Page 33 - 2024年第55卷第2期

４ 结论

本文提出了比例边界元－ 有限元耦合跨尺度离散、塑性损伤模型和内聚力模型分离描述压损伤和
受拉开裂、破损后防渗功能目标评价的精细化分析方法，开展了深厚覆盖层上土石坝的应力变形分析
和渗流分析，阐明了超深覆盖层上悬挂式防渗墙的应力和变形机制、揭示了混凝土防渗墙的损伤开裂
模式，定位了防渗墙薄弱区域，评价了防渗墙损伤开裂对防渗性能的影响，提出了相应的处理措施并
量化了其性能效果。主要结论如下：
（ １）两岸基岩的支撑作用使防渗墙两岸底部出现近似垂直于岸坡的高压应力；类 “外伸梁” 的面
内弯曲变形使得防渗墙两岸底部支撑对应的顶部区域出现坝轴向的高拉应力，随着向河谷延伸，经过
“反弯点” 后，防渗墙顶部出现坝轴向的高压应力，底部出现坝轴向的高拉应力；河谷中部防渗墙出
现竖向和坝轴向的主压应力。
（ ２）靠近防渗墙两岸的顶部和底部区域的坝轴向高拉应力导致槽段间出现竖向裂缝；防渗墙两岸
底部因近似垂直于岸坡的高压应力发生压损伤；防渗墙两岸损伤后刚度降低，沉降增加，而河谷中部
防渗墙的竖向位移基本不变。发展的损伤开裂分析方法可揭示防渗墙的破坏模式、精准定位防渗墙的
薄弱位置、量化破坏程度，并与防渗性能建立直接关系，为防渗墙的性能评价提供基础。
（３）在防渗墙两岸的上游侧局部设置辅助防渗墙，并在主防渗墙和辅助防渗墙间采用灌浆处理，
可大幅降低防渗墙损伤开裂后的渗漏量，起到了很好的防渗效果。
（４）本文提出的防渗墙精细化分析和评价方法，可从防渗性能角度评价防渗墙破坏的影响，并量
化措施的防渗效果，实现了防渗墙从传统承载能力评价到功能性态评价的跨越，可为深厚覆盖层上土
石坝防渗墙的安全评价和设计优化提供理论依据和技术支持。

参 考 文 献：

［ １］ 孔宪京，陈健云，邹德高．高坝抗震安全理论发展趋势研究［Ｊ］．水力发电学报，２０２０，３９（７）：１ － １１．
［ ２］ 陈生水．复杂条件下特高土石坝建设与长期安全保障关键技术研究进展［Ｊ］．中国科学（技术科学），２０１８，
４８（１０）：１０４０ － １０４８．
［ ３］ 朱俊高，李飞，胡永胜，等．不同破坏准则下防渗墙安全度比较分析［Ｊ］．水利水电科技进展，２０１２，３２
（３）：１９ － ２３．
［ ４］ 陈祖煜，程耿东，杨春和．关 于 我 国 重 大 基 础 设 施 工 程 安 全 相 关 科 研 工 作 的 思 考 ［Ｊ］．土 木 工 程 学 报，
２０１６，４９（３）：１ － ５．
［ ５］ 余翔．深厚覆盖层上土石坝静动力分析方法研究［Ｄ］．大连：大连理工大学，２０１７．
［ ６］ 温立峰，李炎隆，柴军瑞．坝基混凝土防渗墙力学性状的统计分析［Ｊ］．水利学报，２０２１，５２（２）：２４１ － ２５４．
［ ７］ 马希正．临海市牛头山水库混凝土防渗墙裂缝检测及处理［Ｊ］．浙江水利科技，２００６（２）：６５ － ６６．
［ ８］ ＹＵＸ，ＫＯＮＧＸＪ，ＺＯＵＤＧ，ｅｔａｌ．Ｌｉｎｅａｒｅｌａｓｔｉｃａｎｄｐｌａｓｔｉｃ － ｄａｍａｇｅａｎａｌｙｓｅｓｏｆａｃｏｎｃｒｅｔｅｃｕｔ － ｏｆｆｗａｌｌｃｏｎ
ｓｔｒｕｃｔｅｄｉｎｄｅｅｐｏｖｅｒｂｕｒｄｅｎ ［Ｊ］．ＣｏｍｐｕｔｅｒｓａｎｄＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃｓ，２０１５，６９：４６２ － ４７３．
［ ９］ 余翔，孔宪京，邹德 高，等．覆 盖 层 中 混 凝 土 防 渗 墙 的 三 维 河 谷 效 应 机 制 及 损 伤 特 性 ［Ｊ］．水 利 学 报，
２０１９，５０（９）：１１２３ － １１３４．
［１０］ ＷＥＮＬ，ＣＨＡＩＪ，ＸＵＺ，ｅｔａｌ．Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌａｎａｌｙｓｅｓｏｆｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｃｕｔｏｆｆｗａｌｌｓｏｆｅａｒｔｈｅｎ
ｄａｍｓｏｎ ａｌｌｕｖｉｕｍ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓ ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌｏｆｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌａｎｄ ｇｅｏｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ２０１９， １４５
（１０）：０４０１９０６９．
［１１］ 温立峰，李炎隆，柴军瑞．混凝土面 板 堆 石 坝 地 基 防 渗 墙 塑 性 损 伤 数 值 分 析 ［Ｊ］．水 利 学 报，２０２１，５２
（６）：６７３ － ６８８．
［１２］ 孙伟，包世诚，张嘎．基于近场动力学均匀化的混凝土防渗墙等效损伤模型［Ｊ］．同济大学学报（自然科学
版），２０２２，５０（９）：１２４０ － １２５０．
［１３］ ＬＥＥＪ，ＦＥＮＶＥＳＧＬ．Ｐｌａｓｔｉｃ － ｄａｍａｇｅｍｏｄｅｌｆｏｒｃｙｃｌｉｃｌｏａｄｉｎｇｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ

— １ ５ ５ —