含施工裂缝隧道穿越段堤防渗流和稳定分析

某长江隧道穿越江北大堤,堤身出现施工贯穿式裂缝,且累计沉降较大。考虑长江大堤堤身不同深度施工裂缝对堤身渗透稳定及堤坡抗滑稳定的影响,建立隧道穿越段大堤渗流有限元模型和边坡稳定分析模型,采用饱和-非饱和渗流有限元法和瑞典圆弧法,计算分析历史最高水位条件下不同深度裂缝堤防的渗流性态和堤坡稳定性。计算结果表明:深层搅拌桩对堤防渗流和稳定均有利;贯穿式裂缝对裂缝周围地层的渗流场影响较大,但当裂缝深度小于8.5 m时,堤身与堤基的最大渗透坡降分别为0.206和0.181,均小于相应材料的允许渗透坡降值,堤防渗透稳定能满足要求;贯穿式裂缝位置和深度对堤坡稳定影响显著,当裂缝深度为8.5 m时,两个不同裂缝位置的堤防抗滑稳定安全系数分别为2.419和1.844,当裂缝深度小于8.5 m时,经过深层搅拌桩加固处理后,堤坡稳定能满足要求。     

基于流固耦合的某水库垂直防渗墙合理深度的确定

基于比奥固结理论,借助ADINA流固耦合模块和Slope/w进行数值模拟,计算得出渗流参量、竖向位移、抗滑稳定安全系数,探讨土石坝坝基中防渗墙的合理深度.研究表明:防渗墙的贯入度为0.6时,渗流量小于0.01倍的河道多年平均来水量;出逸坡降和防渗墙底部渗透坡降皆小于允许渗透坡降;上、下游坝坡抗滑稳定安全系数皆大于最小抗滑稳定安全系数,位移量满足规范要求.因此,防渗墙的贯入度0.6为该水库防渗墙的最优深度.此外,当防渗墙底部接触基岩时,渗流通道极小,局部水头损失大,该水头损失叠加到防渗墙底部的水头差上防渗墙底部渗透坡降出现极大值,工程中防渗墙应嵌入基岩3～5 m.     

桥梁地下结构对堤防渗流分布规律的影响分析

当建设跨越河流的设施时,建设在堤防附近的设施基础会对堤防渗流场的分布规律产生影响.为了确保堤防稳定性及长期安全运行,有必要对建设设施基础前、后堤防的渗流场进行分析.采用三维有限元数值模拟方法对某堤防建设大桥基础前、后进行了稳定-非稳定渗流有限元分析,计算结果表明:桥梁基础对渗流场的影响不大,堤身渗流逸出点的渗透坡降变化很小,各个土层的渗透坡降变化相差不超过4%,建设桥梁不会显著影响堤防的渗流稳定性.     

尾矿库渗流及抗滑稳定性综合评价

以某三等尾矿库工程为例,对尾矿库在正常工况、洪水工况和特殊工况下的渗流及抗滑稳定性开展综合评价,包括:浸润线、渗流场和水力坡降等渗流特性的模拟分析,应力分布规律模拟分析,抗滑稳定安全系数的计算分析,研究成果为现场工程设计及治理提供科学依据.     

基于可靠度的黄河下游堤防工程渗流稳定分析

将可靠性理论应用于黄河下游堤防工程的渗流稳定分析,根据与Monte-Carlo方法相结合的有限单元法求解单元堤段渗流稳定的基本原理,基于黄河下游堤防渗透破坏的特点,建立了黄河堤防渗透破坏计算模型,介绍了基于Monte-Carlo方法的有限单元法求解典型堤防断面渗透破坏概率的计算步骤.最后利用基于Monte-Carlo方...     

宜兴抽水蓄能电站沥青混凝土面板坝稳定和变形分析

江苏宜兴抽水蓄能电站枢纽工程上水库主坝为沥青混凝土面板堆石坝,坝址区地形地质条件复杂,下游面最大高差达285m,呈覆盖于建基面上的贴坡体形状．对此坝体选取代表性断面进行稳定分析,采用三维非线性有限元进行变形计算．计算显示,该坝坡的抗滑稳定安全系数满足规范要求,坝体内变形和应力水平均不大,不会发生剪切破坏．     

抗滑结构对渠坡增稳效应的有限元分析

采用有限元强度折减法,对南水北调工程某渠坡在仅考虑重力荷载作用下进行了三维有限元稳定性计算,讨论了衬砌、抗滑桩等抗滑措施对渠坡的增稳效果,对渠坡稳定计算中抗滑结构与土体之间有无接触进行了对比分析.结果表明:衬砌明显提高了渠坡的抗滑稳定性,而抗滑桩的增稳效果不明显,原因在于抗滑桩并没有阻断塑性贯通区;抗滑结构与土体土之间考虑接触后,渠坡稳定安全系数明显降低,塑性贯通区表现出明显的变化,接触分析可以较为真实地反映抗滑结构和周围土体之间的接触效应.     

