碾压混凝土坝防渗与排水渗控设计方法

本文采用渗流场求解的结点虚流量法、缝面无厚度平面单元、排水子结构和排水孔开关器等方法，依托10多年来对龙滩高碾压混凝土重力坝渗流特性和渗控优选方案的研究，对碾压混凝土大坝的坝上下游面防渗体和坝内排水孔幕的防渗与排水设施的渗控机理及效果进行了系统深入的分析研究。其中包括对上下游面防渗体的作用、本体的弱渗透性、层面和缝面的强透水性、上游面防渗体竖直劈头缝和水平裂缝的影响、坝段横缝止水失效的影响以及排水孔孔径和孔距的影响等问题的研究。     

龙滩高碾压混凝土重力坝的渗控设计研究

本文基于龙滩碾压混凝土重力坝现拟采用的“钢筋混凝土面板防渗方案”，就面板的防渗性、面板开裂、面板后施工立面缝隙、面板后排水洞、混凝土本体渗透性、层面渗透性、排水孔孔径与孔距以及二级配混凝土的抗渗性等渗流影响因素，对这一渗控设计方案进行了细致分析，并建议了最优渗控设计方案     

坪头水电站地下厂房渗控措施效果研究

地下厂房洞室群渗流场中密集排水孔排水幕的处理一直是工程渗流特性和渗控研究的重点,由于排水孔(幕)众多,渗控作用大,须尽可能精确模拟,这对网格划分提出了极高的技术要求.文章采用严密的改进排水孔结构技术[1](使整体三维模拟排水孔(幕)的实际渗流行为和渗控效果成为现实),通过多方案比较对裂隙岩体中地下厂房的防渗帷幕、排水孔...     

向家坝水电站坝基渗控效果研究

为了降低坝基扬压力和减少坝基渗漏量,向家坝工程在坝基设置了防渗帷幕和排水孔幕等渗控措施。基于饱和渗流理论,建立了典型坝段渗流计算模型,采用FLAC3D软件渗流分析模块对坝基渗流场进行了计算,研究了坝基扬压力和排水孔涌水量在不同情况下的变化规律。研究结果表明,向家坝坝基渗控措施排水降压效果明显,可以满足大坝安全稳定的要求。研究成果可对类似工程渗控设计提供参考。     

百色水利枢纽地下厂房区渗流场三维有限元分析

采用固定网格求解有自由面渗流问题的结点虚流量法和排水孔改进排水结构技术，精细模拟了排水孔、幕中众多排水孔的孔径、孔距、孔深及排水降压渗流行为，自动判别排水孔是否穿越渗流自由面，对百色水利枢纽地下厂房（地面升压站方案）的渗流场进行了详细的计算分析，并对厂区渗控设计方案提出了评价和建议。     

八里湾泵站地基三维渗流场分析及渗控措施研究

利用Visual Modflow软件对八里湾泵站复杂地基承压含水层渗流场进行了求解,得出了泵站地基三维渗流场分布规律和特性。重点研究了该泵站设计防渗体系中密集排水孔、水平排水软管、地下连续墙等多种渗控措施的综合防渗效果,给出了合理的渗控设计方案。     

百色水利枢纽地下厂房整体渗流场分析及渗控方案评价

百色地下厂房洞室群渗控采用“厂外堵排为主、厂内排水为辅”为原则的独立防渗排水系统。该渗控方案坝基下灌浆帷幕与厂区灌浆帷幕之间是不连续的,留有很大的天窗,是否可行需进行分析评价。在该课题渗流场的有限单元法求解中,采用了固定网格求解有自由面渗流问题的结点虚流量法和排水孔排水子结构技术,在算法上较精确地确定和模拟所有地下洞室周壁面和计算域地表面中的可能渗流逸出面的真实大小和渗流状态,并由于采用仿真排水孔的孔径、孔距和孔深等几何参数,因此能较真实地反映出排水孔的三维渗流特性。该工程的渗控设施现已经历了两年运行考验,观测数据与计算分析成果基本一致。说明该渗流数值分析方法符合实际,设计所采用的渗控方案可行,值得在同类工程中推广应用。     

