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堤基防渗技术是在透水地基上修建挡水建筑物中的关键技术,它的成败关系到工程的安危。目前,深覆盖层岩溶地基采用混凝土防渗墙结合基岩帷幕灌浆的防渗方式,其综合防渗墙与帷幕灌浆的优点,能有效解决这类不良地质工程问题。然而,防渗墙深夹于坝体或覆盖层中,受力条件极其复杂,且属于隐蔽工程,合理评价防渗墙工作性能,对堤坝稳定运行尤为重要。鉴于防渗墙在水利工程中的广泛运用及堤坝防渗体系中的重要性,有必要对深覆盖层岩溶地基防渗墙的渗透特性及承载性状进行系统分析。在合理选择能考虑真实状态下土体本构及墙-土接触单元的基础上,本文基于流固耦合理论,依托峡江水利枢纽同赣堤防工程,运用ABAQUS及二次开发功能建立多孔介质材料的渗流场与应力场耦合分析的非线性数学模型,研究深覆盖层岩溶地基防渗墙应力变形及渗流性态。本文的具体研究工作如下:(1)简要概述控制堤基渗透变形的机理,提出防渗墙与帷幕灌浆联合防渗是解决深覆盖层岩溶复杂地基渗漏问题的主要措施。(2)介绍渗流、应力分析数学模型及基本微分方程的求解,在此基础上推导水力耦合相互作用机理及耦合方程的实现,同时运用ABAQUS二次开发功能,实现邓肯张本构模型及Goodman接触单元子程序的运用。(3)依托峡江水利枢纽工程同赣堤防建立考虑水力耦合作用的三维有限元模型,模拟溶洞灌浆、墙体施工、堤防填筑及蓄水过程墙体与覆盖层相互作用。研究表明,墙体承受典型的弯矩作用,溶洞的存在易出现应力集中,灌浆后有效降低墙后水头的同时墙体承担较大的应力。(4)研究防渗墙应力变形影响因素,主要考虑墙体弹性模量、渗透系数、覆盖层力学参数对防渗墙应力变形的影响。表明水荷载是墙体变形的主要原因,水平位移主要取决于墙后覆盖层承载条件,塑性墙能保持较好的应力状态。研究成果为掌握同赣堤防防渗墙工作性状提供了理论和技术支持,并可为其他类似工程提供参考。