库水位变动对心墙坝渗流特性影响及防渗措施研究

渗透稳定是土石坝安全运行的关键问题之一,水位骤升骤降对土石坝坝体渗流场和渗透稳定有较大的影响;因此开展库水位变动对土石坝渗流特性影响的研究非常重要.目前已有很多对库水位骤降条件下土石坝的渗流特性的研究,并得出了很多具有参考价值的研究成果.但库水位骤升条件下土石坝的渗流特性同样具有研究价值,库水位骤升时,边坡土体由非饱和土变为饱和土,土体抗剪强度下降从而增加了边坡失稳的概率;本文结合某水库工程,采用二维有限元对粘土心墙坝在不同库水位条件下进行了渗流分析;并且结合工程除险加固技术对防渗措施开展了研究.得出了不同库水位条件下的坝体浸润线变化规律、渗透流量大小以及上下游坝坡渗透安全性变化规律,并结合工程除险加固技术,对不同防渗方案进行比选,确定了最优防渗方案.分析表明:库水位越低,坝体浸润线越低;相同防渗墙深度,库水位越高渗漏量越大;防渗墙深度越大渗漏量越小;不同库水位条件下,库水位越低,上游坝坡渗透稳定安全系数越小,下游安全系数则越大;库水位骤升条件下,库水位骤升速率越快,上游安全系数越大,下游安全系数越小.防渗墙深度对下游安全系数的影响要大于上游.     

高土石坝Hardfill新型抗震加固措施

针对现有土石坝坝顶抗震加固措施存在的一些问题,提出一种利用Hardfill材料对高土石坝进行抗震加固的新措施,并采用极限平衡法和动力有限元时程法,对这种抗震加固措施在高土石坝抗震工程中应用的效果与可行性进行研究。分析该措施对坝体抗滑稳定性、永久变形与材料动强度安全性的改善效果;通过分析大坝的加速度、应力和变形状况,研究Hardfill加固措施是否对大坝存在不利影响。结果表明:Hardfill抗震加固措施对增强坝体的整体稳定性、抑制坝体永久变形有较明显的效果,提高了反滤料和心墙料的动强度安全系数,不会对大坝的运行带来不利影响。     

渗流作用下心墙坝加固前后稳定性对比分析

为了研究在渗流作用下心墙坝采用冲抓套井回填技术(冲抓回填)加固前后上下游坝坡及心墙处的稳定性，以湖南省新化县某黏土心墙土石坝为背景，采用GeoStudio软件、Bishop法和Morgenstern-Price法，建立了有限元非稳定渗流分析模型以及在库水位不同降落速率、低渗透系数冲抓回填材料下的坝体稳定分析模型。计算结果表明：随着库水位降落速率增大，上游坝坡孔隙水压力的消散表现出一定的滞后性，产生指向坡外流动的动水压力，导致安全系数减小即稳定性降低甚至可能失稳；对于下游坝坡和心墙，加固后冲抓回填降低了心墙出逸位置处的水力坡度和坝体的单宽渗流量，下游坝坡安全系数则出现小幅度增加。     

某水库坝体长观孔水位异常研究

近10年,由于各种原因导致的已建大坝出现渗漏,甚至溃坝现象愈来愈多。大坝的长观孔设置可以监测库区水位异常波动,对大坝的维护、加固措施有一定指导性作用。本文根据2016年12月8日至2017年5月11日的长观孔水位监测数据,对水位异常现象进行了特征分析和原因探究。得出:坝肩水位抬高因为山体水系的补给;坝体水位下降与库水位下降有关;坝基存在渗漏现象;坝体个别监测孔水位上涨因为孔位附近渗流通道或孔隙不通畅所致。     

基于有限元内力法的某拱坝加固培厚方案对比分析

随着使用年限的增长,拱坝不断老化并产生各种病险危害．目前,拱坝的加固培厚成为一种普遍采用的措施,其技术和安全性也逐渐受到关注．针对某拱坝培厚加固有2种方案,即在下游面或者上游面培厚加固,采用有限元内力法计算该坝体及其2种培厚方案坝体应力,结果表明在下游面对坝体加固培厚方案更优,为拱坝加固培厚方案的选择提供依据．通过规范等效应力法和试载法对计算结果复核,验证了计算结果的正确性．     

