高地下水位渠道无砂混凝土垫层流固耦合分析

作     者：赵景业 赵留香 沈细中 刘社教 司舒阳 ZHAO Jingye;ZHAO Liuxiang;SHEN Xizhong;LIU Shejiao;SI Shuyang

作者机构：河南省陆浑水库管理局河南洛阳471003 黄河水利委员会黄河水利科学研究院河南郑州450003 华北水利水电大学河南郑州450045 

出 版 物：《人民黄河》 (Yellow River)

年 卷 期：2021年第43卷第8期

页      面：130-134页

学科分类：08[工学] 0815[工学-水利工程] 081503[工学-水工结构工程] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2017YFC1501202) 

主　　题：南水北调 渠道 高地下水位 无砂混凝土 排水垫层 流固耦合 渗流 应力 

摘      要：排水垫层是排除渠道地下渗水的重要途径。目前尚无系统的高地下水位渠道无砂混凝土排水垫层的流固耦合研究成果,高地下水位时无砂混凝土排水垫层的力学性能尚不清楚,制约了其工程应用。基于无砂混凝土排水垫层的混合比试验成果,利用流固耦合理论及有限元分析方法,模拟高地下水位时渠道施工及运行状况,揭示高地下水位渠道无砂混凝土排水垫层的渗流及应力特征。结果表明,无砂混凝土可有效排除渠道地下渗水,可有效避免岩土体颗粒流失,且无砂混凝土排水垫层应力处于安全状态,可以确保施工与运行期渠道工程的安全。该成果已成功应用于南水北调中线干渠宝郏一标段高地下水位页岩段渠道施工中,也可供高地下水位渠道及类似工程建设时参考。