不同铺设及联接型式的复合土工膜围堰应力变形特性

改进复合土工膜的铺设和联接型式,增强其对堰体变形的适应性,是将复合土工膜作为防渗体系的土石围堰设计的关键.开展复合土工膜围堰的离心模型试验,得到蓄水期土工膜应变分布规律;采用ABAQUS软件提供的薄膜单元M3D4模拟了离心模型试验,获得不同铺设及联接型式复合土工膜应力变形空间分布特性,并将数值模拟结果与离心模型试验结果...     

复合土工膜与防渗墙连接的大型剪切试验研究

围堰工程中常用复合土工膜连接防渗墙作为防渗体系,其连接部位的土工膜常会出现结构性破坏而造成集中渗漏现象。依据高土石围堰防渗体系中复合土工膜的受力特点,利用自主研制的低摩阻叠环式双向静动剪切试验机,考虑土工膜无伸缩节、普通竖向伸缩节和U型槽伸缩节3种连接型式,构建复合土工膜与防渗墙接头的结构模型,开展复合土工膜与防渗墙连接的大型剪切试验,研究不同连接型式下复合土工膜的受力变形机理。结果表明:①无伸缩节、普通竖向伸缩节和U型槽伸缩节3种连接型式下,复合土工膜的应变均随着剪切位移的增大逐渐增大,随着距防渗墙距离的增大逐渐减小;②3种连接型式下模型土体的应力-应变关系变化趋势基本一致,峰值应力变化不大;③无伸缩节连接时,靠近防渗墙位置土工膜的峰值应变为4×10^-3,普通竖向伸缩节连接时,相同位置处土工膜的峰值应变为3.5×10^-3,设置U型槽伸缩节后峰值应变为6.51×10^-4,与前2种连接型式相比,U型槽伸缩节较大程度地降低了土工膜的峰值应变,可以有效解决复合土工膜在防渗墙接头处的应变集中问题。研究成果可为高土石围堰工程防渗体系的设计和施工提供依据。     

锦屏一级水电站上游围堰稳定性安全评价方法

锦屏一级水电站上游围堰采用复合土工膜斜墙加塑性混凝土防渗墙防渗。通过土石坝专用分析软件SEDNA,对上游围堰典型断面进行应力变形平面有限元数值分析,研究堰体和防渗墙的应力、应变特性,以及土工膜的位移和应变,结果表明,堰体和防渗墙的强度、变形及土工膜的伸长率均符合设计要求,整个围堰处于稳定安全状态。     

考虑流变效应的高土石围堰应力变形分析

位于深厚覆盖层上的乌东德水电站高土石围堰,采用在基础防渗墙上接黏土斜墙防渗,堰体在巨大水头作用下,体内粗粒料的流变对堰体防渗结构的变形与应力将产生较大影响。在模拟堰体填筑、上游拦洪蓄水以及下游侧基坑抽水与开挖等复杂施工过程的基础上,采用可反映变应力作用的土体流变遗传特性的增量模型,并基于由三峡工程二期围堰反演得到的堰体流变模型参数,对乌东德水电站围堰进行了流变有限元研究。结果表明：土石料的流变对塑性混凝土防渗墙的应力和变形有明显的不利影响,防渗墙与黏土防渗体接头部位位移明显增大,并且局部单元发生剪切破坏。建议在围堰设计中要考虑土石料流变的影响。     

雷家河水库围堰应力变形受土石料流变影响问题探讨

以雷家河水库工程为例,分析了其高土石围堰堰体在巨大水头影响下堰体内土石料流变对防渗结构变形及应力产生较大不利影响的可能,并在模拟堰体分层填筑施工等过程的基础上,应用能体现土体流变遗传性状的增量模型进行了该水电站围堰应力应变受土石料流变影响的有限元分析.结果表明,该水库围堰堰体防渗墙应力变形受土石料流变不利影响较为明显,且防渗墙接头处位移表现出不断增大的趋势,且局部已经发生剪切破坏,为此,必须采取有效措施应对处理.     

