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湘江长沙综合枢纽围堰在建设过程中,由于项目周边没有优质的填筑材料,主要用于填筑的粘土材料含水率几乎接近饱和。堰体的稳定性比其他一般土石围堰差,而且容易发生管涌等渗透破坏。由于材料的含水率超标,通过降水手段亦难以取得较好的效果,对围堰的设计和施工增加难度和新的课题。在整个枢纽修建过程中,围堰的安全运行涉及到整个导流工程、湘江的通航以及整个枢纽工程建设的安全和进度。本文通过湘江长沙枢纽工程实例,从不同角度研究堰体内饱和—非饱和渗流场的变化,以及渗流场变化对边坡失稳影响的机理。本文主要从以下几个方面进行研究:1)结合工程实例,论述了围堰工程的技术进展,采用混凝土防渗墙作为防渗措施的技术如今发展很快,过水土石围堰的关键技术在于护坡结构以及下部垫层的设置和坡脚冲刷处理。2)基于饱和—非饱和渗流问题的基本理论,列出了渗流微分方程的定解条件,推求了渗流的连续性方程,并推求了二维非稳定—非饱和渗流的有限元方程。介绍了求解控制方程过程中需用到的土水特征曲线、非饱和渗透系数等参数的Van Genuchten和Brooks.Corey拟合模型以及储水函数和渗透系数的估算方法。3)介绍降雨入渗对岩土边坡的影响机理,运用有限元软件建立二维均质围堰和典型防渗心墙围堰断面模型,计算水位变化和降雨影响下堰体内渗流场的变化和特点,并进行分析。对非稳定-非饱和渗流中土体参数、渗透系数函数等因素对边坡稳定的影响进行了探讨。4)对基于非饱和土理论推导出来的几种改进的极限平衡方法进行介绍。最后对湘江长沙枢纽左岸二期围堰运用SEEP/W有限元计算程序分析了围堰边坡的渗流场在受降雨,水位变化等不同工况下的影响,并在进行渗流分析的基础上用SLOPE/W程序计算了围堰边坡相应的稳定性通过本文分析,初步探讨了降雨影响下一般土石围堰的稳定分析方法,为长沙枢纽工程三期围堰和其他工程的施工设计提供一定参考,具有一定的工程意义