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表 ８ 均值响应表（考虑防渗与受力结构）
主防渗墙 副防渗墙 主防渗帷幕 副防渗帷幕 混凝土廊道 固结灌浆
水平
均值 标准差 均值 标准差 均值 标准差 均值 标准差 均值 标准差 均值 标准差
０．８ ６３．２８ａ ６３．４７ａ ６３．４４ａ ６３．４７ａ ６４．２６ａ ６３．５１ａ ６３．４９ａ ６３．４８ａ ６３．３０ａ ６３．５１ａ ６４．４７ａ ６３．８２ａ
１．０ ６３．４８ａ ６３．４６ａ ６３．４９ａ ６３．４６ａ ６３．４５ａ ６３．４２ａ ６３．４５ａ ６３．５１ａ ６３．４７ａ ６３．４６ａ ６３．４３ａ ６３．３９ａ
１．２ ６３．６８ａ ６３．４８ａ ６３．４８ａ ６３．４８ａ ６２．７０ａ ６３．４８ａ ６３．４６ａ ６３．４２ａ ６３．６４ａ ６３．４４ａ ６２．５１ａ ６３．２０ａ
极差 ０．４ａ ０．０２ａ ０．０５ａ ０．０２ａ １．５５ａ ０．０９ａ ０．０４ａ ０．０９ａ ０．３４ａ ０．０７ａ １．９７ａ ０．６２ａ
排秩 ４ １１ ９ １２ ２ ７ １０ ６ ５ ８ １ ３

５．２ 单因素敏感性分析 为定量化描述坝基防渗体渗透系数对服役年限影响，对正交试验敏感性分析
中排秩前 ４的参数进行单因素敏感性分析。单因素敏感性分析分两组，一组仅考虑防渗结构的渗透系
数，一组考虑防渗与受力结构的渗透系数，每个因素分 ５个水平（０．６、０．８、１．０、１．２和 １．４），依照对
应工况生成参数随机场，使用训练好的神经网络预测模型预测服役年限。
如图 １４所示，在仅考虑防渗结构的单因素敏感性分析中，服役年限对主防渗帷幕渗透系数均值
－ ７ － ７ － ７
最为敏感，当主防渗帷幕渗透系数均值分别为 １．８ × １０ 、３．０ × １０ 和 ４．２ × １０ ｍ?ｓ时服役年限分别为
－ ７
８２．５、８０．２１和 ７９．７ａ。以主防渗帷幕渗透系数均值处于 ３．０ × １０ ｍ?ｓ时为基准，主防渗帷幕渗透系数
均值降低 ４０％，服役年限可延长约 ２．９％。在考虑防渗与受力结构的单因素敏感性分析中，服役年限
－ ７
对主防渗帷幕与固结灌浆渗透系数均值较为敏感，以主防渗帷幕渗透系数均值处于 ３．０ × １０ ｍ?ｓ时为
基准，主防渗帷幕渗透系数均值降低 ４０％，服役年限可延长约 ７．９％；以固结灌浆渗透系数均值处于
－ ６
４．０ × １０ ｍ?ｓ时为基准，固结灌浆渗透系数均值降低 ４０％，服役年限可延长约 ７．５％。

图 １４ 坝基防渗体服役年限

６ 结论

在考虑水泥基材料参数空间变异性的基础上，为解决渗透溶蚀效应下特高土心墙堆石坝坝基防渗
体长期服役性能的准确评估问题，发展了水泥基材料服役年限分析方法，并对长河坝特高土心墙堆石
坝坝基防渗体服役年限进行了可靠性与敏感性分析，主要结论如下：
（ １）构建了渗流－ 溶蚀耦合随机模型，并通过某土石坝工程验证了模型计算结果的准确性。参数随
２
机场同服役年限映射关系的训练集和验证集拟合系数 Ｒ均大于 ０．９５，验证了神经网络预测模型的准确
性，可快速对服役年限开展可靠性分析。
（２）渗透溶蚀作用会增大坝基防渗体渗透系数的空间变异性，使坝基防渗体更易形成贯穿型渗漏
通道，将坝基防渗体达到控制指标的时间均值从小到大排列，各结构分别为：固结灌浆、副防渗墙、
主防渗墙、副防渗帷幕、主防渗帷幕、混凝土廊道，具有 ９５％保证率的服役年限为 ６３．４ａ。

４
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