冰川-冰水泥石流堆积深厚覆盖层建坝工程地质条件初步研究

随着水电事业的发展,不可避免地遭遇深厚覆盖层建坝问题,特别是川西河流,对深厚覆盖层建坝工程地质条件研究具有普遍意义.本文就川西某水电站冰川-冰水泥石流堰塞湖深厚覆盖层层次结构、成因机制、工程地质特性、主要工程地质问题进行了初步论述.     

深厚覆盖层塑性混凝土心墙坝应力变形特性研究

云南省某土石坝采用塑性混凝土心墙作为坝体防渗结构,该坝坝址处覆盖层较厚,且左右岸的覆盖层厚度分布不均匀.在该覆盖层较厚的软弱地基上筑坝,心墙易产生不均匀变形,严重时会导致墙体产生裂缝,降低坝体防渗效果.基于此,本文采用三维非线性有限元法计算分析了坝体和心墙在竣工期和运行期的应力变形特性,并研究了不同覆盖层厚度对其应力变形的影响.计算结果表明:在深厚覆盖层上筑坝会导致坝体沉降量偏大,约占坝高的1.37%,且坝体与心墙会产生明显不均匀变形;在竣工期和运行期,坝体和心墙内基本处于受压状态,局部存在拉应力区,但拉应力较小,小于土体和塑性混凝土的抗拉强度;覆盖层越厚,坝体和心墙的变形越大,但覆盖层厚度对坝体和心墙的应力影响不大;经验证,该坝心墙发生挠曲破坏、拉剪破坏和水力劈裂的可能性较小,防渗系统具有足够的安全性.据此,建议设计与施工时,可以考虑对坝基覆盖层进行固结灌浆,以减小坝体和心墙的沉降以及不均匀变形.     

空间正交防渗效果及可行性分析

由心墙和防渗墙组成的土石坝垂直单向防渗体系,因其防渗墙随着覆盖层的加深而加深的设计理念,使得在深厚覆盖层上建坝时,防渗墙施工工期较长且难以保证施工质量。因此,本文提出一种新型的适用于深厚覆盖层上心墙堆石坝的空间正交防渗体系,并以某工程为例,用SEEP/W模块进行了一系列的探索计算。分析认为,在能保证水平防渗层施工质量的条件下,空间正交防渗体系可以满足总渗流量和渗透比降的要求,甚至可以达到比传统防渗体系更好的效果,这使得主防渗墙的厚度或者深度可以适当减小,从而降低工程量,缩短工期。     

适用于深厚覆盖层的空间正交防渗措施及其可行性

由心墙和防渗墙组成的土石坝垂直单向防渗体系,因其防渗墙随着覆盖层的加深而加深的设计理念,使得在深厚覆盖层上建坝时,防渗墙施工工期较长,且难以保证施工质量。因此,提出一种新型的适用于深厚覆盖层上心墙堆石坝的空间正交防渗体系,并以某工程为例,用SEEP/W模块进行了一系列的探索计算。分析认为,在能保证水平防渗层施工质量的条件下,空间正交防渗体系可以满足总渗流量和渗透比降的要求;甚至可以达到比传统防渗体系更好的效果,这使得主防渗墙的厚度或者深度可以适当减小,从而降低工程量,缩短工期。     

深软基筑坝设计--以云南麻栗坝水库为例

深厚软基建坝的关键技术问题是解决坝体、坝基变形，通过采取工程处理措施使其控制在不危害大坝安全的范围内是设计处理的主要目的．麻栗坝水库第三系含砾砂土埋藏超过500m，覆盖层全部处理既没有必要亦不可能，设计部门根据工程特点提出利用坝体分三期加载来减小和消散变形，试图通过物理模型比为200的离心模拟试验来验证设计方案的合理性，试验结果表明设计考虑的工程措施可以起到减小变形的作用．     

川西河谷深厚覆盖层筑坝的渗透稳定性研究

渗透稳定性是深厚覆盖层筑坝的主要工程地质问题之一.本文在详细研究川西河谷深厚覆盖层形成的环境条件及其结构特征的基础上,利用川西河谷已(拟)建工程的大量试验成果,对深厚覆盖层的渗透变形形式与抗渗参数进行分析,建立了评价该区砂卵砾石层临界坡降的相关方程,提出了砂卵砾石层抗渗强度参数建议值,这为工程实践提供了依据.     

