漕河水库大坝渗流分析及加固设计方案探讨

分析了大坝坝体、坝基的渗漏原因,采用二维稳定渗流有限元法计算了坝体的渗流安全性,结果表明坝体、坝基存在渗流安全隐患.针对具体隐患部位,提出对坝体心墙部分采用冲抓套井加高心墙、开挖回填接高心墙、劈裂灌浆及对坝基部分采用帷幕灌浆、对输水涵管采用原涵管内套钢管等加固方案.通过加固后的渗流安全性分析,该措施可有效解决漕河水库的渗流及渗透稳定问题.     

土石坝防渗加固安全性态分析

以六都寨水库土石坝为例,在病险水库土石坝除险加固防渗设计基础上,通过坝体渗流稳定分析验证了防渗设计方案的加固效果,并采用FMECA对其运行进行了风险分析,进一步校验了加固措施的可行性,定性评价了土石坝加固后的安全性态.     

石漫滩碾压混凝土重力坝渗流异常成因分析

针对石漫滩碾压混凝土重力坝渗流异常问题,根据其运行表现,系统分析了大坝渗流观测资料,并利用有限元模型正反分析其渗流异常,发现坝体混凝土等效渗透系数不满足现行规范要求,基于坝体多处出现射水、渗漏量增大明显的现状,建议尽快除险加固,以确保工程安全。     

大板水库大坝防渗加固措施及其效果评价

针对大板水库大坝防渗效果较差问题,提出了坝体混凝土防渗墙+坝基帷幕灌浆的防渗加固方案及高压旋喷墙+压力充填灌浆的质量缺陷补强措施,并对大坝防渗加固前、后进行了有限元渗流分析。实际运行结果表明,加固及其补强措施总体效果显著。     

房山水库土坝多头小直径水泥土防渗墙加固效果评价

为评价多头小直径水泥土防渗墙的防渗效果,以房山水库土坝加固为例,采用有限元法计算分析加固前后坝体渗流特性。结果表明,以多头小直径水泥土防渗墙为主要防渗措施建立的防渗体系效果良好,可明显改善坝体和坝基的渗流性态,加固后大坝各料区渗透坡降和渗透流量均明显减小,均能满足《碾压式土石坝设计规范》的要求,且该方法施工质量可靠、造价低,可广泛推广应用于土坝防渗加固。     

深圳市西丽水库大坝渗流观测数据分析与应用

介绍了西丽水库大坝17年的渗流观测资料整编分析和应用情况。针对该水库大坝曾多次进行除险加固,坝体填筑结构复杂和加建防渗工程的具体情况,采用统计模型进行分析,根据位势原理和回归模型了解大坝各部位的渗流状态,进而判断渗流安全状况。同时,采用同类土坝防渗墙工程观测数据类比分析的方法,对类似工程的防渗墙设计、施工方案、工程质量提供可资比较的依据,体现了大坝监测资料在总结工程技术质量方面有重要的应用价值。     

橡胶坝坝基渗控措施有限元分析

针对小埠东橡胶坝坝基渗漏和稳定问题,在采取加固除险措施基础上采用多孔介质稳定渗流理论建立了坝基典型剖面的二维有限元模型,计算了设置和不设混凝土防渗墙的坝基渗流场的位势分布、渗透坡降和单宽流量,分析了防渗墙对坝基渗流场的影响.结果表明,设置防渗墙后,坝基渗透坡降和渗漏量均显著减小,可满足渗透稳定要求.建议增设厚45 cm的混凝土防渗墙.     

芙蓉嶂水库大坝渗流与结构性态评价

利用大坝渗流反演结果,对主坝渗流及结构性态进行计算分析,从而对大坝安全性态做出分析评价.最终评定芙蓉嶂水库为病险水库,属三类坝,建议尽快除险加固.     

某水库大坝部分坝体抬升成因分析及仿真模拟

某水库蓄水之后,通过坝体表面变形测点监测到部分坝体表面持续抬升,造成大坝部分坝段下游坡马道上侧排水沟护砌块石受坝坡变形挤压存在倾斜现象,其中部分坝段倾斜严重。在现场调查的基础上,结合大坝安全监测与检测资料,考虑包括库水位变化、坝体渗流场变化、地形地貌、地层岩性及坝基岩体应力等因素,初步认定坝体表面抬升是由于坝基岩体在渗漏条件下吸水膨胀所致。进而通过现场坝基取样试验检测坝基岩体膨胀情况,并结合大型通用有限元软件ANSYS,采用等效热应变模拟坝基岩体膨胀特性,与实际观测资料进行对比,在修正的材料力学参数基础上,拟合了坝基岩体的膨胀系数,较好地模拟了坝体表面变形,验证了坝基岩体膨胀这一结论的合理性。     

金佛山混凝土面板坝二维渗流计算分析

针对渗透水流对土石坝坝体、坝基的渗透破坏危害性极大问题,以金佛山水电站混凝土面板堆石坝为例,根据地质条件和渗流控制特点建立平面二维有限元计算模型,模拟了坝体在不同水位组合条件下的渗流场,研究了渗透破坏的可能性,并分析了防渗帷幕及坝基渗透系数的敏感性。计算结果表明,各种水位组合下混凝土面板及防渗帷幕起主要阻水作用,水力比降大,渗流场分布对防渗帷幕及坝基渗透系数不敏感,渗流流量相对敏感,为坝坡安全性和渗流稳定性评估提供了依据。     