某电厂贮灰坝稳定性有限元强度折减分析

以某电厂贮灰场为例,采用有限元强度折减法和刚体极限平衡法对火电厂贮灰坝的现状稳定性进行校核,预测贮灰场达到最终库容时的稳定性。研究表明:不管现状水位还是达到最终库容时水位,贮灰坡体地下水不会从外坡坡面流出;贮灰坝在现状条件和贮灰达到设计容量时是稳定的,能满足贮灰场安全运行要求;建议对贮灰坝体内的地下水浸润线进行观测,加强坝体外坡坡面巡视。     

灌浆防渗加固处理技术的应用

海口市某水利枢纽工程出现坝体及坝基渗漏问题,在有效简化施工措施的前提下,采用灌浆方法进行防渗加固处理,取得了较好效果。简要阐述了灌浆技术在浆砌石坝体内和贝壳碎屑岩(贝壳碎屑夹砂)类坝基中的防渗加固应用。     

不同水位下滑坡渐进破坏稳定性分析

针对三峡库区滑坡特征,考虑不同水位条件下滑坡的渐进变形破坏及稳定性演化规律.在新的剪应力-应变全过程本构模型的基础上,探讨了滑坡的渐进变形破坏机理,应用部分强度折减法、综合下滑力-抗滑力法、主推力法、综合位移法和富余位移法对卡子湾滑坡在不同水位下的稳定性、力的特征进行了分析,结果表明:卡子湾滑坡破坏面积比为0.65,对应的稳定系数表明,卡子湾滑坡整体处于基本稳定状态.     

花盐井浆砌石拱坝坝体应力计算及稳定性分析

对重庆开县花盐井浆砌石拱坝在不同计算工况下坝体三维应力进行了分析计算，为减小坝体最大应力提出加固坝体的合理方案和改善坝体应力的措施，验证该大坝在不同工况下的整体稳定性和局部稳定性．经验证加固方案合理，坝体应力有显著改善，该大坝在不同工况下的整体稳定性和局部稳定性良好．     

基于子模型法的高拱坝导流底孔预应力闸墩三维有限元分析

高拱坝导流底孔预应力闸墩受力比较复杂且直接影响到坝体在施工和运行中的安全,对它进行三维(3D)有限元分析很有必要.本文以某高拱坝的6号导流底孔为研究对象,采用子模型法对其进行了全面地三维有限元分析,得到了其在3个典型工况下预应力闸墩主要部位的应力分布规律.计算结果表明:子模型法是分析孔口应力的有效途径;U型锚固体系改善应力状态具有较大的优势;预应力锚索的效果是显著的;在设计预应力锚索吨位时,应重点考虑施工期高水位时的情况;闸墩与坝体的结合处存在应力集中,可采取相应的加固措施.全部成果可为闸墩的设计提供参考和借鉴.     

某小型土石坝坝体坝基防渗处理措施

某土石坝已运行40多年,由于坝基清基不彻底,坝体填筑质量较差,正常蓄水位运行时坝后出现渗漏,局部存在渗漏通道(管涌),经综合比较采用冲抓套井回填黏土防渗墙方案,防渗处理后坝后再没有出现渗漏点,渗流得到有效控制.     

泥石流拦挡坝总坝高设定及坝后淤积计算

泥石流沟道治理中拦挡坝总坝高的设定和坝后淤积率的计算涉及治理工程的安全和经济效益,是一个无法回避的难点。以武都区已治理的23条沟道(共布设112道拦挡坝)作为研究对象进行比较分析,采用直线相关的回归方程对经验公式进行优化。结果表明:泥石流沟道运行9～11 a后,武都区43%的泥石流治理沟道总库容淤积和单坝淤积不足50%,属于过度治理;优化后的拦挡坝总高度计算公式既考虑了泥石流沟道治理的安全,又考虑了治理效益的最大化,更符合设计要求;推导的坝后回淤比降计算公式与原沟床建立了线性关系,便于设计人员应用,其计算结果约为治理前沟床比降的0.49～0.61倍,在前人研究的区间内,具有科学性和实用性。以上研究为武都区泥石流拦挡坝设计、创新及管理提供了可靠依据。     

