防渗墙顶端土体的受力变形性状离心模型试验研究

摘要

建在深厚覆盖层上的高心墙坝,防渗墙顶端的土体受力性状十分复杂.针对防渗墙顶端与土体的接触变形问题,设置了防渗墙顶部为粘土和高塑性粘土两种工况,进行了离心模型试验研究.采用逐级增大离心机加速度的加载方式模拟土石坝的分层填筑过程,并测量地基表面沉降和防渗墙顶部土体的土压力,基于高速摄影技术和Geo-PIV技术分析断面位移场,得到了防渗墙顶部土压力、防渗墙与土体的相对位移、防渗墙周围土体位移场分布规律.研究成果表明:防渗墙对其周围覆盖层土体的竖直变形产生了十分明显的"项托"作用,使得防渗墙顶端土压力远大于理论静止土压力;当防渗墙顶端土体有部分区域为高塑性粘土时,与普通粘土相比,其顶端最大土压力得到了较大程度的改善,充分证明了高塑性粘土在心墙坝结构设计中起到的缓冲作用.