碾压混凝土坝层面渗流变异特性研究

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1、科研与管理水利规划与设计2011年第6期碾压混凝土坝层面渗流变异特性研究娄一青王林素苏怀智。(1。温州市水利局浙江温州325000；2．河海大学水利水电学院南京210098)【摘要】通过对碾压混凝土坝层面不平度的统计分析，模拟了层面的几何形态，揭示了层面渗透性能存在变异性的原因。通过对龙滩大坝现场碾压混凝土试块渗透压水试验成果的统计分析，得到了碾压混凝土坝层面渗透系数服从对数正态分布的结论，并建立了龙滩碾压混凝土坝层面渗透系数随机统计样本，为碾压混凝土坝随机渗流场数值模拟提供了基础。【关键词】碾压混凝土坝层面不平度渗流变异特性【中图分类号】TV139．1

2、【文献标识码】A【文章编号】1672—2469(2011)06—0056—04[DOI编码】10．3969／j．issn．1672—2469．2011．06．016随着碾压混凝土施工技术的不断发展和改进，式、振动碾压遍数和振动参数等因素的影响，施工对层面的处理技术日益成熟。许多资料表明，在处仓面并不是规则的平面，而是凹凸不平的曲面。在理良好的情况下，碾压混凝土层面的渗透性与碾压上一层碾压混凝土浇筑之后，该施工仓面便成了碾混凝土本体的渗透性相差无_】]，比如江垭碾压混凝压混凝土坝中的施工层面。因此，碾压混凝土的层土坝由于对坝体层面的处理比较得当，在取芯样进

3、面不是平整的接触面，而是上下两层碾压混凝土之行室内渗透试验时，发现坝体碾压混凝土含层面和间相互嵌入、起伏不平的曲面。文献中对碾压混不含层面本体芯样的渗透系数比较接近，而且趋于凝土坝进行层面渗流特性试验时，观察到碾压混凝同一分布口]。然而，并不是所有碾压混凝土坝对层土圆柱体试块外表圆度不均、凹凸不平，在其中部面的处理都是完好的，大量的室内外试验和已建工分试块的层面圆周上还有极明显的锯齿形缝隙，为程的渗流原型观测资料表明，碾压混凝土坝渗漏问对层面形态的研究提供了有益的参考。题主要是通过集中渗流通道“漏水”问题，而这些为了对这一曲面进行更直观的分析，参考道路集

4、中渗流通道通常是由施工不良的层面组成。有试工程中常用的“路面不平度”的定义_6]，引入碾验研究表明[3]，在处理不当的情况下，沿层面切线压混凝土坝“层面不平度”的概念。首先定义一个方向的渗透系数可达10-4m／s甚至更大，而碾压基准平面，碾压混凝土坝层面相对于基准平面的凹混凝土本体的渗透系数为10m／s左右，两者之凸不平整的程度即为层面不平度，将层面相对于基间的渗透系数值相差数个数量级。层面的渗透特性准平面的高度h沿层面内的点(z，)的变化比较复杂，主要与层面处碾压混凝土的孔隙连通结h(x，)称为不平度函数。由于受碾压混凝土的构、隙面粗糙度以及隙面的变形

5、特性等有关]。因配合比、拌和料的离散性以及施工过程中铺摊方此，本文结合碾压混凝土坝层面的几何形态，对层式、振动碾压遍数和振动参数、施工设备对层面的面的渗流特性进行详细的分析。局部扰动等因素的影响，层面的不平度分布是不均匀的，即存在变异特性，是一个随机变量。层面不1碾压混凝土坝层面不平度统计分析平度的这一特性，决定了层面胶结的不均匀性，进碾压混凝土坝大仓面薄层快速摊铺振动碾压的而造成层面内渗透系数分布的变异特性。因此，要施工特点，使得坝体内存在着大量的施工层面。由于受碾压混凝土的配合比以及施工过程中的摊铺方作者简介：娄一青(1981年一)，男，工程师，博士

6、。·56·科研与管理水利规划与设计2011年第6期分析碾压混凝土层面渗透系数分布的变异特性，首先需要对层面不平度的空间分布特性进行统计分析。以某碾压混凝土坝为例，对层面不平度的统计特性进行分析。以0．05m为采样间隔，测得一组层面不平度数值。对不平度测值进行统计分析，将层面不平度的偏差值分为3O个相等的区域，统计落在每个区域内的样本数，计算落在每个区域的样本数占总样本数的比率，绘制概率密度直方图如图1所示。图3层面不平度分布函数曲线由此可知，碾压混凝土坝层面不平度服从正态分布。按照统计学原理，采用检验法对层面不平度概率分布函数进行拟合检验，判断其正误。该

7、碾压混凝土坝层面不平度的样本大小为126个，在图I碾压混凝土坝层面不平度概率密度直方图显著性水平0／一o．05下计算统计量D，一0．1212，层面不平度的K—S检验统计量D一O．0867，则有由上图可知，该碾压混凝土坝层面不平度近D

8、面不平度服从均值为一4．76×10一m，均方差一—∑hi(3)为0．006的正态