渗流-流变耦合作用下深覆盖层面板堆石坝性态演化规律 |
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引用本文: | 温立峰,李锋,吴莉.渗流-流变耦合作用下深覆盖层面板堆石坝性态演化规律[J].西北水电,2023(5):7-14. |
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作者姓名: | 温立峰 李锋 吴莉 |
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作者单位: | 1. 西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室;2. 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(51909215); |
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摘 要: | 修建在深厚覆盖层上的面板堆石坝地基和部分坝体处于饱和渗流状态,渗流和变形的耦合作用对坝基和坝体的变形具有一定的影响。通过采用Drucker-Prager塑性模型和时间硬化流变模型描述堆石料和覆盖层砂砾石材料的瞬时变形和流变变形,采用Signorini型变分不等式方法描述堆石料和覆盖层多孔介质材料的渗流过程,在此基础上基于动量守恒原理和Kozeny-Carman方程提出覆盖层上面板堆石坝渗流-流变耦合分析方法。基于渗流-流变耦合分析,研究了渗流-流变耦合作用下覆盖层面板堆石坝的力学特性,分析了渗流作用对面板堆石坝长期变形的影响规律,进而讨论了覆盖层上面板堆石坝的变形机制和演化过程。结果表明:覆盖层地基压缩变形使大坝最大变形位置向下移动至0.3倍坝高位置且面板承受较大的拉应力;大坝流变变形是面板堆石坝的重要变形来源,其引起的坝内沉降增量达27.3%,面板拉应力增量达5.1%;渗流效应对大坝流变变形具有一定的影响,但相对于流变效应引起的应力变形增量整体相对较小。
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关 键 词: | 面板堆石坝 深覆盖层 渗流-流变耦合 变形规律 长期变形 |
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