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。     

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...     

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。     

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。     

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.     

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．     

应对尾矿坝沼泽化现象的分析及应对措施探讨

在我国,采用上游法堆筑是大部分尾矿坝通用做法,大多数尾矿坝中的初期坝基本上都采用不透水粘土坝,这种土坝填筑起来比较容易,但同时也易造成尾矿坝坝体浸润线偏高,使渗流水在坝外坡大面积溢出,上游法尾矿坝在浸润线过高的影响下,就极容易出现管涌、流砂和沼泽化,从而对尾矿坝的稳定照成极大的危害.该文就针对尾矿坝沼泽化这一现象进行分析研究,提出相对应的控制措施,以期为以后的尾矿坝建设提供一定的参考.     

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.     

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.     

复杂坝基上多种材料坝的三维渗流有限元分析

用三维渗流有限元分析法分析了某坝１４＃坝段以左的基础及岸坡渗流场分布规律；评价了帷幕、排水措施的效果以及２２＃坝段不同宽缝水位时土坝接头处的侧向渗流及土坝的侧向渗流稳定状况；得出了２１＃和２２＃坝段稳定安全有裕度的情况下可以放宽宽缝抽排水的要求或不抽水的结论。     

坝顶通车的坝坡稳定性分析

以重庆市万州区天仙湖堆石坝为研究对象,采用极限平衡法分别考虑了水位组合以及水位骤降等情况下坝顶通车与否对边坡稳定性的影响.分析结果表明:在车辆荷载作用下坝坡稳定性有所降低;无论通车与否,最危险水位工况均为上游水位173.67m、下游水位143.3m;水位骤降情况下的坝坡稳定性有所降低,考虑水位骤降时的坝顶通车依然满足坝坡稳定性的要求;本项研究中,坝顶通车对坝坡稳定性的影响采用了二级公路的标准荷载,当坝顶公路等级提高或其他原因使得过车荷载增加时,坝顶通车作用下的坝坡稳定性需要重新评估;根据计算结果,坝坡稳定性随水位的降低而减小,所以当上下游水位低于当前最低水位时,坝坡稳定性也需要重新计算.     

四川省某水库坝后浸润区成因分析

四川省某水库自建成蓄水以来,在大坝下游左岸坡面一直存在着散浸现象,但对于坝后浸润区的成因却不能确定。浸润区的存在表明坝体内水位较高,对边坡的稳定性有不利影响。究明其范围、成因、补给水源对于坝体的安全性评价有着非常重要的意义。现通过多种手段,结合大坝观测资料,分析其可能的成因。     

三峡水库泄水期间类土质岸坡渗流驱动压剪破坏机制研究

基于水库水位降落期间渗流驱动力对类土质岸坡的压剪作用,建立了类土质岸坡渗流驱动压剪力学模型,改进了水库水位降落期间渗流驱动力的计算方法,提出了渗流驱动压剪破坏判据。以三峡水库青石岸坡为例,渗流驱动压剪破坏机制可以解释青石岸坡水位降落期间的破坏现象。此外还探讨了水库水位降落速度、时间以及初始水位高度对渗流驱动力与岸坡稳定性的影响,并得出如下结论:渗流驱动力随水库水位降落速度的增加而非线性增大;渗流驱动力随初始水位高度增加呈现为线性降低的趋势;青石岸坡稳定系数不随水位降落速度、水位降落时间的变化而变化。     

三峡水库泄水期间类土质岸坡渗流驱动压剪破坏机制研究

基于水库水位降落期间渗流驱动力对类土质岸坡的压剪作用,建立了类土质岸坡渗流驱动压剪力学模型,改进了水库水位降落期间渗流驱动力的计算方法,提出了渗流驱动压剪破坏判据。以三峡水库青石岸坡为例,渗流驱动压剪破坏机制可以解释青石岸坡水位降落期间的破坏现象。此外还探讨了水库水位降落速度、时间以及初始水位高度对渗流驱动力与岸坡稳定性的影响,并得出如下结论:渗流驱动力随水库水位降落速度的增加而非线性增大;渗流驱动力随初始水位高度增加呈现为线性降低的趋势;青石岸坡稳定系数不随水位降落速度、水位降落时间的变化而变化。
     

浅谈劈裂灌浆技术在水库土坝工程中的应用

水库土坝隐患主要是土坝碾压质量差，施工接头多，坝体土块有架空现象，坝面排水不畅，下雨后造成坝面积水，形成塌坑等。针时上述隐患，关键是消除坝体中的裂缝、洞穴，增加坝体的密实度，消除坝体的湿陷性，实现上述目标的措施，有开挖加填黏土和劈裂灌浆等，但开挖回填黏土工程量大，造价高，对坝前的塑料膜防渗和护砌容易造成破坏。最好的方法就是劈裂灌浆方案，其施工速度快，工程造价最低，在施工过程中，对坝前坡的塑料膜防渗和护砌也不会造成破坏。     

病险水库土坝坝体采用劈裂灌浆技术优势分析

笔者根据27年处理并取得良好效果各类别的病险水库土坝坝体隐患实践经验,认为针对因年久失修,带病运行,水库土坝外坝坡存在散浸、潮湿和集中渗漏的隐患问题,采用坝体劈裂灌浆技术处理,以期为同行们参考。     

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。     

陆浑灌区填方坝整体稳定分析

陆浑灌区是我省西部的大型灌区,运行以来在农业生产及抗旱斗争中发挥巨大作用,但灌区的数百座填方坝施工质量较差,整体和局部稳定都存在一些问题。针对填方坝的整体稳定,采用条分法计算填方坝在无水、低水位输水和高水位输水三种务件下的稳定安全系数。经大量渗流计算和稳定分析,认为部分填方坝不能满足稳定要求:坝体渗流使安全系数下降30％左右;改善填方坝整体稳定的措施以渠道防渗、堤坝背坡面排水、增加坝体密实度为最佳,可由具体条件选择。同时这些措施对坝体的局部稳定也是有利的。     

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.