考虑植被力学[XH40.]-水力作用的洪泽湖堤防加固效果分析

为研究植被力学-水力作用的机理,引入根系吸水分布函数描述不同根系构型的吸水特性,建立了一个用于边坡稳定计算的植被力学-水力加固模型,并结合试验结果验证了模型的合理性和有效性。考虑不同根系构型的力学-水力作用,对洪泽湖堤防岸坡的典型断面进行加固效果分析,结果表明:根系吸水显著提高了土体基质吸力,其影响范围大约为2.5倍根系深度;在根系吸水的初始阶段,不同根系构型所产生的差异较小,但随着时间逐渐增加,不同根系构型的差异逐渐增大;植被力学-水力作用可以显著提高堤防岸坡的稳定性,24.h降雨后,根系加固下的安全系数约为裸土岸坡的1.4倍。     

浅谈水库堤防的防渗处理

水库堤防渗漏通常是指水体向围护区(库盆、堤防保护区)以外渗流而产生水量漏失的现象。如防渗处理不当,可能造成水库围坝或坝基的渗漏量较大,不能有效地蓄水,可能造成坝后农田村庄的浸没和土地盐碱化,可能造成渗透出逸坡降大于允许值,形成渗透破坏致使水库溃坝,因此应采用切实有效的防渗处理方案。本文主要针对水库、堤防等挡水建筑物的渗漏问题,同时结合工程实践,提出相应的应急措施和处理方法。     

施工期堆石堰坝的渗流计算

在水利水电工程施工期,使堆石围堰或未完建的堆石坝过水,渲泄部分汛期洪水,是缩小导流工程规模、降低工程投资的一条重要途径.因此,国内外许多学者致力于堆石堰坝渗流、过水稳定、护面措施等方面的研究.本文简要介绍了施工期堆石堰坝的渗流计算原理和解析计算方法,并在试验研究的基础上,讨论了自由和淹没两种渗流状态,给出了两者的区分界限;同时,通过建立逸出坡降的经验公式,提出了较为完整的堆石堰坝渗流解析计算方法及相应的图解法,可以进行逸出坡降、逸出水深、渗流量、浸润线等项的计算.     

澄江河流域水土保持沟道工程设计

以广西上林县澄江河流域水土保持沟道工程中挡土墙工程和拦沙坝工程为研究对象,根据水土保持沟道工程的设计标准,分别研究挡土墙和拦沙坝工程的设计标准和断面尺寸设计及其稳定性。结果表明,挡土墙和拦沙坝的抗滑稳定系数和抗倾覆稳定系数均大于允许值,能够满足抗滑稳定和抗倾稳定的要求,可以作为该流域沟道工程的施工提供参考和借鉴。挡土墙和拦沙坝可以减少土壤流失量6.30×104t,保护流域中下游的耕地254hm2,在带动剩余劳动力就业、保障农业生产创收等方面实现水土保持工程效益。     

蓝藻水华防控体系建设工程对巢湖的防洪影响分析

文章从建设内容和规模等方面介绍了蓝藻水华防洪体系建设工程的基本情况,对工程区附近忠庙站1950—2020年的实测水位资料进行了水文分析,从渗流稳定和抗滑稳定两方面进行了堤防稳定计算,结果表明,工程建设对巢湖堤防稳定几乎无影响;同时分析了对巢湖壅水、行洪能力、堤防安全、水利工程运行和管理、第三人合法权益等方面的影响,结果表明,工程建设对以上影响均较小,并且可以采取相应措施避免影响。文章针对处理措施提出了相应建议,对工程建设防洪影响处理具有指导意义。     

持续强降雨引发水位耦合变化条件下堤防渗流及稳定性分析

针对江、河、湖泊土质堤防工程在持续强降雨下会导致堤前水位显著变化而可能引发堤防安全隐患,采用水-气二相非饱和渗流模型对堤防进行降雨入渗和堤前水位变化耦合条件下的饱和-非饱和渗流分析。分别开展降雨入渗、堤前水位上升及持续强降雨耦合堤前水位上升过程的非稳定渗流有限元仿真分析。在此基础上对堤坡进行抗滑稳定分析,同时考察堤前水位变化及降雨过程中气相和基质吸力对堤坡稳定性的影响。计算结果表明:与单纯的降雨和水位上升相比,降雨耦合堤前水位上升会使堤身渗流及堤坡抗滑稳定性呈现较复杂的变化特性;考虑气相和基质吸力在一定程度上对堤坡稳定分析结果有利。     

