库水位骤降偶遇地震作用的土石坝稳定分析

正常运行过程中库水位是不断变化的,当库水位降落后,坝体内部的孔隙水压力和渗流场会发生变化,过快的下降速率会导致坝体内的孔隙水压力不能及时消散,在渗流的作用下上游坝坡产生浮起或下滑的趋势,若在库水位骤降时期发生地震,则对土石坝的坝坡稳定更加不利.为研究某混凝土心墙土石坝在库水骤降偶遇地震情况下瞬态渗流场特性及坝坡稳定性规...     

库水位骤降时坝体渗流场及坝坡稳定性分析

为了研究水位骤降时影响上游坝坡稳定性的因素,模拟坝坡在水位骤降时的渗流场及稳定性变化。基于土体渗透性,材料的非线性特性及水位下降率,利用有限元法对库水位变化下的渗流场进行瞬态分析,得出的自由水面线和孔隙水压力耗散等结果应用于上游坝坡稳定性分析,坝坡稳定分析采用极限平衡法。实例分析表明:计算区域渗流场变化滞后于水位下降的时间;坝体渗透系数越小,水位骤降对其稳定性的不利影响越显著;水位下降速率越大,上游坝坡稳定性降低越快。     

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.     

考虑流固耦合的水位降落期坝坡稳定分析

水位降落期的土石坝坝坡稳定性是土石坝设计和除险加固设计中的重要内容之一,为了能够准确合理地分析水位降落期土石坝的坝坡稳定性,采用基于非饱和土流固耦合理论的有限元法对某病险水库进行了水位降落期的坝坡稳定分析,与传统的极限平衡法的计算结果进行了对比,同时分析了材料参数对坝坡稳定性的影响．结果表明基于非饱和土流固耦合理论的有限元法是一种方便合理的计算方法,计算出的孔隙水压力分布和坝坡稳定系数更加符合实际;材料的内摩擦角和粘聚力对坝坡稳定系数影响较大,泊松比影响相对较小,弹性模量几乎无影响．     

粘土心墙坝库水位骤降偶遇不同类型降雨上下游坝坡渗流与稳定数值模拟

为研究粘土心墙坝渗透稳定性,对四方井粘土心墙坝进行了数值模拟,计算结果表明:孔压先减小后保持稳定,库水位下降速率与孔压的下降速率成正比.正常蓄水位加不同类型降雨条件下孔压突然上升,随后快速下降至原值,不同类型降雨使得孔压峰值大小与孔压到达最大的时间不同;安全系数在降雨过程中急剧下降,而在降雨结束后快速上升最后呈现不变;降雨-库水位耦合情况下上游监测点孔压变化对上游坝坡监测点不敏感,而对下游坝坡监测点孔压敏感,安全系数在降雨发生时刻有个突然下降的过程.     

水-气二相流模型分析水位下降情况的坝坡稳定性

水库水位变化会显著改变坝坡的稳定状态,通过建立水-气二相流模型,模拟库水位下降情况下坝体的饱和-非饱和渗流,为了考虑相态随时间和空间的改变,建立主要变量随相态变化的判断准则.利用模拟结果分析某均质土坝的稳定性,研究表明,库水位下降时,空气对渗流起到阻碍作用,坝体的负孔隙气压力增大,基质吸力对坝坡稳定所起的作用明显增大,在坝坡稳定分析中应当全面考虑空气阻力以及基质吸力的作用.     

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。     

水库黏土心墙坝稳定性评估

应用饱和稳定渗流与非饱和非稳定渗流理论、自动搜索滑动面的Morgenstern-Price法,以山西某病险库为研究对象,建立了水库大坝渗流和坝坡稳定性计算模型,设计了稳定渗流和非稳定渗流工况;对不同渗流条件下的最不利坝坡的稳定性进行了计算,客观科学评价了黏土心墙坝的稳定性.为黏土心墙坝的加固设计提供科学依据,同时非稳定流计算结果也对水库正常和非正常运行的科学管理提供指导.     

