水库土石坝设计关键技术研究

本文基于笔者多年从事水利工程设计的相关工作经验,以水库土石坝设计为研究对象,论文首先分析了土石坝的概况,分析了我国土石坝的险情,探讨了水库土石坝设计的相关关键技术,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行有所裨益。     

面向水库土石坝的除险加固技术研究

该文针对我国土石坝数量较多且病险较为突出的现状,在调阅国内典型土石坝水库病险案例的基础上,对土石坝水库的病险情况进行了分类整理,得出水库土石坝存在的7个方面的险情,进而结合该研究者工作实践,基于目前国内一些成熟的除险加固方法,凝练了4个土石坝水库除险加固的技术方法,相信对从事相关工作的同行能有所裨益。     

考虑时变效应的土石坝安全风险综合评价模型

针对土石坝整体安全风险和时变效应问题,以调查资料为基础,分析了土石坝整体安全的主要影响因素.综合运用层次分析法、可靠度计算法和专家评判法,以洪水漫顶、滑坡失稳、渗透变形以及工程管理为基本要素,构建土石坝安全风险评价指标体系.考虑洪水漫顶、滑坡失稳、渗透变形的时变效应,研究了基于时变效应理论的多层次土石坝安全风险综合评价模型.工程实例分析表明,该模型是可行和有效的,可为土石坝除险加固、水电站安全运行提供参考.     

试论小型土石坝水库的病险分析及除险加固措施

我国小型水库建设标准低,加之管理不善,经过多年运行后,存在防洪能力不足、大坝渗漏、结构不安全、抗震性能差、金属结构老化及安全管理落后等问题。文章结合实际工作经验,对土石坝各种类型的病险情况进行了分析总结,然后有针对性地提出土石坝各种除险加固技术措施,为土石坝除险加固具体实践提供技术参考。     

纵向增强体土石坝漫顶溢流安全性能分析

为了验证纵向增强体土石坝相对于常规土石坝抵御洪水漫顶破坏的安全程度,基于相关试验分析洪水漫顶造成下游堆石料被冲刷流失,以及纵向增强体土石坝这一新坝型的安全运行机理。通过工程实例验证了纵向增强体土石坝将常规土石坝发生的漫顶溃坝模式改变为坝体冲坑模式,从而延迟了整个坝体的溃决时间,为工程抢险和下游群众转移争取了更多的时间;增强体是否被破坏,取决于冲刷深度与墙体被冲蚀临空后的极限受力状态的关系比较。     

谈谈病险水库除险加固土石坝设计问题

水库是重要的基础水利设施，在工业生产、农业灌溉、水力发电、防洪抗旱和生活用水等方面不可替代的作用。当前，水库病害问题逐年凸显，严重威胁着水库运行质量和安全。水库除险加固工作刻不容缓。该文介绍了水库土石坝常见的病害种类，分析了土石坝除险加固施工的设计要点，讨论了土石坝除险加固施工的主要措施。     

土石坝安全监测浅论

介绍了土石坝安全监测的内容,分析了土石坝安全监测的重要性。     

基于P2PSand模型的水库土石坝坝基地震液化影响分析

为了解决水库土石坝坝基地震液化导致严重坝体变形和边坡失稳等灾害,从而对水库土石坝长效安全运行造成严重威胁的问题,以某水库土石坝为例,利用有限差分软件FLAC3D 7.0及其内置P2PSand模型(practical two-surface plastic sand model),对存在地震液化地基的水库土石坝进行地震动力响应分析。结果表明：地震强度与相对密实度对水库土石坝坝基地震液化趋势影响较大,超孔压比随着地震过程的进行而逐渐增大,增大幅度约为10.46%;随着坝基地震液化程度的提高,坝体变形更明显,并且坝基边坡稳定性劣化。     

基于云物元模型的极端降雨事件增多地区土石坝安全评价

土石坝作为一类优点众多、影响范围巨大的坝型,其安全问题一直深受各国人民和政府的关注,尤其是在极端降雨有增多趋势的地区.因此,有必要加强对极端降雨事件增多地区土石坝安全状况的监测,并基于原型观测资料对该类地区土石坝的安全进行评价,以便及时了解土石坝的安全状态.本文在这一背景下构建了极端降雨事件有增多趋势的地区土石坝安全评价指标体系,并采用云物元模型进行评价,工程实例验证了构建的评价模型的有效性.     

