基于有限元模拟的溃修段堤防局部沉陷成因分析
2017-03-21彭泽豹
中国农村水利水电 2017年12期
关键词:有限元
张 鹏,王 建,彭泽豹
(河海大学 水利水电学院,南京 210098)
0 引 言
在我国,堤防工程已成为重要的防洪工程,但由于自身的复杂性以及施工技术的限制,堤防工程在运行过程中容易产生渗水、管涌、散浸等险情,尤其对于某些填筑质量较差的堤防,堤防边坡容易产生局部沉陷问题。因此需及时判别险情成因,采取相应加固措施,避免险情进一步扩大[1]。目前,对于堤防险情分析主要有两种方式,其一是根据现场情况、总结历年险情并依据经验进行判别分析[2],其二是通过有限元计算进行分析[3]。但对于分析土工膜缺陷引起的局部沉陷险情,上述两种方法均有一定的局限。
土工膜作为防渗效果较好、成本较低的防渗材料,其应用越来越广泛。但土工膜在生产及现场施工过程中易发生破损,故在高水位长期作用下,土工膜破损部位易发生渗透变形,进而引发局部沉陷、管涌等险情,并且随着土工膜应用地越来越广泛,由土工膜缺陷引发的险情也必将增多,但目前对于该类险情的成因分析缺乏有效的方法及手段。
本文在此基础上,以某溃修段堤防为例,针对其运行过程中出现的迎水坡局部沉陷问题,综合利用有限元模拟分析、地质勘探、沉降及水位监测、雷达隐患探测方法,对沉陷险情做出综合分析,并提出合理加固措施。
1 堤防及沉陷基本情况
本文研究的堤防位于黑龙江干流,全长约750 m(桩号0+0~0+750),其中450 m为溃口重修段(桩号0+150~0+600),溃口最大深度达15.8 m,堤防抢险施工断面图见图1。……
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