某尾矿坝稳定性分析

为保证尾矿库的安全生产,需对尾矿坝进行中期的系统稳定性评价.对尾矿坝进行二维稳定渗流分析来计算其浸润线,再对尾矿库坝体在三种荷载组合下进行稳定性分析,最后对该尾矿坝进行压坡处理,并对处理后的坝坡稳定性进行评价.结果表明:浸润线没有从坝坡出溢,水力坡降不大,渗流稳定.在现状正常运行和洪水运行条件下,该尾矿坝的稳定性系数均大于规范要求的最小安全系数,是安全稳定的.经过计算,特殊运行条件下(最高洪水位+坝体自重+地震的荷载组合),尾矿坝的坝体稳定性系数小于规范要求的最小安全系数,该尾矿坝的稳定性在特殊情况下运行是不稳定的.因此针对该尾矿坝进行压坡处理,并对处理后的坝坡稳定性进行了重新评价,评价结果显示该加固处理措施是有效的.     

冲抓回填技术在龙潭水库大坝防渗中的应用

龙潭水库除险加固冲抓套井回填工程，历时5个月，于2002年3月完成。实际完成冲抓套井回填长度500米，总进尺8793米。冲抓套井回填后在坝体内形成了一条粘土心墙，大大地提高了坝体的防渗、抗渗能力；增加了蓄水量，扩大了灌溉面积了，充份发挥了设计效‘益．同时经受了2003年、2007年蓄洪水位高程分别达58．5m、59．1m的考验。就大坝的多种防渗处理措施相比较而言，其效果是较好的，有一定的借鉴意义。     

基于液化判别的尾矿坝动力稳定性分析

在连续降雨并输入水平、竖直方向地震波的工况下，模拟尾矿坝坝体的动力反应，分析坝基覆盖层和尾矿砂层的液化情况，提出一种考虑液化区域影响的尾矿坝动力稳定性计算方法，并将此方法用于海口镇尾矿坝下游坝坡的动力稳定性分析中。结果显示：连续降雨时的动力稳定安全系数比无降雨时低0.07左右，考虑液化区域的动力稳定安全系数比不考虑液化区域的小0.10左右。     

水库水位降落时心墙式土坝上游坝壳中自由水面位置的理论计算

研究坝身浸润曲面问题是土坝设计中的重要问题之一。对于心墙式土坝的浸润曲面问题是由下列情况产生的,当水库中的水位下降时,坝壳内渗透水下降要比水库中的水下降慢得多,因此当水库中的水位降落时坝内的水与水库中的水形成悬殊的水位差,这水位差就会对坝坡产生很大的压力,直接影响坝坡的稳定性。如坝坡过陡就会有被崩塌的危险;如坝坡偏于平缓,则造成浪费(浪费土方、人力),不符合多快好省的原则。为了解决这个矛盾,我们必须了解水库水位下降过程中坝壳内浸面位置的变化规律,从而求出比较合理的计算法,以便设计经济可靠的坝型。     

心墙坝坝坡稳定性对于邓肯E-B模型参数的敏感性研究

针对目前包括心墙坝在内的土石坝坝坡稳定敏感性研究存在的不足,从稳定和变形密切相关的角度出发,将对坝体变形较为敏感的模型参数考虑到稳定分析当中去,提出了一种新的研究思路.同时结合心墙坝工程实例,研究其上、下游坝壳及心墙土石料E-B模型参数对于坝体应力应变及坝坡稳定的敏感性.结果表明,不同部位、不同的模型参数对于坝体应力应变与坝坡稳定的敏感程度是不同的,对坝体应力应变较为敏感的模型参数对坝坡稳定同样具有较显著的敏感性.     