某平原水库坝基渗漏分析手段及渗漏成因分析

针对某平原水库渗漏现象,采取安全监测、地质勘探和无损探测及数学模型等多种手段,对比了蓄水前后库周地下水渗流场差异,查明了坝基含水层中弱透水层连续性及缺失段,高密度电阻探测结果说明坝基含水层较深,应用坝体坝基及库周观测孔实测值开展了水库三维渗流反演计算,在此基础上对高水位水库大坝三维渗流场进行了预测计算。综合分析成果,揭示了水库渗漏成因,解释了库周浸没现象。结果表明,因地基相对隔水层渗透性大且有缺失段导致防渗体系不健全是水库渗漏主要原因,同时库内外广泛分布且封堵不彻底的农用机井缩短了有效渗径,增大了水库渗漏量。     

某平原水库坝基渗漏成因分析

针对某平原水库渗漏现象,采取安全监测、地质勘探和无损探测及数学模型等多种手段,对比了蓄水前后库周地下水渗流场差异,查明了坝基含水层中弱透水层连续性及缺失段,高密度电阻探测结果说明坝基含水层较深,应用坝体坝基及库周观测孔实测值开展了水库三维渗流反演计算,在此基础上对高水位水库大坝三维渗流场进行了预测计算。综合分析成果,揭示了水库渗漏成因,解释了库周浸没现象。结果表明,因地基相对隔水层渗透性大且有缺失段导致防渗体系不健全是水库渗漏主要原因,同时库内外广泛分布且封堵不彻底的农用机井缩短了有效渗径,增大了水库渗漏量。     

基于热传导理论的坝体渗流三维有限元分析

以允楞水库为例,依据坝体三排实测浸润线资料,应用弹性力学温度场理论对坝体三维渗流进行分析,通过反演拟合计算求得坝体各区拟合渗透系数,进而推求坝体在其他工况下的浸润线,为大坝稳定分析提供依据.     

振冲碎石桩复合地基的等效渗透系数计算方法

振冲碎石桩法是水利工程常用的地基加固方法,其加固形成的复合地基涉及到桩体及其桩间土等多种材料及扰动挤密作用影响等,渗流特性复杂。对此,结合某水电站工程实际,依据振冲碎石桩布置及复合地基桩体和桩间土的特性和面积比例,考虑扰动挤密作用对渗透特性的影响,提出了振冲碎石桩复合地基的等效渗透系数计算方法,从渗透流量和位势分布等渗流要素,并采用三维有限元法,计算比较了真实模型(实际参数)、复合地基模型(等效渗透系数)两种模型坝体和坝基的渗流场。结果表明,采用复合地基等效渗透系数计算的坝体和坝基渗流场基本符合精细模拟振冲碎石桩时计算的渗流场,可见该方法合理、有效,可用于类似工程渗流场的计算分析。     

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.     

小浪底水库大坝坝基渗漏影响分析

水库运行期间,坝体及坝基的渗漏不可避免,渗流对其稳定性影响较大,确定渗流量及主要渗漏部位尤显重要,以小浪底水库大坝为例,采用Feflow地下水数值模拟软件计算坝址区的地下水位,并与观测孔的实测水位进行拟合,反演获得坝址区各种材料的渗透参数值,并在此基础上,对坝基深厚覆盖层和断层等条件变化时的渗流量进行模拟预测。计算结果表明,坝基深厚覆盖层和断层对坝基的渗漏量影响明显,应加强坝基和断层的补强灌浆措施。     

混凝土大坝排水孔转异特征研究

借助有限元数值分析方法，通过改变排水孔排水性能来模拟排水孔对大坝渗流场的影响。研究排水孔的转异特征，为选择经济合理的排水孔设计方案提供理论依据。研究结果表明，对布置有坝基排水孔的大坝而言，坝基渗流量相对库水位的变化存在一转异拐点，当排水孔渗透系数比坝基岩体渗透系数大2个数量级以上时，坝基渗流量已基本没有变化；坝体浸润线与坝体排水孔的排水效果密切相关，当坝体排水孔发生转异时，坝体排水孔相对于坝体混凝土的渗透系数在10^3左右。     

北京市海子水库南副坝渗流及稳定性分析

基于工程地质勘察资料和水文资料,结合工程实况引入等效渗流系数的概念,选取典型断面,对海子水库南副坝及坝基的渗流进行了有限元模拟计算,分析了正常蓄水位、设计洪水位、校核洪水位时渗流作用下的下游坝坡的稳定性,并对混凝土防渗墙深度对渗透量和稳定安全系数的影响进行了分析,得到海子水库南副坝可以加深防渗墙至55 m,渗透量减少35%左右,并且防渗墙的加深对坝坡的稳定性还有一定的加强作用。     

非稳定状态下土石坝渗流及坝坡稳定分析

以云南省鱼龙水库为例,基于达西定律与渗流理论,并结合Geo-Studio有限元模块分析了上游正常蓄水位分别在10、15、20d内降落至死水位时坝体内部渗流场及临水坡面安全系数变化情况。结果表明,库水位在10、15、20d由正常蓄水位降落至死水位时,20d降落工况的坝体内部渗流场对坝坡稳定影响最小,坝体内部浸润线的降落速率与库水位下降速率密切相关,其浸润线分布密集变化缓慢,且该工况安全稳定系数最大为1.80,说明坝体内部渗流场变化越缓慢,土石坝坝坡安全稳定性越好。     

汶川地震对黑河大坝坝体渗流影响的初步研究

2008年5月12日四川省汶川大地震发生,余震波及到陕西省,位于周至县境内的黑河水库大坝经受了6～7级裂度余震破坏,针对坝体安全问题,对大坝心墙地震前后渗流监测资料进行总结和分析,得出地震后大坝心墙渗流稳定的结论,这对于水库安全运行意义重大。