300m级高土石坝地下厂区渗流场及渗控措施研究

针对双江口水电站地下厂区的复杂渗流问题,采用三维有限元法和多变量多阶优化法,反演了地下厂区天然渗流场,并对比分析了不同渗控方案下地下厂区的渗流场、渗流量等分布特征。结果表明,地下厂区天然地下水位较高,排水廊道及排水孔幕的排水降压效果显著。     

高地下水位时地下厂房尾水洞渗控措施优选

高外水压力作用时主、副厂房区域通常有相对完善的渗控措施控制地下水位,但相对远离降水漏斗中心的尾水洞难以靠主副厂房区域的降水漏斗来大幅降低地下水位,致使尾水洞衬砌承受较大的外水压力。结合某超高土石坝地下厂房工程,通过建立包括不同排水措施的地下厂房区域的三维渗流有限元模型,计算分析不同排水措施下远离降水漏斗的尾水洞洞轴线的外水压力分布,对比分析得出增设尾调室斜排水孔后可降低尾水洞处13%的外水压力,仍无法有效降低外水压力。因此,借鉴厂房区域渗控措施,在对比不同高程的排水廊道效果后,得出在#2尾水洞上方增设3条排水廊道(高程分别为2 640、2 670、2 760m)时,外水压力水头值可降低207.3m,即降低76%,效果最好,因而推荐该方案为渗控措施优化方案。     

深圳抽水蓄能电站地下厂房渗流特性研究

采用固定网格并借助于节点虚流量法求得渗流自由面,通过改进排水子结构法和排水孔开关器技术,针对裂隙与断层等结构面以及外水压力影响,用三维渗流有限元法计算得深圳抽水蓄能电站地下厂房渗流场分布规律,经过对各计算工况渗流特性的对比和综合分析,得出优选的渗控方案.     

调节水位对橡胶坝坝基渗流影响的分析

针对调节水位对橡胶坝坝基渗流的影响,以滹沱河橡胶坝为例,采用有限元法对坝基渗流进行了三维模拟研究,利用等参六面体单元精确模拟了坝区各地层和水平铺盖的空间分布及不同工况下坝基的渗流场分布规律,并分析计算了调节上游水位和降低下游水位的水头分布、单宽渗漏量及渗透坡降对坝基渗流场的影响。结果表明,该坝基满足调节上游水位时的防渗要求。     

坝基渗流与坝肩绕渗实用计算方法探讨

基于复变函数的保角映射理论及数值分析法,推导了坝基二维渗流模型解析解,通过数值分析软件给出了无防渗帷幕、有防渗帷幕时坝基单宽渗漏量计算公式及基底扬压力计算公式,并以重力坝为例分析了防渗帷幕深度,认为当防渗帷幕深度超过1倍的坝底宽时,随着防渗帷幕深度的增加对扬压力的抑制作用不明显;且相同深度防渗帷幕时透水层厚度越小基底扬压力反而相对越大,但当透水层厚度接近帷幕深度时(即小于1.35倍帷幕深)基底扬压力又开始逐渐减小即呈现"关门现象"。同时基于积分理论推导了无防渗帷幕时坝肩绕渗渗漏量解析计算公式,最后通过工程实例与有限元法计算结果进行比较,验证了该解析计算公式精度可靠、方便快捷。     

边荷载对水闸地基沉降与底板内力的影响研究

基于三维有限元分析软件ANSYS,建立了考虑闸室、岸墙、地基相互作用的三维有限元整体模型,分别对岸墙为空箱式结构和水泥土结构的两种不同方案的框架式闸室结构进行了计算分析、对比后,选择前者为最优方案。     

两河口心墙堆石坝渗流特性及其控制方案

建立了两河口工程坝址区的三维渗流有限元模型,并计算分析了坝体及其坝基的三维稳定渗流场特性,获得了坝体和坝基的位势分布、坝体各分区的渗透坡降及渗透流量等.分析了坝基防渗帷幕和左右岸防渗帷幕深度和长度变化及防渗帷幕和坝基岩体渗透参数对渗流场的影响.结果表明,坝体、坝基及左右岸坝肩的防渗措施均可满足要求.建议考虑坝基防渗帷幕仅截断3 Lu线以上岩体的防渗方案,并将左岸防渗帷幕的延伸长度减少50 m.     

悬挂式防渗墙防渗效果数值模拟

鉴于数值模拟技术在模拟土体渗流方向上几乎不受外界干扰、计算可重复性高等优势,以室内砂槽模型试验为背景,采用有限差分软件FLAC3D模拟了双层堤基中悬挂式防渗墙的贯入深度、布置位置对渗透变形的影响。结果表明,悬挂式防渗墙防渗效果随贯入深度的增加而更为显著;防渗墙布置在靠近下游位置时可抑制渗透变形在墙后背水侧发展,从而避免堤身沉降出现溃堤事故;数值模拟结果与室内模型试验数据基本吻合,说明运用数值模拟分析渗透变形是可行的。     

尾矿坝排渗墙渗流控制效果计算分析

针对渗透破坏影响尾矿坝安全问题,以尾矿坝工程为例,采用有限元方法,构建了不同排渗墙布置方案的有限元模型,模拟了排渗墙及其排水管等结构的渗流特点,分析了其降低坝体浸润面的能力,最终确定了排渗墙的尺寸和位置。     

深厚覆盖层闸坝坝基的三维有限元渗流分析

结合一拟建的以深厚覆盖层为基础的闸坝枢纽工程,运用三维有限元法,进行了在采用全封闭式混凝土防渗墙地基防渗处理方案下的坝基稳定渗流分析。结果表明,采用此方案可以大部分或全部截断坝基中的集中渗漏,对于避免坝基覆盖层各层发生渗透破坏、减小坝基渗透流量均具有重要作用。     

泰安抽水蓄能电站渗控系统的优化设计分析

利用三维渗流分析模型和排水孔模拟新方法，对泰安抽水蓄能电站工程区渗控系统进行优化分析，结果表明，在上库区土工膜覆盖面的大小对上库的渗漏量、F1断层及其影响带保护有较大影响；地下洞室区的地下水位主要受其自身的渗控系统控制，设计方案满足工程安全运行的需求。     

渗流影响下坝体和岩基应力场的分析模型研究

用等效面力和体力代替渗流影响下引起的湿胀效应的计算表达式,提出了数值分析法模拟湿胀效应的加载方法．此外,还提出了考虑坝体湿胀影响下的坝基应力场与渗流场的耦合分析模型,研制了相应的有限元分析程序．由实例分析了不同方法计算渗流影响时对岩基稳定的效应,并得出了在考虑应力场与渗流场耦合作用下,其计算成果更接近实际的结论．