不同时期定向钻穿越管道对堤防的影响分析

分析长输管道定向钻穿越河流施工期、运行期、弃用期可能引起的堤防土体特征变化,结合工程实例,利用数值法对最不利水文条件下管道工程对堤防区域地下水流场的影响进行计算,结果表明:管道施工会引起管孔范围内水利坡度的增大;管道运行期和弃用期会增加管壁附近土体的渗透性,减小地下水渗透路径,增大发生管涌危害的可能性.     

数值法在管道穿河渗流稳定中的模拟与应用

管道工程穿越堤防等水利设施产生渗流稳定等影响,传统方法对这种影响的评价主要通过解析法来进行的,该文通过管道所在地的地质条件概化水文地质模型,并建立数学模型计算管道穿越工程对现有堤防的渗流稳定安全影响,依据临界水力梯度法,定量评价工程诱发渗透破坏的可能性.     

对某水电站大坝设计的思考

本文以某水电站为工程实例及笔者多年的工作经验,对坝型选择、断面设计、坝顶高程确定、坝体的抗滑稳定、应力计算、基础处理等设计做出了探讨.     

南江水库坝肩稳定复核及加固设计

南江砌石拱坝最大坝高61.4m。因右坝肩抗滑岩体较为单薄,采用刚体极限平衡法对拱座抗滑稳定进行复核,结果表明坝肩抗滑稳定不满足规范要求;据此提出了在坝肩下游设置锚杆束、固结灌浆、贴坡砼挡墙等加固处理措施,加固后坝肩抗滑稳定满足现行规范要求。     

基于Geo-Studio的堤防渗流与稳定分析

为了评价某病险防洪堤整治工程,基于Geo-Studio软件,利用该软件中的SEEP/W软件与Slope/W软件,对该堤防在正常蓄水位、设计洪水位以及设计洪水位骤降工况下的渗流与稳定进行了计算与分析,同时利用Slope/W软件对在挡土墙进行抗滑稳定和抗倾覆稳定分析。计算结果表明,该堤防满足渗流与稳定设计要求,渗流并不是控制该堤防稳定的主要因素,正常蓄水位与设计洪水位下其稳定性主要由背水侧挡土墙的稳定性决定,而设计洪水位骤降工况下的稳定性则由临水侧挡土墙决定。Geo-Studio具有较强大的渗流和稳定分析功能,其计算成果可为较复杂的类似工程问题提供参考。     

榆林李家梁水库砂坝渗流安全及成因分析

榆林市李家梁水库砂坝自工程蓄水以来存在严重的渗漏安全隐患,为保障工程安全运行,通过水库历史资料数据分析和二维有限元渗流场计算,对该水库砂坝渗流安全及成因进行了深入的分析。结果表明:目前条件下大坝坝体防渗系统虽然满足运行要求,但左岸地下水位高,绕渗情况较严重。大坝左坝肩及坝基多个深度范围内存在中砂夹层以及水坠砂坝施工充填过程中导致坝体颗粒分布不均是造成坝后渗漏的主要原因。根据有限元渗流场计算结果,获得不同部位最大渗透坡降,各计算工况下排水渠底部渗透坡降在0.189～0.241,大于坝基土允许渗透坡降0.125,在库水位升高后,将使下游挟砂渗漏加剧,导致坝体破坏。因此,大坝除险加固需根据计算结果延长渗径,降低下游渗透坡降,保障大坝安全运行。     

土石围堰渗流场分析及稳定性评价

为了分析上游土石围堰防渗设施的布置方案及其阻渗效果,对设有防渗墙的土石围堰进行渗流计算,确定设计洪水期的堰体渗流场,并对防渗墙入岩深度、基岩、防渗墙渗透系数等进行敏感性分析:材料渗透系数的变化对渗透坡降的影响较大,其中防渗墙渗透系数改变后的影响最为显著。同时,运用瑞典法、Bishop、Janbu法计算各工况的围堰堰坡安全系数,其计算成果显示:各工况的堰坡稳定性符合一般规律;设计洪水期以及同时考虑与地震组合作用时,堰坡的稳定系数降低明显;如不考虑防渗措施,其围堰的稳定性系数还将降低更多,说明该工程的防渗设施是有效的。防渗墙的质量优劣对堰体渗流控制和安全稳定性起着重要的作用,在施工阶段一定要严格施工质量,保证工程的安全运行。