浅析渗流对土石坝的安全影响及控制措施

本文通过分析土石坝渗流的成因,确定土石坝渗流控制措施和防渗加固方法,对解决土石坝渗流安全及防渗加固具有一定的借鉴作用。     

土石坝安全监测软件系统设计与实现

述了在当前科学技术条件下，土石坝安全监测系统的发展趋势，确定了土石坝安全监测软件系统开发的基本原则，并对其进行了阐述和论证．设计了一种新的土石坝安全监测软件系统结构——总线型软件系统结构，并列出了软件开发中的关键技术．利用此软件系统结构和关键技术开发了一套土石坝安全监测系统。通过在工程实践中的应用发现总线型软件系统结构稳定性好，实用性和先进性并重，体现了当今土石坝安全监测软件的开发要求和趋势．     

三种模型在浙江省土石坝填筑土土水特征曲线中适用性研究

土石坝是由饱和与非饱和渗流区组成的统一体,渗流问题是影响土石坝运行安全的关键因素之一.土水特征曲线(SWCC)是非饱和渗流数值模拟的重要基础.浙江省土石坝众多,对其填筑土持水性研究具有重要意义.确定一个合适的模型来描述填筑土的SWCC是研究的基础.通过压力板仪,对3种浙江省土石坝典型填筑土进行持水试验,选取VG、FX和MX模型对试验数据进行拟合,并对拟合结果进行分析.结果表明,VG模型并不适用于土石坝填筑土,FX和MK模型均取得了较好的效果,FX模型在适用性和普遍性上更好.     

土石坝工程安全预警系统关键技术

基于系统工程的预警原理,结合土石坝工程的特点,研究了土石坝工程安全预警系统架构,并将其分为警源分析子系统、警兆辨识子系统、警情分析子系统.重点研究了警源分析子系统和警情分析子系统,并将其中涉及的水库大坝的虚拟现实技术、溃坝洪水估算、下游洪水演进预测等关键技术应用于浙闽台流域某土石坝工程中.结果表明,土石坝工程安全预警系统对预警土石坝的安全具有一定的作用.     

浅谈基于ANSYS的土石坝渗流场模拟

目前我国已建成各类大坝十余万座,其中大部分是土石坝,但是很多大坝在不同程度上存在病害或者隐患,有些工程除了防洪标准低以外,出现的主要问题是土坝的变形稳定和渗流稳定得不到保证,这是影响水利枢纽工程安全运行的主要因素.因而对土石坝渗流场模拟是很有必要的.论述了基于ANSYS的土石坝的渗流场模拟,分析了其优缺点及理论基础.     

聚丙烯纤维混凝土衬砌土石坝应用数值模拟

素混凝土衬砌破坏一直是控制水工建筑物健康发展的难题,由于素混凝土衬砌断面厚度较大、造价较高、衬砌自身刚性与背后堤坡之间存在较大间隙,在外界荷载的作用下常常发生破坏,从而严重威胁到土石坝工程的安全运行。本研究从土石坝衬砌破坏机理出发,针对破坏的位置以及破坏现象提出一种新型材料(聚丙烯纤维混凝土)土石坝衬砌形式,并利用通用有限元软件ADINA对素混凝土衬砌与聚丙烯纤维混凝土衬砌土石坝进行了数值模拟分析,结果表明:聚丙烯纤维混凝土衬砌同素混凝土衬砌土石坝相比应变基本相同,但其韧性与抗剪性能显著特高,是一种科学实际的衬砌方法。     

土石坝边坡稳定性分析的应用研究

土石坝是指由土料、石料或混合料,经过抛填、碾压等方法堆筑而成的具有挡水功能的坝体建筑,随着现代科学技术的不断进步与发展,土石坝建设技术逐渐得到优化完善,在我国水利工程当中被广泛地推广与应用。由于土石坝对国民经济与安全具有明确的重要意义,所以,在实际建设当中,则需要结合现代化工程理念和技术,提高土石坝边坡的稳定性,切实发挥土石坝的真正价值,所以该文针对土石坝边坡稳定性进行分析,并提出分析结果在土石坝设计工作中的应用。     

中、小型土石坝渗流场三维有限元分析方法及应用

针对中、小土石坝工程的特点以及存在渗流安全的问题,采用改进的节点虚流量法,得到求解土石坝渗流问题的有限元分析方法,并编制Fortran程序.依托某土石坝工程,建立三维有限元渗流场计算模型,对正常蓄水时该坝坝体和坝基的渗流场进行了仿真计算,得到了相应的水头分布、浸润线以及渗漏量,并对该坝设计防渗体系下坝区渗流场规律和特点进行了分析.结果表明,该方法对中、低土石坝渗流溢出点和浸润线定位合理、准确,能够很好地模拟坝区渗流场规律,可为中、低土石坝的渗流安全评价提供参考.     

基于层次模糊综合评价的水库大坝安全评价法

提出了基于层次模糊综合评价的水库大坝安全评价法,该方法是建立在层次分析和模糊数学理论基础上的,是以<水库大坝安全评价导则)(SL258-2000)的评价体系为基础,将传统的分析方法与层次分析和模糊理论相结合的一种安全评价方法,可确定各种影响因素对土石坝安全的影响程度,能对土石坝的安全性作出全面、直观的评价.工程实例证明该方法的评价结果是可信的,值得在土石坝及其他水利水电工程的安全性评价中应用.     

土石坝坝顶震陷分析

考虑坝顶震陷随机特征，依据现有国内外土石坝震限实测资料，进行概率分析和统计分析，并与有限元计算的永久变形作比较，研究成果为确定地震区土石坝震陷安全超高提供参考。     

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.