康顺祥， 张爱军， 张少宏， 安梦雄， 刘金禹

(西北农林科技大学 水利与建筑工程学院， 陕西 杨凌 712100)

1 研究背景

透镜体作为坝体中的地质单元，在渗流场中主要体现为其渗透系数与周围介质不同，其参数的变化会对坝体的浸润线及渗透流量产生重要的影响。在实际工程中，既存在坝体浸润线过高而发生溃坝的情况，也存在坝体渗透流量过大而无法正常蓄水的问题。解决这些问题的有效方法就是人为地设置透镜体，如防渗墙等来改善坝体的渗流场，提高坝体的安全性或蓄水能力。然而迄今为止，人们对透镜体认识还停留在局部、零碎的阶段，缺乏规律性探究。从设计上讲，一般认为增设防渗墙会降低均质土坝的浸润线，有利于坝体的安全，然而，该方法仅适合于将其置于坝体前部，如果将其置于坝体后部，反而会使坝体浸润线升高，危及大坝安全。增设防渗墙(相当于透镜体)，面临着防渗墙的位置如何确定、防渗墙的材料如何选用及其形状和大小如何设定等问题，因此系统性地研究防渗墙对坝体浸润线及渗透流量的影响十分必要，否则可能会产生安全隐患或造成工程浪费。

前人对透镜体在渗流场中的作用已进行了多方面探讨并提出了一些相关结论，如：面板坝垂直止水失效后渗透坡降在失效部位会产生较大的变化[1-2]；大坝防渗膜铺设后[3-5]或坝体灌浆后[6-7]，坝体浸润线和渗透流量(相比铺设前或灌浆前)会大大降低。当防渗……