角木塘水电站渗控工程设计

渗流控制是坝基处理的重要措施,目前重力坝常用的渗控措施有水平防渗、垂直防渗和排水。帷幕灌浆作为岩石基础中垂直防渗的常用措施,通过防渗帷幕达到防渗堵漏和降压的目的。排水以自流排水为主,必要时可采取封闭抽排方案,封闭抽排可以显著降低渗透压力,效果可靠,封闭抽排渗控措施在大量工程中被广泛采用。文章根据工程特点,对角木塘水电站的渗控工程设计进行了论述。     

缅甸伊江上游某水电站坝基渗控效果研究

对于有断层带存在的坝基,其防渗帷幕和密集排水孔幕的效果是水利水电工程安全的关键问题之一。针对伊江上游某重力坝基础,利用三维渗流场有限元精细求解技术,建立了伊江上游某坝基渗流场计算模型,分析了断层带范围内防渗帷幕失效和坝基排水孔不同间距条件下的渗控效果。成果表明:断层带范围内防渗帷幕失效,坝基渗流量增大,但扬压力折减系数仍满足设计要求;排水孔幕间距扩大1倍,渗控效果并无明显变化。成果可为类似坝基渗控设计提供参考依据。     

文登抽水蓄能电站地下洞室群复杂渗流场的数值模拟分析

文登抽水蓄能电站由引水系统、地下厂房系统和尾水系统以及上下库组成。复杂地下厂房洞室群、上下库大坝防渗系统以及压力管道上方的平洞和密集排水孔幕构成了文登抽水蓄能电站复杂的防渗排水系统。采用GWSS（Ground water Simulation System）软件对文登抽水蓄能电站工程区复杂的渗流场进行了数值模拟分析,重点研究了抽水蓄能电站正常运行后工程区复杂渗流场特性、引水系统管道的外水压力和上水库防渗效果。研究结果表明：在高压隧洞下水平段上部设置排水洞和排水孔幕的排渗方案,对引水管道和岔管具有显著排水降压作用,使该区域的渗控效果满足要求。     

地下厂房洞室群渗流场及渗控措施效果数值分析

采用三维渗流场有限元方法,模拟地下厂房洞室群稳定渗流场。建立三维渗流场有限元分析模型,精确模拟排水孔的位置。通过多工况的计算,详细分析地下厂房洞室群渗流特性以及其中帷幕及排水幕的渗流控制效果,同时探讨坝基及消力戽排水孔间距对渗流场的影响。计算结果表明：地下厂房洞室群天然水位较高,渗流控制措施对厂房洞室群渗流场可起到很好的控制作用,排水孔的排水减压作用明显,防渗帷幕能够有效降低扬压力以及水力坡降的分布,有利于围岩稳定。另外,坝基及消力戽排水孔间距对渗流场影响并不明显。     

坝基防渗中灌浆帷幕与排水作用的探讨

文章主要探讨不同渗透特性的坝基中，灌浆帷幕和排水的作用与效益。提出：对于不同渗透系数的坝基所设置的帷幕深度，必须进行具体分析和计算；帷幕与坝基渗透系数的相对值，是确定记渗效果的主要参数，而且在弱透水是层中帷幕的作用较小的；坝基排水的作用是缩短渗径、增大渗透坡降，而使扬压力迅速消散于排水中；虽然坝基的强弱透水性不同，但其排水降压效果上同的，中介所要求排走的流量不同，强透水基础要求排走的流量多、而弱透     

向家坝坝基排水孔涌水量控制标准研究

为实时监控坝基的渗透安全性,向家坝水电工程采用了坝基扬压力和涌水量可实时调控的坝基渗流自动化控制系统。排水孔涌水量控制标准是系统运行的关键指标之一。在对左非3坝段坝基渗流实测资料分析的基础上,采用渗流数值分析方法全面研究了左非3坝基扬压力和水力梯度分布特点,获得了坝基排水孔出流控制涌水量与孔口控制压力之间变化关系。依据排水孔控制涌水量与控制孔口压力之间的函数关系,结合坝基扬压力设计值和控制水力坡降的要求,提出了向家坝坝基可控抽排系统涌水量标准,并成功应用于工程实践中,取得了预期效果。     

