- 发布日期：2025-04-16 03:27 点击次数：57
国度主干水网及紧要水电工程缔造是已毕国度“双碳”标的和水安全及动力安全战术的迫切保险。我国西南、西北尤其是青藏高原地区的峻岭峡谷河流贮蓄着高出丰富的水能资源，但河床隐敝层深厚。跟着我国西南水电基地和雅江下流水电开荒及抽水蓄能电站的缔造露出 同人，近期和昔时濒临的深厚隐敝层上建坝需求加多。与建在基岩上的面板坝比拟较，修建于隐敝层上的面板坝存在防渗系统变形不协作下的渗流适度、隐敝层上高面板坝建坝允洽性、防渗系统局部残障评价、隐敝层上高面板坝长效性能评估等行业“卡脖子”问题。为此，我校水利水电学院沈振中援手商量团队精采围绕国度紧要需乞降科学前沿，在隐敝层上高面板坝变形与渗流适度、瞎想准则、长效性能评估本领等方面获取了立异和打破。
1.研发了深厚隐敝层高面板坝防渗系统“柔性”畅达型式及防渗效果评价本领
针对深厚隐敝层上高面板坝坝基混凝土防渗墙与趾板间不均匀变形问题，对比“刚”、“柔”畅达型式，淡薄了深厚隐敝层高面板坝“坝基混凝土防渗墙+畅达板+趾板+面板”的坝基与坝体防渗系统“柔性”畅达型式和渗流适度瞎想准则，有用处治了深厚隐敝层高面板坝坝基与坝体防渗系统变形不协作带来的渗流适度本领辛劳；针对传统谋略本领难以准确谋略防渗系统残障部位渗漏量及定量评价隐敝层渗入坡降超限区的问题，设立了深厚隐敝层面板坝防渗系统潜在残障部位渗控量化研究，淡薄了一种基于三维有限元分析的苟且断面（柱面）渗流量谋略本领，已毕了混凝土防渗墙（面板）局部残障（开叉、流弊、碎裂、缺乏、失效等）条目下残障部位渗漏量的精确展望和受局部残障影响的隐敝层渗入坡降超限区散布的有用评价；针对隐敝层上头板坝力学参数多、反演效用低的问题，淡薄了基于面板坝工程原型监测云尔的渗流和变形力学参数东谈主工智能反演分析本领，已毕了坝体和坝基多分区参数的高效反演。
图1 立异效用一暗意图
2.淡薄了深厚隐敝层高面板坝缔造允洽准则及防渗墙施工时序适度本领
针对深厚隐敝层高面板坝变形大，繁忙隐敝层高面板坝隐敝层物理力学参数适度原则等问题，系统分析了隐敝层厚度、隐敝层模量总共和坝高对坝体应力变形的影响，构建了基于坝基隐敝层工程特色和坝体结构特色的吊挂式垂直防渗吩咐适度研究体系和隐敝层深度、模量总共与适用面板坝坝高的定量关联，淡薄了能允洽深厚隐敝层超大不均匀变形的结构吩咐瞎想准则；针对防渗墙施工时序对坝体及防渗墙应力变形影响不解确的问题，定量分析了“先坝后墙”“先墙后坝”和“墙坝相间”施工时序对坝体应力变形、面板应力、面板挠度和防渗墙应力变形的影响轨则，淡薄了“墙坝相间”施工时序适度本领，有用适度坝基防渗墙结构受力散布，保险了防渗墙长效安全启动。
图2 立异效用二暗意图露出 同人
3.创建了深厚隐敝层上高面板坝长效性能评估与寿命展望模子
针对混凝土面板、防渗墙及灌浆帷幕等混凝土防渗体在永恒入伍经由中性能劣化权贵、测试技巧繁忙的问题，研制了首个二级配大尺寸混凝土渗入溶蚀训诫装配，破解了超高水力梯度下开裂混凝土面板渗流量、钙离子浓度和流弊开度等参数的招引测定辛劳，探明了混凝土面板宏不雅渗入算作与微不雅胶凝物资熔解之间的内在联系，填补了混凝土面板渗流-溶蚀耦合分析范畴的空缺；针对防渗系统时变性态分析本领与寿命评估准则缺失的问题，淡薄了推敲防渗材料本色与复古结构变形影响的时变分析本领和混凝土面板防渗与强度“双控”寿命评估准则，已毕了混凝土面板坝时变性态和入伍寿命精确展望；针对深厚隐敝层上高面板堆石坝长效性能评估误差大的问题，开荒了推敲隐敝层和面板坝流变效应的弹-黏弹-黏塑硬化模子，细则了坝体变形、接缝变形和面板应力动态安全评价研究及阈值，已毕了深厚隐敝层面板坝长效性能评估及展望。
图3 立异效用三暗意图
上述商量责任得到了国度当然科学基金神志（52379123、52179130、51609073）等资助，发表在《Computers and Geotechnics》《Construction and Building Materials》《Journal of Hydrology》《 Journal of Building Engineering》等期刊，效用已告捷利用于新疆察汗乌苏、甘肃苗家坝和九甸峡、四川金川等20余座面板坝工程，经济社会生态效益权贵，本质利用长进广博。
代表性文件效用：
[1] Feng Yaxin， Tian Bin， Shen Zhenzhong， Sun Y露出 同人iqing， Zhang Hongwei， Xu Liqun， Gan Lei， Wang Runying. (2025). A novel inversion approach for seepage parameter of concrete face rockfill dams based on an enhanced sparrow search algorithm[J]. Computers and Geotechnics， 183: 107214.
