考虑地层渗透性各向异性的堤防工程三维防渗结构优化分析

来源：水资源与水工程学报杂志2023年第3期北京时间：

作者：刘武,袁文俊，严周为，程锦,尚金行

单位：1.合肥工业大学土木与水利工程学院,2.安徽水安建设集团股份有限公司

摘要：在透水地基上修建长堤防工程，堤基防渗结构的渗控效应直接影响堤防的安全运行。根据岷江干流虎渡溪工程库区长堤防工程地质条件，采用三维渗流分析方法，对堤基高喷防渗墙的布置结构进行优化分析。结果表明：高喷防渗墙可有效降低堤后地下水水位，减小库水向堤后低洼保护区域渗漏，但其渗控效应受防渗结构空间展布长度、深度与渗透性以及地层材料渗透性各向异性的影响。满足低洼保护区域不溢出要求的防渗墙最小展布长度随其布置深度的增大和施工质量的提高而减小，防渗墙渗透系数小于1×10-5 cm/s并将透水性强的覆盖层截断时，其渗控效应明显，若进一步提升防渗墙质量和布置深度则效果不显著。防渗墙质量的提高对堤防渗控效应的提升受地层材料渗透性各向异性的影响较小，而布置深度增大在渗透性各向异性比较大时对渗控效应与防渗结构优化设计的影响较大。随着地层材料渗透性各向异性比的增大，防渗墙所需最小空间展布长度逐渐增大，由各向同性时的180 m增大到220 m，且当渗透性各向异性比较大时，可能有必要增加防渗墙布置深度。

关键词：堤防工程,三维渗流,渗透性各向异性,防渗结构优化,渗流控制

基金资助：安徽省自然科学基金项目(2208085ME153); 安徽高校协同创新项目（GXXT-2022-020）