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新安江大坝右岸地质条件复杂,坝基为乌桐石英砂岩,并且夹有较多的薄层页岩,其中有sh1、sh2两层较厚层页岩分布和F0、F1两条断层通过,且节理裂隙相当发育。施工期间在右坝肩▽142m和▽175m处开挖了缆机平台,后陆续封堵。降雨入渗对软弱页岩的泥化软化、扩大扬压力异常值的范围以及右坝肩地下水位的变化等会产生一定的影响,有可能会导致其进一步恶化。从工程实际情况出发,应用三维饱和-非饱和渗流理论及其反分析理论,建立了考虑地表入渗的三维饱和-非饱和渗流数学模型,分析了在降雨条件下新安江大坝右坝肩渗流场的变化规律,深入研究了右坝肩▽142m平台上帷幕延伸段补强及▽142m和▽175m缆机开挖平台封堵对右坝肩渗流场的影响,研究成果如下:
(1)总结了国内外学者对降雨入渗的饱和-非饱和渗流及裂隙岩体渗透系数张量的研究历程及现状。
(2)利用可变容差法并根据现场地质条件、地下水位观测资料和坝基扬压力观测资料等,反演了平台封堵前后右坝肩的渗流场和相关参数,校准计算模型和边界条件。
(3)分析了右坝肩▽142m平台上帷幕延伸段补强前后的右坝肩稳定渗流场,结果表明帷幕延伸段补强对右坝肩渗流场的影响作用是有限的,仅限于帷幕延伸段附近,对于右坝段坝基的影响微小。
(4)建立了平台封堵前后右坝肩的三维饱和-非饱和渗流有限元分析模型,分析了平台封堵前后右坝肩的饱和-非饱和渗流场,研究了平台封堵前后右岸坝基扬压力、右坝肩岩体地下水位等的变化规律。由分析可知,▽142m平台封堵有效地阻断了该平台区域的降雨入渗,减少了平台区降雨入渗对▽142m平台周围岩体的侧向补给,改善了右坝肩岩体的地下水运动性态,而且▽142m平台封堵后减少了右坝肩岩体地下水对坝基的侧向补给,在一定程度上有利于减小坝基扬压力;▽175m平台封堵后右坝肩岩体的地下水位也有所下降,同样也减少了右坝肩岩体地下水对坝基的侧向补给,但▽175m平台封堵对右坝肩渗流场的影响要小于▽142m平台封堵对右坝肩渗流场的影响。