地基特性对土石坝地震反应的影响

将土石坝和地基均简化为一维剪切体系，考虑剪切模量沿坝高的变化特性以及地 基幅射阻尼的影响，应用主附结构体系相互作用的分析方法，提出了计算地基覆盖层对 土石坝地震反应影响的实用计算公式。实例计算结果表明，有覆盖层存在时坝上部三 分之一坝高范围内的地震反应一般均较刚基上有不同程度的放大，同时由于坝材料剪 切模量随深度的不均匀变化影响，坝顶部的动力反应系数进一步增大。     

深厚覆盖层上高土石坝抗震稳定性的三维分析

常规的拟静力方法不能反映出深厚覆盖层上高土石坝的动力特性,而应从坝体材料的动力稳定性、坝体地震后的永久变形和坝坡地震过程中稳定安全系数时程变化等方面综合评价大坝的安全性.结合一工程实例,建立了深厚覆盖层上高土石坝的三维有限元动力分析模型,对大坝的抗震稳定性进行分析及评价.研究表明: 坝体中较大的加速度数值集中在坝顶向下1/3的坝高范围,而此处以下部分的加速度数值与基岩加速度数值大致相同或略小;地震过程中,坝坡最危险安全系数滑弧由静力最危险滑弧逐步向坝顶方向移动.     

深覆盖层上沥青混凝土心墙堆石坝动力分析

利用三维非线性动力有限元方法及笔者编制的三维动力程序，对深覆盖层上沥青混凝土心墙堆石坝的动力特性进行了详细分析，笔者将Ｒ．Ｗ．克拉夫提出的关于混凝土坝的处理方法移植到堆石坝动力分析中，从而可利用地面波求解覆盖层上堆石坝的动力结构问题。通过实例计算和分析，表明覆盖层的分布对其上堆石坝的地震响应影响较大。     

深覆盖层上建土石坝研究与实践

深覆盖层上建土石坝已成为一种趋势,依据国内外具体的工程实例,总结归纳了深覆盖层上建土石坝存在的主要问题,并就渗漏和渗透稳定问题作了具体的分析.对于混凝土防渗墙防渗形式,应用了Fortran语言编制的饱和土二维渗流分析程序进行了渗流计算,计算结果表明其防渗效果良好.     

深覆盖层上混凝土面板堆石坝地震反应分析

利用三维线性有限元动力分析法研究了地震区深厚覆盖层地基上高混凝土面板堆石坝的地震反应。分析中考虑堆石的动力非线性及地震时坝体动水压力作用，提出了深厚覆盖层地基中细砂透镜体的液化分析方法。结论认为；位于８度烈度地震式深厚覆盖层地基上的混凝同板堆石坝，趾板建于地基混凝土防渗墙顶部，地震反应在容许范围内；深厚覆盖层地基中的细砂透镜体在较高围压作用下不会液化。     

古洞口大坝关键施工技术

古洞口面板堆石坝坝高117.6 m,坝址覆盖层埋深超过20 m,因此,存在开挖边坡高陡、坝体基坑渗水量大、坝体填筑困难等问题困扰.针对工程上述问题,对所采用的施工技术和施工方法进行了综述,并对施工过程中存在的难点提出了相应的解决措施,可供近似工程参考.     

