堤外水位升降条件下非稳定渗流模型试验研究

詹美礼，踪金梁，严 飞，罗玉龙，盛金昌

（河海大学 水利水电学院，南京 210098）

1 引 言

在升降条件下，特别是水位骤升或骤降时，坝体内渗流场短时间内会发生较大的变化，影响坝体尤其是上游迎水坡的稳定性。水位骤升时，导致上游坡面的孔隙水压力短时间内急剧上升，堤岸边坡的稳定性降低[1]；水位骤降时，坝体内孔隙水压力来不及消散，上游坝坡溢出点很高，往往会发生深层的整体滑动[2－3]。水位下降速度越大，上游坝坡稳定性降低速度越快，降低幅度越大[4]。因此，对水位升降条件下的非稳定渗流复杂流态开展研究非常重要。赤井浩一等[5]通过室内砂槽模型试验，研究了堤坝非稳定渗流的浸润线变化规律。詹美礼等[6]通过设计不同水位组合的工况，综合研究了非稳定渗流作用下堤坝的浸润线变化情况及其非饱和区负压的变化规律。朱伟等[7]在河流土堤内进行了非稳定渗流的现场试验，实测了洪水来临时河堤内的渗流进展过程。段祥宝等[8－9]开展了非稳定渗流作用下的边坡稳定模型试验，模拟了不同土力学条件和水力学条件下堤岸的非稳定渗流物理过程。李邵军等[10]以离心模型试验为手段，模拟了三峡库区边坡在水位升降作用下的失稳过程。由于基质吸力测量的困难，前人在非稳定渗流试验研究中，对非饱和区负压变化规律研究较少。为此，本次开展了水位骤升、骤降工况下堤坝坝体非稳定渗流模型试验，重点讨论了非饱和区基质吸力的变化规律及其影响因素，进而为堤防稳定性分析及安全评价提供参考。……