混凝土坝及坝后式厂房整体地震响应分析

以某水电站工程为例,建立了独立坝体计算模型、独立厂房计算模型和考虑大坝坝体、背管及厂房的整体三维有限元仿真计算模型;在对这3个模型进行自振特性分析和基于反应谱法的地震动力响应计算的基础上,分析了地震条件下整体计算模型坝体、背管和厂房连接处的位移工作性态及其相互作用,比较了分块计算模型和整体计算模型对工程影响的差异.结果表明:独立模型不能反映坝体厂房之间相互作用对固有频率产生的影响;在进行谱分析时,整体模型要选取更多阶的谱值才能反映高阶频率对位移的影响.     

胶结土坝漫顶溃坝模型试验研究

通过开展大尺度胶结土坝溃坝模型试验,对胶结土坝在洪水漫顶作用下的流速分布、坝体侵蚀的变化过程进行了分析,以验证胶结土坝漫顶不溃的可能性。试验结果表明:模型填筑胶结土28d无侧限抗压强度达到4MPa以上;胶结土坝在最大坝顶水头为55cm、下游坡比1∶2、最大流速达5.6m/s条件下,漫顶冲刷44h未发生溃决破坏;漫顶冲刷后下游坝坡最大侵蚀深度为10cm,平均侵蚀深度仅为1.07cm;胶结土坝可有效防止洪水漫顶冲刷引发的溃决破坏。     

GPS在天荒坪大坝变形监测中的应用研究

应用GPS定位技术对天荒坪上水库大坝进行了变形监测试验,针对其地形和地势条件的特点,提出了一些减弱误差的有效方法和提高精度的措施,并对其监测精度进行了分析。通过分析得出GPS技术的定位精度能够满足大坝变形监测的要求,验证了GPS定位技术在大坝变形监测中应用的可行性。     

基于安全监测系统的大坝安全多层次模糊综合评判方法

为了更科学合理地对大坝工作状态进行评判,从系统的角度把大坝作为一个模糊整体,充分结合大坝已有的监测设施,考虑由于监测仪器运行状态给评判带来的影响,综合分析大坝的工作性态,提出了一个基于大坝安全监测系统的大坝安全多层次模糊综合评判方法.以某大坝为例,对大坝的工作状态进行了综合评判,结果表明应用本方法可充分体现监测数据可靠...     

长春市新立城水库除险加固工程土坝基础防渗处理浅析

长春市新立城水库位于伊通河中上游,位于长春市东南16km。2007年水利部大坝安全管理中心评定:新立城水库为Ⅲ类坝,建议进行除险加固。根据新立城水库土坝基础的渗漏及地质情况,对坝基进行了高压摆喷的工程处理措施。     

王家坪尾矿库库水顶托对栗西尾矿库渗流稳定性的影响

王家坪尾矿库位于栗西尾矿库下游,其运行后将淹没栗西尾矿库初期坝,进而对栗西尾矿库形成顶托作用,显著影响栗西尾矿库坝体渗流稳定性。基于三维渗流有限元理论,研究拟定排渗方案下,不同库水顶托作用对栗西尾矿库地下水埋深的影响。研究表明,顶托作用对栗西尾矿库主坝体内浸润线埋深影响很小,但对初期坝内水位影响很大。本文研究为其他类似工程的建设提供了有益的借鉴。     

Hardfill坝的整体稳定安全度

根据Hardfill坝的设计理念,研究适合Hardfill坝的整体稳定安全度考察方法,基于弹塑性有限元方法对典型Hardfill坝进行了计算,并就Hardfill坝材料参数及结构特征对大坝整体稳定安全度的影响进行了敏感性分析.结果表明:以强度储备为主的综合法考察大坝的整体安全度,Hardfill 坝一般存在沿坝基面的整...     

拱坝河谷的地震波散射效应及坝基体系的动力响应

研究了局部场地条件对地震波的散射效应,对拱坝－地基体系在不均匀散射场和均匀输入场地震作用下的动力时程响应进行了对比分析。对小湾拱坝的实际分析表明,局部场地条件对地震波的散射效应对于拱坝的应力分布的峰值大小的影响是不容忽视的,甚至是至关重要的。