Page 125 - 水利学报2021年第52卷第2期

图 9 蓄水期防渗墙最大沉降和最大水平位
图 8 防渗墙实例顶部最大沉降与深度相关关系（图中符号同表 1） 移比较（图中符号同表 1）
常规混凝土防渗墙，上游坝基防渗墙和中部坝基防渗墙蓄水期最大顶部沉降范围分别为 0.5 ~ 2.5 cm 和
2.0 ~ 15 cm。大部分中部坝基防渗墙的顶部最大沉降变形在 0.10%D ~ 0.24%D 之间（平均值为 0.17%D），
该范围显著大于上游坝基防渗墙 0.02%D ~ 0.05%D（平均值为 0.04%D）的顶部沉降。中部坝基防渗墙
较大的顶部沉降主要是由其承受的垂直土压力和摩阻力引起。中部坝基塑性混凝土防渗墙的顶部最
大沉降范围为 0.18%D ~ 0.66%D，平均沉降值为 0.36%D，是常规混凝土防渗墙的 2 倍。塑性混凝土防
渗墙产生较大沉降的主要原因是其刚度较小，可以与覆盖层产生基本一致的变形。上述结果表明，
除防渗墙位置以外，防渗墙材料是影响墙体变形特性的另一个重要因素。
图 9 对防渗墙蓄水期最大水平位移和最大沉降变形结果进行了比较。蓄水期，上游坝基防渗墙的
水平位移将近是沉降变形的 5 倍，说明上游坝基防渗墙主要承受弯曲效应，产生较大水平位移。中部
坝基常规混凝土防渗墙蓄水期顶部最大沉降大约为水平位移的 1.4 倍，塑性混凝土防渗墙顶部沉降相
对水平位移的比值比常规混凝土防渗墙更大，说明蓄水期中部坝基防渗墙同时产生较大水平位移和
沉降变形，而且沉降变形相对较大。上述结果表明，防渗墙不同的受力特点引起明显不同的变形响
应，上游坝基防渗墙主要产生弯曲效应，而中部坝基防渗墙主要产生压缩效应。
防渗墙与相邻土体之间的相对沉降直接影响防渗墙上下游侧面承受的摩阻力。图 10 为覆盖层和
防渗墙相对沉降（蓄水期墙体下游相邻覆盖层顶部最大沉降与防渗墙顶部最大沉降的比值）与土石坝
类型和地基变形模量分类的相关关系。覆盖层和常规混凝土防渗墙的相对沉降随着墙体位置靠近坝
基中部而逐渐增加。覆盖层和中部坝基防渗墙的相对沉降为 5 ~ 7，大于覆盖层与上游坝基防渗墙的
相对沉降值 3 ~ 5。覆盖层和中部坝基防渗墙的相对沉降大约为覆盖层与上游坝基防渗墙相对沉降的
1.5 倍。产生上述现象的原因与防渗墙的受力特点有关，中部坝基承受明显较大的垂直土压力，因此
产生较大的沉降变形。覆盖层和中部坝基防渗墙较大的相对沉降将在防渗墙表面引起显著的摩阻

图 10 蓄水期覆盖层和防渗墙相对沉降与土石坝和地基变形模量分类的相关关系
（L，E 0<50MPa；M，E 0=50~55MPa；MH，E 0=55~60MPa；VH，E 0>60MPa；图中其他符号同表 1）

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