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针对黄河放淤固堤工程中存在监测资料缺乏,定量分析较少等问题,选取某放淤固堤工程典型堤段,开展放淤固堤工程现场监测与数值仿真研究,基于饱和-非饱和渗流与应力耦合分析模型,进行数值模拟验证,从而为深入探讨黄河放淤固堤工程影响规律提供技术支撑,主要研究内容如下: (1)堤防现场调查、监测技术研究现状调研。对堤防的基本情况进行详细调查,收集整理前期设计及现场施工等资料,在此基础上选取典型堤段进行监测试验,同时对国内外监测技术发展状况及试验成果进行调研。 (2)放淤固堤工程室内外试验。基于6个监测断面,开展堤坡、淤区、围堰外部变形监测,围堰背河坡内部变形监测,淤区土压力监测,堤坡、淤区、围堰背河坡渗水压力监测等;同时开展相关室内土工试验,为辅助的仿真模拟计算分析提供计算参数。 (3)监测资料整理分析。基于各项监测试验获得的大量实测数据,利用监测数据整理分析的对比法、作图法、特征值法,统计观测期内数据最大、最小值,反映观测序列特别是变形监测值随时间因子、淤沙填筑因子变化规律。 (4)放淤固堤工程饱和-非饱和渗流与应力耦合分析研究与实例验证。基于饱和-非饱和渗流与应力耦合理论,利用有限单元法模拟淤沙施工过程;利用现场监测成果,验证监测断面有限元数值模拟计算正确,从而为深入探讨堤防纵向裂缝成因及围堰失稳等研究提供监测数据与技术支撑。 (5)监测成果的影响因素分析及工程应用。结合放淤固堤工程施工期监测成果,采用渗流与应力场耦合数值计算方法,对堤防、淤区、围堰设计、施工方案进行优选分析,提出放淤固堤工程施工的指导性建议。