基于响应面法的岩溶区堤坝注浆帷幕设计优化研究

TV223.4+3; 帷幕注浆是解决岩溶区堤坝渗漏问题的有效措施,为优化岩溶区堤坝注浆帷幕设计,有效控制坝基渗流量和渗透压力.首先,采用多场耦合软件构建了岩溶区堤坝帷幕服役模型,提出了岩溶区堤坝帷幕服役性能评价标准;其次,基于Box-Behnken响应面试验设计,建立了岩溶区帷幕渗透系数、帷幕高度、帷幕宽度与帷幕体内Ca(OH)2溶蚀率之间的回归模型;最后,以满足帷幕服役性能条件下最小帷幕注浆量为优化原则,基于Matlab中的fmincon函数建立了岩溶区注浆帷幕设计参数优化模型,求解某岩溶区险情堤坝帷幕设计参数的最优组合.研究结果表明:帷幕渗透系数是影响岩溶区堤坝帷幕体内Ca(OH)2溶蚀率最重要的因素,其次是帷幕高度与帷幕宽度;考虑到工程安全性和经济性要求,建议该岩溶区堤坝帷幕设计采用帷幕高度15.80 m、帷幕宽度4.51 m的参数组合.研究结果可为岩溶区堤坝帷幕服役性能评估提供参考,也可为岩溶区堤坝注浆帷幕设计优化提供新思路.