水位骤升骤降下的灰坝渗流应力耦合稳定性分析

通过强度折减法对水位骤升骤降下的灰坝渗流应力耦合稳定性进行有限元分析,经计算发现:渗流相比无渗流工况,坝体安全系数降低明显;水位上升,灰坝安全系数降低。而正交试验研究渗流作用下子坝对灰坝整体稳定性的影响情况发现:在渗流作用下,子坝的重度γ对灰坝整体稳定性影响最显著,安全系数随子坝重度γ增大而减小。     

水位下降时均质土坝非稳定渗流的分析

对于均质土坝,水位下降易使坝坡内外水压不平衡,形成不利坝坡的非稳定渗流而导致坝坡失稳,并对土坝安全造成隐患。为了研究库水位下降产生的非稳定渗流对均质土坝坝体边坡稳定性的影响,本文利用有限元分析方法,通过对不同参数不同取值的算例分析了均质土坝在库水位下降时的稳定性情况,结果表明:库水位下降易形成对上游坝坡稳定不利的逆向渗流,对于均质土坝坝体的稳定性影响较大,当渗透系数为1×10-4cm/s,水位下降速度超过1 m/d时,坝体内浸润线变化极小,水位下降速度达到下降标准。     

尾矿坝稳定性分析

为了尾矿库的安全生产,需对尾矿坝进行中期的系统稳定性评价,采用数值方法针对具体工程实例进行渗流稳定性、静力稳定性和动力稳定性计算,结果表明:浸润线没有从坝坡出溢,水力坡降不大,渗流稳定.安全系数满足规范要求,坝体是静力稳定的.从坝体动力反应及液化结果得出该坝是动力稳定的.同时提供了一条稳定性评价的完整路线,用数值模拟方式对尾矿坝的计算有一定参考价值和指导意义.     

四合水库除险加固工程中坝体稳定性分析

针对在长期复杂的自然环境条件和各种荷载作用下,土石坝容易产生安全隐患的问题,针对四合水库坝体除险加固工程中坝体进行了初步设计,并分别应用两种方案极限平衡法和有限单元法对坝体在多工况下:校核水位、设计水位、正常水位以及水位骤降条件下进行抗滑稳定性分析,结果表明:应用有限元法更能反映坝体的稳定性情况,该研究为同类坝体的安全鉴定、加固提供借鉴。     

库水位对尾矿坝体稳定性影响的研究

考虑了影响尾矿坝安全稳定性的众多因素,利用SLOPE软件建立了尾矿坝安全稳定性简化模型,计算出尾矿坝的稳定性系数,得到了坝尾矿坝库水位与尾矿坝体稳定性之间的关系。计算的坝体安全稳定性系数与实际的安全稳定性系数符合较好,误差均小于0.2%,说明该模型预测坝体的稳定性是非常有效的。利用该计算结果可以方便快捷地预测坝体的安全稳定性,为坝体失稳提前采取有效的安全措施提供了有利参考,避免坝体失稳造成的重大灾害。     

库水位变动联合不同类型降雨下中小型均质土石坝渗流及稳定耦合分析

为认识库水位变动联合不同类型降雨下中小型均质土石坝坝坡的渗流及稳定性规律,给中小型均质土石坝的日常风险管理提供依据,本文根据非饱和渗流原理,对该类土石坝坝坡在渗流应力耦合状态下遭遇库水位变动和不同类型降雨时的渗流和稳定性进行有限元模拟,选取库水位上升、库水位下降和库水位不同变动速率联合不同类型降雨进行耦合分析,结果表明...     

尾矿坝加高渗流和液化稳定性分析

 尾矿库加高扩容,需对尾矿坝进行稳定性评价。依钻孔资料,结合加高设计方案,建立尾矿坝地质模型。对洪水及地震作用双重工况下,应用强度折减法进行了尾矿坝渗流稳定性、静力稳定性和动力液化稳定性计算。结果表明,浸润线没有从坝坡出溢,渗流稳定。从坝体动力反应及液化结果得出该坝是动力稳定的,安全系数满足规范要求。本研究基于有效应力原理,结果对尾矿坝渗流、静力及动力稳定性评价方面有一定的借鉴意义。