Page 124 - 水利学报2021年第52卷第2期

体竣工期防渗墙两侧坝基的水平位移较小，作
用在防渗墙上下游面的侧土压力较小且基本对
称，但是上游坝基防渗墙竣工期承受较大的来
自下游侧土体向上游的推力，因此上游坝基防
渗墙产生较大的水平位移。上下游侧孔隙水压
力差是引起蓄水期防渗墙产生较大向下游方向
水平位移的主要原因。另外由图 5 可知，塑性
混凝土防渗墙和常规混凝土防渗墙的水平位移
没有明显差异，这主要是因为不同材料防渗墙
均难以抵抗相邻土体水平位移引起的推力，进
图 6 防渗墙相对水平位移与其相对深度相关关系
而 产 生 与 相 邻 土 体 水 平 位 移 较 为 一 致 的 变 形 。
此时由于防渗墙材料差异，不同材料防渗墙的应力状态将存在显著差异。
图 6 为防渗墙相对水平位移（水平位移与防渗墙深度的比值）与防渗墙相对深度（防渗墙深度与坝高
的比值）的相关关系。结果表明，不同位置防渗墙竣工期和蓄水期的相对水平位移均随防渗墙相对深度
的增加而减小；虽然防渗墙的绝对变形可能随着墙体相对深度而增加，但是其相对变形却发生减小。
若干悬挂式防渗墙实例在趋势线范围之外，由于所受约束条件的变化，这些实例产生较大的水平位移。

4 混凝土防渗墙沉降统计分析

4.1 防渗墙沉降典型分布规律 防渗墙的沉降变形取决于其自生材料特性及作用于其上的垂直荷
载。图 7 为若干防渗墙实例顶部最大沉降随时间的变化过程和顶部沉降分布。由图 7（a）可知对于中部
坝基防渗墙，施工期随着顶部垂直土压力的连续增加，其沉降变形快速增加，但是变形速率逐渐减
小。蓄水引起中部坝基防渗墙一定的沉降变形增量，但是其引起的变形增量和速率小于施工期的变
形增量和速率。中部坝基防渗墙沉降变形的 80%以上发生在施工阶段，水荷载对防渗墙沉降变形的
影响较小。而上游坝基防渗墙施工期底部沉降较小，蓄水后才开始产生一定的沉降变形。图 7（b）表
明中部坝基防渗墙的沉降变形明显大于上游坝基防渗墙。其在顶部中间部位产生较大沉降变形。

图 7 若干防渗墙实例顶部沉降变形规律
由表 1、图 3、图 4 和图 7 可知，在坝高、地基条件及防渗墙位置和材料较为一致的情况下，U 型
河谷中修建的防渗墙水平位移和沉降变形比 V 型河谷中的防渗墙较大。比如 U 型河谷中察汗乌苏面
板堆石坝防渗墙蓄水期最大水平位移比 V 型河谷中苗家坝防渗墙水平位移大 3 cm，上述两个工程具
有相似的其他工程建设条件。其他条件类似情况下，万安防渗墙蓄水期最大顶部沉降比 Big Hotn 防渗
墙大 2.4 cm。V 型河谷对防渗墙更加显著的约束作用引起上述变形减小。如表 1 所示，从多个工程的
统计结果来看，河谷形状对防渗墙变形特性的影响程度相对防渗墙位置较小。
4.2 防渗墙沉降统计分析 图 8 为 43 个防渗墙实例顶部最大沉降与防渗墙深度之间的相关关系。对于

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