潘广良

(方正县河湖运行保障中心，黑龙江 方正 150800)

1 绪 论

深厚覆盖层地质条件复杂，渗透性大，对大坝的安全稳定运行造成一定影响，在设计阶段需着重考虑防渗体系的构建。当大坝完建蓄水时，坝体因自重和不断增加的水荷载，坝基覆盖层和大坝填筑料的渗透性出现变化，都将给大坝安全运行带来很多隐患。同时，岩体渗流很大程度上取决于裂隙结构面，几何参数改变岩体渗透性，所以正确合理地分析裂隙岩体的渗流场和应力场的分布就显得极其重要。

2 裂隙岩体等效连续介质渗透原理

裂隙岩体通常采用渗透张量体现渗透各向异性，二维等效连续介质渗透系数张量为[1]：

(1)

式中：bi、ci为第i组裂隙张开度和间距；μ为水的动力黏滞系数。

2.1 渗流场对应力场的影响

该影响作用通过水荷载逐步施加完成的，水压力包括渗透静水压力和渗透动水压力。渗透静水压力p表达式为：

p=γ(H-y)

(2)

(3)

式中：fx、fy为渗透动水压力分量。

2.2 应力场对渗流场的影响

该影响通过裂隙宽度改变达成岩体渗透系数的变化[2]，裂隙岩体受正、剪应力作用示意图，见图1。可得裂隙面上承受的正应力σn为：

σn=σ1cos2β+σ3sin2β

(4)

正应力作用后的裂隙隙宽变量△b表达式为：

(5)

式中：Kn0为初始法向刚度；b0为初始隙宽；bm为机械隙宽。

故裂隙最终隙宽为：

b=b0+△b

(5)

图1 裂隙岩体受正、剪应力作用示意图

3 工程算例

3.1 工程概况

某面板堆石坝坝高60.0m，上、下游水位分别为55m和5m。通过实测渗流资料得知绕坝渗流较小，故不考虑坝体渗流。计算时坝体主要荷载为上下游水荷载、渗透水压力荷载、坝体自重[3]。……