修建在深厚覆盖层上的土石围堰防渗体系设计

猴子岩水电站土石围堰建于深约80 m的深厚覆盖层上,承担着施工期间深基坑内大坝填筑的防渗任务,是整个工程成败的关键。通过地勘资料分析、数值计算成果及多方案论证,最终确定围堰河床部位的防渗采用塑性混凝土防渗墙,岸坡部位采用混凝土趾板＋固结、帷幕灌浆,堰体采用复合土工膜防渗,两岸山体通过灌浆平洞进行帷幕灌浆的防渗体系设计方案。     

苗尾水电站高土石围堰设计

苗尾水电站大坝上游土工膜心墙土石围堰高达65m,为保证该高土石围堰的结构安全,对围堰布置、围堰结构型式、堰体防渗及堰基防渗体系进行了细致的设计与论证。设计过程中进行了非线性有限元分析,获取了堰体及防渗墙力学性态、渗流性态,揭示了施工期及正常蓄水条件下围堰的力学演化过程,为围堰设计提供了理论支撑,在此基础上论述了围堰设计及相关施工情况。     

深厚覆盖层上土石围堰渗流及边坡稳定性研究

乌东德水电站上游土石围堰填筑于60 m厚的覆盖层上,堰体及基坑开挖后形成了高达150 m的复合边坡。针对围堰采用的塑性混凝土防渗墙上接复合土工膜的防渗型式,采用有限单元法对其正常运行条件和局部破损情况下的渗流场进行了计算分析,并采用非线性强度参数对各运行条件下的上下游边坡稳定性进行了复核。研究表明,采用塑性混凝土防渗墙上接复合土工膜的防渗方案是合理的,其防渗效果显著;在各工况下围堰边坡稳定性满足规范要求,围堰断面的安全性可以得到保障。     

西藏某水电站大坝上游围堰设计

西藏某水电站大坝上游围堰采用土工膜斜心墙土石围堰,围堰最大堰高60.0m,为西藏地区已建的最高的土石围堰;堰顶轴线长247.15m,堰体填筑方量约103万m~3;堰体防渗采用土工膜防渗,基础防渗采用高强度低弹模的塑性混凝土防渗墙,并设墙下帷幕灌浆。本文对围堰设计和计算进行了详细介绍。     

深厚覆盖层上复合土工膜防渗体受力特性分析

分析土工膜防渗受力变形特性,有助于了解防渗体系在可能的不良情况下是否能够安全运行,进而掌握大坝结构安全运行状况。研究符合土工膜的受力特性属于材料与边界条件的双重非线性问题,采用非线性有限元对双河水库复合土工膜防渗体受力特性进行分析,对坝体力学特性和变形规律进行研究得出:复合土工膜与粗粒垫层结构面应力-应变关系属于应变软化型,符合一般应力应变规律,在可能的不良情况下,大坝应力、变形都在安全允许范围内,大坝结构安全符合设计要求。     

不同坝高对复合土工膜防渗斜墙应力变形的影响

根据复合土工膜防渗体应用于土石坝时的防渗特点,结合工程实例,采用三维有限元方法对坝体和复合土工膜进行了数值模拟,分析了不同坝高条件下对土工膜防渗斜墙应力变形的影响。结果表明:与低土石坝应用复合土工膜防渗的情况相比,随着坝高的增大,复合土工膜不仅在坝顶锚固区处的应力应变较大,而且两岸锚固处的应力应变也随着坝高的增大而增大,在两岸坡脚锚固端处应力应变达到最大,对实际工程的设计具有一定的积极意义。     

复合土工薄膜心墙坝渗流场与应力场的耦合计算

采用应力与渗流耦合方程组，对竹寿水库心墙坝应用复合土工薄膜连同砾质粘土心墙作组合防渗体进行了计算。考虑了复合膜两侧土料的不同而产生的相对滑移，及复合膜具有较高抗拉强度而抑制土体应变，分别按接触单元和线单元进行处理。     