立洲RCC拱坝渗控方案的三维有限元优化分析

以四川木里河立洲水电枢纽工程为研究对象,对坝区的渗控措施展开研究。利用ANSYS12.1建立三维有限元渗流模型,计算分析得到了各渗控方案的渗流特征和渗透压力变化规律。对各方案中关键部位的渗透比降、渗漏量和典型剖面渗流场的渗压、地下水位等特征量进行比较分析后,得知:(1)立洲拱坝渗控措施设计方案的防渗帷幕和排水孔幕能有效降低坝后渗流浸润线,对于减小坝基、坝肩扬压力、改善坝基和坝肩受力条件起到了良好的作用;(2)加深帷幕和排水孔幕、增厚帷幕对降低坝区渗透压力作用不大;(3)适当增加f5断层附近防渗帷幕的深度,可防止f5断层形成渗漏通道,影响坝区渗透稳定;另外,取消第一层排水幕、缩短坝肩防渗帷幕延伸长度,可使渗控措施在满足渗流安全的前提下更为经济。     

大山口水电站大坝扬压力监测和分析

大山口水电站大坝主坝基础扬压力观测自1994年至今,发现多数坝段扬压力偏大,特别是8#、9#、10#坝段不仅扬压力高,而且渗漏量也很大,扬压力系数最大时达0.97,扬压水位接近坝前水位。8#～10#坝段扬压力和渗漏量皆属异常,其它坝段扬压力多数偏高。8#～10#坝段基础排水孔与水库之间存在密切的水力联系,该段基础存在较大隐患。新疆水电勘测设计院测出渗漏深度分布在坝底浅部基岩,渗流沿建基面渗漏的可能性较大,目前,对主坝基础正进行补强工程处理,并取芯样检查坝底混凝土与基岩情况,弄清异常原因,以消除扬压力高、渗漏量大的异常情况。     

光照混凝土重力坝渗流特性和渗控方案分析

以200m级高的光照混凝土重力坝12号典型溢流坝段为研究对象,借助于结点虚流量法、排水子结构和排水孔开关器技术,用三维渗流有限单元法,计算分析大坝渗流场各主要影响因素的作用,研究坝体和坝基的渗流特性,经过对比和综合分析,得出坝基的优选渗控方案,并评估设计扬压力水头图形的可靠性、合理性和安全性.     

珊溪水库混凝土面板堆石坝施工期坝体排水

珊溪水库混凝土面板堆石坝由于施工期坝体反向水头较大，而垫层抗反向渗流能力强，如不采取适当的排水措施，有可能发生反向渗透水流破坏垫层及其固坡砂浆甚至混凝土面板的重大事故。为此，中国水利水电第十二工程局采取在两岸高边坡的合适位置设截水沟并结合道路排水沟将部分地表水引入基坑，在坝体内设反向排水钢管自由排水至趾板上游集水坑，用泵常年抽集水坑水等措施，解决了施工坝体反渗问题。经监测，大坝整体运行情况良好。     

200m级RCC重力坝优选渗控设计方案研究

寻求合适的渗控措施以解决坝的渗流问题是高碾压混凝土坝技术发展的关键。以光照水电站200米级RCC重力坝为依托,利用节点虚流量全域迭代法和改进的排水孔模拟技术,对该坝上游面拟采用变态混凝土与二级配碾压混凝上组合防渗结构方案防渗效果进行了分析;研究了坝体可能出现的裂缝和排水孔幕的渗控作用。研究表明:该防渗型式可行,优势明显,能满足200米级RCC重力坝渗控要求,综合分析后提出了优选方案。     

百色重力坝坝基复杂地质条件渗流特性分析

针对百色水利枢纽碾压混凝土重力坝存在的一些不利因素:坝基岩体地质条件复杂,上游面坝踵区存在一定蚀变带岩体,6号坝段坝基有贯穿坝基上下游的破碎带,且坝基岩层之间有岩层节理面并由此产生渗透各向异性,在充分考虑这些不利因素影响的基础上,采用三维有限单元法,对坝基渗流场进行分析计算,综合论证和评价了坝基的渗流场特性,并推选出坝基防渗和排水设施的渗控方案.     

大黑汀水库岩基混凝土重力坝监测数据分析

大黑汀水库拦河坝设计采用多种降低坝基扬压力的对策，提高了大坝安全度．运行多年后，发现坝基廊道排水孔排出异物，沉积在排水沟中．实测资料与设计比较，经反馈分析，大坝上游帷幕大部分失效，渗透途径畅通，渗透水流对坝基断裂冲蚀扩大，形成化学及机械管涌．坝基与混凝土接触面未见破坏痕迹，沿坝轴线方向坝基扬压力基本合理．