土石坝坝下涵管裂缝缺陷下的渗漏演变及结构受力特征研究

时间：2026-05-07 来源：

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论文题目：土石坝坝下涵管裂缝缺陷下的渗漏演变及结构受力特征研究

论文作者：朱赵敏1，毛延翩2，王亚坤1

作者单位：1.水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 江苏 南京 210029；2.中国长江电力股份有限公司 北京 100038

摘要：土石坝涵管因材料刚度差异，管土界面易孕育隐蔽病害，传统监测手段难以捕捉其致灾演化过程。本文引入数字孪生理念，构建基于多物理场耦合的高保真机理预测模型，针对病险大坝系统分析了库水入渗下刚柔界面的流场畸变与力学突变效应。研究表明：贯穿性环形裂缝作为渗透通道将高压库水传导至管土接触面，引发水力劈裂与浮托效应；裂缝区域产生4.8~7.6 cm不均匀沉降突变，界面位移非连续性导致管周土体几何畸变；刚度突变形成最高180 kPa的压应力集中，缺陷区有效应力显著衰减。研究揭示了局部应力分化与抗剪强度弱化驱动接触冲刷的力学机制，可为数字孪生大坝感知布设与隐蔽病害阈值设定提供物理机理支撑。