三峡二期下游土石围堰基坑限制性抽水期间安全监测预报

以三峡二期下游围堰基坑限制性抽水期间的大量观测数据为依据，分析了围堰堰体和防渗墙在土压和水压等作用下的受力和变形情况，指导基坑有计划地进行抽水，为工程安全提供必要的信息。     

沥青混凝土心墙堆石坝有限元数值分析

基于邓肯-张E-B材料本构模型,采用大型通用有限元软件ADNIA,对某沥青混凝土堆石坝进行了应力变形有限元计算,以便研究其应力应变特性.并在计算结果的基础上对沥青混凝土心墙的邓肯-张材料模型参数杨式模量、凝聚力、体积模量等进行了敏感性分析.坝体有限元计算结果表明:坝体上、下游坝坡附近小范围内出现拉应力;坝体应力在心墙附近有突变,出现了拱效应;各参数的变化对心墙的应力应变影响程度不一,其中杨式模量K、杨式模量指数n属于高敏感性参数,而体积模量指数m为低敏感性参数.为确保大坝安全,在上、下游坝坡采取必要的护坡措施,同时在大坝填筑施工时应适当提高上、下游坝坡附近坝体的压实标准;为保证心墙的稳定安全,适当调整沥青混凝土的配合比,并根据试验计算调整心墙的变形模量,使之和过渡料的模量协调一致,尽量减小沉降差异带来的不利影响.     

锦屏二级水电站围堰塑性混凝土防渗墙施工与质量控制

塑性混凝土防渗墙具有抗压强度低,弹性模量小,极限应变大的特点,在荷载作用下墙内应力和应变均很低,不仅能够适应外力作用下抗拉和抗剪应力带来的墙体变形,具有良好的力学性能,而且水泥用量小,具有较好的技术经济指标。因此,塑性混凝土防渗墙在国内外水利水电围堰工程中得到广泛应用。通过塑性混凝土防渗墙技术在雅砻江锦屏二级水电站拦河闸坝围堰工程中的应用,介绍了"钻劈法"成槽工艺、施工技术要点及混凝土质量控制重点。     

三峡二期围堰垂直防渗墙的应变形态

三峡二期围堰混凝土防渗墙的应力应变分析涉及到数值分析的接触算法,其难度不仅在于接触算法本身,而且在于土与结构的接触本构规律.以三峡二期围堰监测资料为依据,介绍了围堰防渗墙的应变、变形过程及规律,在假定防渗墙为弯压结构的前提下,给出了防渗墙应变与变形的关系,从而比较全面真实地给出了墙体典型断面的应变形态.该成果对于正确理解结构与土相互作用机理、分析数值分析接触算法的合理性具有参考意义.     

大角度折线型高面板堆石坝坝体和面板的应力与变形规律

为深入探索折线型高面板堆石坝的变形机理,针对某拟建水库大坝,采用有限元数值模型模拟了3个坝轴线布置方案的堆石体应力与应变、面板应力与变形及结构缝变形,分析了上述变化规律与坝轴线折角之间的非线性关系,初步探讨了大角度折线型面板堆石坝的坝体变形机理。结果表明,坝轴线转折点周边面板出现的拉应力会随着折角的增大而产生不同程度的增强;坝轴线转折处的地形条件及坝体对称性对坝体受力变形影响较大;结合地形地质条件,合理选择转折点和折角大小是折线型面板堆石坝设计的关键。     

复合土工膜在松子坑水库土坝中的应用

论述了复合土工膜在深圳市松子坑供水调节水库土坝防渗结构中的使用情况，对采用复合土工膜防渗的土坝坝体防渗结构设计，稳定分析，复合土工模选择，铺设及接缝粘接施工，防渗结构施工及工序质量控制方面的较为详细的介绍。