沉抗水库坝基第四系覆盖层工程地质特征研究

通过大量的勘探及试验工作,分析了坝基第四系产出及岩性特征,论证了其承载力、变形特征、抗滑稳定等主要工程地质特征。为如何利用和处理第四系覆盖层。选择坝基提供了可靠的地质依据。     

深覆盖层堆石坝三维应力位移分析

采用Duncan—Chang非线性模型对下坂地深覆盖层地基堆石坝进行了三维有限元应力变形分析，得到了典型截面的分析结果，给出了深覆盖层问题中坝体和坝基的受力及变形特点，为大坝的安全设计提供理论依据。     

深厚覆盖层350m级心墙堆石坝动强度计算分析

以建立在深厚覆盖层上350 m级心墙堆石坝工程实例为据,探讨了该类位于强震区域和深厚覆盖层上的超高心墙堆石坝中敏感性材料（心墙料、反滤料和砂层）的动强度稳定性.计算过程中,首先采用三维建模软件依据坝体结构特点建立了三维有限元计算分析模型,进而利用可模拟坝体填筑、蓄水过程的邓肯E-B模型对坝体进行三维有限元静力分析,得到各土体单元的剪应力比和固结比,最后在静力分析结果的基础上,采用等效粘弹性模型确定坝体在极限地震荷载的动力响应,依据Seed提出的动强度判别标准对坝体内心墙料,上游反滤料及坝基砂进行动强度验算.计算结果表明,在极限地震荷载作用下,坝基砂不发生液化,而心墙料、反滤料动强度安全系数将不满足规范要求,须采取必要的抗震措施进行加固.     

Numerical analysis on bearing capacity of middle pylon caisson foundation of Taizhou Bridge

Because of the computation difficulty of the bearing capacity of large underwater caisson foundation on thick overburden layer ground, the geotechnical software FLAC3D was utilized in the 3D numerical analysis on the bearing capacity of middle pylon foundation. From the computational results, it is concluded that the caisson foundation has a good bearing capacity on thick overburden layer ground and the bearing capacity can be improved assuming that the soil near the area of basal corner is reinforced.     

深覆盖层地基碎石土心墙堆石坝的渗流特性分析

结合两种不同地质特性深覆盖层上的碎石土心墙堆石坝,采用求解有自由面渗流场的改进结点虚流量全域迭代法进行二维稳定渗流场有限元计算分析.着重进行深覆盖层渗透系数敏感性分析和混凝土防渗墙的渗控作用研究,评价坝基可能渗流特性变化对渗流场的影响,并为两种不同坝基条件下的渗控设计方案提供理论依据.     

防渗墙施工缺陷对硗碛大坝影响分析

修建于深厚覆盖层上的土石坝,其防渗体系的可靠性直接关系到大坝的运行安全.针对硗碛直心墙土石坝防渗墙存在施工缺陷的实际工程特点,分别采用降低材料弹性模量以及设置接触面单元的方法对防渗墙的施工缺陷进行了模拟,分析了防渗墙局部缺陷对防渗体系应力变形以及大坝稳定性的影响.计算结果表明,防渗墙的缺陷对坝体应力变形基本无影响,对防渗墙自身的应力变形影响较大,应进行必要的工程处理.     

材料模量对封闭式防渗墙负摩阻力的影响

为了研究材料模量对封闭式防渗墙负摩阻力的影响,以某黏土心墙堆石坝为背景,建立了有限元模型,坝体材料及覆盖层采用邓肯—张Et-μt模型,防渗墙与覆盖层之间的接触关键采用无厚度接触面模拟,进行了非线性有限元分析。计算结果表明:封闭式防渗墙上的负摩阻力的分布受材料刚度的影响较大,中性点位置随着防渗墙材料刚度地增加在不断地下移,增加到一定刚度时,中性点位置基本保持不变;随着材料刚度地增加,防渗墙上最大负摩阻力值不断的增加,开始增加的速率很快,后期变慢;封闭式防渗墙上竖向应力受负摩阻力的影响较大,材料模量越大,影响越显著。其研究成果可为以后工程设计提供参考。