论文题目：虎林市伐木场水库地基处理研究
摘要：土石坝主要是使用本地的土料、石块等,就地取材建设的一种坝,具有许多优点,如可以就地取材节省工程量和费用、对地形、地质没有特殊要求、可抵御地震应力、运行可靠、寿命长、便于管理等。根据统计,土石坝由于地基渗流或不良地质等问题造成的失事达到约40%。因此土石坝的地基处理就显得尤为重要。坝基处理应坚持安全经济的原则,综合考虑水文地质、地基沉降率、承受力与渗透性等要素。根据工程实践的经验,渗流问题经常导致土石坝的流土、管涌、接触冲刷、接触流失等现象,严重危害坝体安全,因此设计过程中的渗流分析精准与否以及采取的防渗处理技术是否得当将直接影响土石坝的安全与稳定性。寒区的地质结构随季节和温度变化,属于不良地基,并具有融化下沉性和冻胀性,对水利工程的地基安全和质量造成不良影响,严重影响水利工程的质量安全和使用寿命,因此研究寒区土石坝坝基的渗流问题是目前的迫切需要,对于我国水利工程建设和自然环境和资源的保护和开发利用具有重要的现实意义。本文以虎林市伐木场水库作为工程实例进行渗流分析研究,利用Autobank软件建立伐木场水库土石坝模型,并对其进行渗流分析计算,结合工程实际制定了相应的防渗措施并进行了模型验证。得到的主要结论如下:（1）利用Autobank软件对虎林市伐木场水库土石坝进行渗流分析,计算出三种不同工况下的渗流量、浸润线、各单元内的流速等参数,并绘制出水头等值线图。计算结果表明,在天然地基条件下,上游水位为88.1m、88.52m、90.05m时,坝基渗流量分别为12.21m~3/d/m、12.76m~3/d/m、14.81m~3/d/m,正常蓄水情况下年渗流量达到水库蓄水量的17.59%。（2）根据寒区水库的特点及本工程的使用情况进行防渗设计,对于坝体采用褥垫排水法进行防渗处理,坝基防渗设计两种方案进行对比,方案一使用塑性混凝土防渗墙,并进行灌浆加固处理;方案二使用水平铺盖防渗进行处理。根据设计进行建模并计算相关渗流参数,结果表明,两种措施均能有效减小渗流量。同地质条件下,水平铺盖防渗处理方案渗流量大于混凝土防渗墙与帷幕灌浆处理的方案。虽然水平防渗措施具有施工简单、成本较低的优点,但防渗效果不如垂直防渗措施。（3）伐木场水库土石坝边坡稳定计算分析结果表明,在正常运行条件及非正常运行条件下坝坡抗滑稳定安全系数均满足规范规定的最小安全系数,因此坝坡满足稳定要求。（4）研究结果表明,对于砂砾石和强风化岩石坝基可采用混凝土防渗墙和帷幕灌浆等联合防渗措施,可以取得较好的防渗效果。在土石坝的地基为砂砾石等材料进行混凝土防渗墙施工时采用钻抓法能够取得较好的效果。另外,在大坝建设期间预留足够的孔位放置渗流监测装置对于大坝安全稳定运行具有十分重要的意义。可为今后新建水库大坝的建设提供一定的参考价值。
关键词：土石坝;坝基处理;渗流分析;渗流控制;Autobank
学科专业：工程硕士（专业学位）
摘要
Abstract
1 引言
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究概况
1.2.1 国外研究概况
1.2.2 国内研究概况
1.3 研究内容与方法及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法
1.3.3 技术路线
2 渗流基本方程及有限元原理
2.1 渗流的基本概念
2.2 渗流理论方程
2.2.1 基本参数
2.2.2 基本方程
2.2.3 方程求解
2.3 有限元分析原理
2.4 本章小结
3 Autobank软件介绍
3.1 Autobank软件介绍
3.2 渗流分析步骤
3.3 本章小结
4 伐木场水库坝基渗流稳定计算分析
4.1 工程概况
4.1.1 工程地质
4.1.2 气象水文
4.1.3 工程布置及建筑物
4.2 模型的建立
4.2.1 计算范围选取
4.2.2 边界条件选取
4.2.3 计算网格划分
4.3 渗流分析工况
4.4 渗流计算结果
4.5 本章小结
5 渗流处理方案及效果
5.1 坝基渗流控制理论
5.1.1 土石坝渗流破坏原因
5.1.2 土石坝渗流破坏形式
5.1.3 龙凤山水库坝基渗透破坏实例
5.2 坝基渗流控制措施
5.3 渗流处理方案设计及效果
5.3.1 渗流处理方案设计
5.3.2 混凝土防渗墙方案计算成果
5.3.3 水平防渗铺盖方案计算成果
5.3.4 坝基防渗方案选择
5.4 边坡稳定计算
5.5 渗流监测系统介绍
5.6 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 不足及展望
致谢
参考文献