[2] Gan Lei， Zou Zongyi， Zhang Zongliang， Zhang Hongwei， Gu Hao， Jing Hongjie. (2024). Investigation on the evolution of concrete pore structure under freeze-thaw and fatigue loads[J]. Journal of Building Engineering， 97: 110914.
[3] Yu Jiaao， Shen Zhenzhong， Li Haoxuan， Li Fangzhi， Huang Zangxin. (2024). An artificial intelligence optimization method of back analysis of unsteady-steady seepage field for the dam site under complex geological condition[J]. Bulletin of Engineering Geology and the Environment， 83(4): 127-146.
[4] Xu Liqun， Zhao Shaofeng， Zhang Hongwei， Shen Zhenzhong， Gan Lei， Li Ling， Zhang Yanhe. (2024). Hydraulic fracturing in cement mortar subjected to seepage-sulfate coupled attack under varying pH levels[J]. Construction and Building Materials， 449: 138325.
[5] Li Lechen， Brügger Adrian， Betti Raimondo， Shen Zhenzhong， Gan Lei， Gu Hao. (2024). A Cepstrum-Informed neural network for Vibration-Based structural damage assessment[J]. Computers & Structures， 306: 107592.
[6] Gan Lei， Liu Yu， Xu Teng， Xu Lei， Ma Hongying， Xu Weichao. (2023). Experimental investigation of the seepage characteristics of a single fracture in limestone with different roughness and seepage fluids[J]. Journal of Hydrology， 622: 129699.
[7] Gan Lei， Xu Chaoqun， Shen Zhenzhong， Xu Liqun， Zhang Hongwei， Liu Yuan. (2023). Numerical investigation of seepage dissolution evolution of the bottom expansion cutoff wall in deep overburden[J]. Construction and Building Materials， 386: 131510.
[8] Gan Lei， Xu Weichao， Shen Zhenzhong， Xu Liqub， Zhang Wenbing. (2023). Experimental and numerical investigations on damage evolution of concrete under sulfate attack and freeze-thaw cycles[J]. Journal of Building Engineering， 71: 106469.
[9] Gan Lei， Chen Guanyun， Shen Zhenzhong， Xu Liqun， Zhang Wenbing. (2022). Modification method of seepage parameters for rough fractures based on digital image technique[J]. Journal of Petroleum Science and Engineering， 209: 109967.
twitter 反差[10] Zhang Hongwei， Shen Zhenzhong， Xu Liqun， Gan Lei， Liu Detan， Wu Qiong， Tan Jiacheng， Sun Y，iqing Ma Zekai. (2022). Experimental and theoretical investigation on hydraulic fracturing in cement mortar exposed to sulfate attack[J]. Materials & Design， 223: 111226.