膜土联合防渗系统对高土石坝心墙拱效应的减弱作用

"膜土联合防渗系统对高土石坝心墙拱效应的影响 (2007年)" 本文深入探讨了膜土联合防渗系统在高土石坝中对心墙拱效应的作用及其对坝体安全性的影响。研究以四川瀑布沟心墙土石坝为实例，利用FLAC3D软件构建三维模型，对坝体的应力应变和渗流进行了数值模拟，并与已有文献的计算结果进行了对比分析。 心墙拱效应是指在高土石坝中，由于心墙两侧材料沉降不一致导致的一种现象。这种效应使得心墙两侧的压力分布不均匀，中心部位的竖向应力降低，可能会引发心墙内部的裂缝。拱效应的强弱受多种因素影响，包括心墙和坝壳的变形模量差异、心墙的倾斜角度、坝高、填筑材料的强度以及施工速度等。 研究表明，采用土工膜与土心墙结合的联合防渗系统能显著降低心墙的浸润面，进而有效削弱心墙拱效应。这种系统可以消除心墙大主应力小于同高程渗透水压力的情况，从而增强防渗心墙的安全性，防止因拱效应导致的裂缝形成。土工膜作为防渗层，能够提供连续且低渗透性的屏障，减少水分通过心墙的可能性，增强了整个坝体的稳定性。 联合防渗系统的设计考虑了高水头心墙土石坝的特性，旨在提升防渗效率并避免单一防渗措施可能存在的风险。土工膜与土料心墙的结合不仅提高了防渗性能，还增强了结构的整体性，降低了因局部失效可能导致的潜在问题。 通过FLAC3D软件的数值模拟，研究人员分析了不同工况下坝体的应力分布和渗流状态，揭示了膜土联合防渗系统如何改变心墙的受力条件，减少了不利的拱效应。这些结果对于高土石坝的设计和施工提供了重要的理论依据和实践指导，有助于优化坝体结构，确保水利工程的安全运行。 总结来说，本文强调了膜土联合防渗系统在高土石坝中的重要作用，它通过减弱心墙拱效应，提升了防渗心墙的安全性，对于未来类似工程的设计和改进具有深远的意义。