常利营 叶发明 陈群

摘要：针对心墙砾石土可能出现粗粒含量不满足规范要求的问题，为了研究砾石土粗粒含量对坝体渗流安全的影响，以两河口心墙堆石坝为典型案例，建立坝体典型横剖面有限元模型。通过对心墙单元随机抽样并赋值较大渗透系数的方法模拟心墙内局部砾石土含量超标的情况，采用非饱和渗流理论对高土石坝蓄水期渗流进行数值模拟。结果表明：匀速蓄水工况下，无论砾石土粗粒含量是否超标，蓄水过程中心墙内最大渗透坡降都随蓄水速度的增加显著增大，对心墙渗透稳定不利;匀速蓄水过程中，砾石土粗粒含量超标时心墙内最大渗透坡降都比不超标时大，最大增幅约50%，但增大幅度与超标率和蓄水速度相关性不明显;采用合适的分期蓄水方案，即使心墙存在粗粒含量超标的情况，蓄水过程中心墙内坡降值都会明显降低，基本能够满足较短时间内完成水库蓄水并保证大坝渗流安全的工程需要，因此在实际工程设计中应合理设计蓄水方案。

关 键 词：

砾石土; 粗粒含量; 渗流安全; 蓄水速度; 分期蓄水

中图法分类号： TU641.1

文献标志码： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.06.024

1 研究背景

近年来，我国土石坝建设规模不断扩大，多座土石坝高度都在200 m以上，有的甚至超过300 m。这些高土石坝建设经验相对缺乏，超过现行规范的适用范围。初次蓄水对大坝安全至关重要，尤其是水库初次快速蓄水可能会造成一些安全事故[1]，例如Teton宽心墙堆石坝溃决、Hyttejuvet窄心墙土石坝异常渗漏等。……