护坡不护底的天然水垫塘常具有优越的下游水垫条件,相对于底部基岩,护坡的运行安全更加需要关注.而且,水垫塘护坡破坏的工程事故时有发生.依托乌东德水弹性模型,模拟了护坡板块止水局部破坏的最不利情况,考虑不排水、封闭自排、封闭抽排和透水板块等4种结构型式,对板块与基岩间隙和板块靠水垫塘一侧表面的时均及脉动压强差进行了研究,并通过加密测点、控制缝隙、板块开槽及倾斜钻孔等手段保证结果与实际相符.设计工况下,不排水板块受到的瞬时压强差峰值较大,严重威胁护坡运行安全,封闭自排和透水板块能够有效平衡间隙内外压强,受力条件较好;透水板块间隙内外脉压相关性最高,不排水板块最低,封闭自排板块相关性与测点到排水孔距离成反比,与实际相符.运用随机过程时空相关函数,阐明了护坡板块破坏主要是由于间隙内外水位差产生的时均压强和背/迎水面脉动不相关性导致,与背/迎水面流速和相位差无关.综合考虑各种板块结构的特点,提出了护坡板块优化型式推荐方案.
天然水垫塘 护坡板块 结构优化 压强差 时空相关性分析