浑水渗流对黏性土内贯穿性裂缝修复演化研究     

何涛  毛海涛  张超  谷易 《岩土力学》2023,(9):2628-2638

以黏性土为主要物源的大坝防渗体,常会因为极端温差、不均匀沉降等原因出现贯穿性裂缝进而诱发渗流破坏,水力充填和淤堵是一种经济有效的修复方法。为深入研究其修复机制,以重塑黏性土为研究对象,在土体内预制裂缝以模拟防渗体开裂,系统研究了浑水浓度、水头、渗流方向（即水平、竖直、斜向）、反滤层不均匀系数等因素对裂缝修复的影响,对裂缝修复时缝内流体的运动状态进行了判定,并基于数字图像处理技术开展了裂缝在浑水渗流作用下的演化规律研究。结果表明：在浑水渗流作用下,黏性土内裂缝修复过程可分为3个阶段,分别是过渡期（阶段1）、修复期（阶段2）和稳定期（阶段3）;裂缝修复过程会影响裂缝中流体的渗流特性,阶段1、阶段2内的流体运动规律满足Forchheimer流动,阶段3内的流体运动规律符合Darcy流,且阶段3的起点为流态转捩的临界点,可根据裂缝内流态的变化判断裂缝修复所处阶段;浑水浓度、水头、裂缝形式、反滤层不均匀系数为裂缝修复的主要影响因素,在高浓度、低水头下裂缝修复所需时间最短;裂缝修复后的渗出量Q、流速υ相比修复前均显著降低,分别降低99.83%、99.98%,而水力梯度J明显增加,增长幅度为27.9...  相似文献