砾石土防渗料-反滤料联合抗渗试验

防渗料在高水头作用下是否发生渗透破坏,在很大程度上取决于设置在其后的反滤料对防渗料的保护效果。利用自行改造的竖向渗透破坏仪,在大量砾石土防渗料和反滤料的竖向联合渗透破坏试验的基础上,研究了防渗料砾石含量、干密度及反滤料的级配、干密度和厚度对防渗料与反滤料联合抗渗性能的影响规律,分析了试验过程中初始临界坡降的出现机理和自滤反滤层的形成过程。研究表明,试样的初始临界坡降随防渗料和反滤料干密度的增大而增大,随防渗料砾石含量、反滤料控制粒径D15的增大而减小,随反滤料厚度的增加而增大。     

巨粒砾石土及其滤层联合抗渗试验（研究生论坛稿件）

利用新型研制的可提供高水压的粗粒土大型高压渗透仪,对双江口砾石土心墙堆石坝防渗料和反滤料进行了大型联合抗渗试验,在大量巨粒砾石土防渗料和反滤料的联合渗透破坏试验的基础上,研究不同防渗料砾石含量以及反滤料的级配和干密度对防渗料和反滤料联合抗渗性能的影响规律。试验结果表明:反滤料级配和干密度变化对试样渗透性的影响远小于防渗料掺砾量变化的影响。试样的临界坡降随着防渗料的掺砾量增加而减小,随反滤料的干密度变大而增大,反滤料的级配变粗而显著减小。在实际工程中为保证反滤料对防渗料的保护效果,应严格控制反滤料的下限级配和干密度即反滤控制孔径值。     

“635”水利枢纽粘土心墙坝反滤料特性分析与试验天空

根据新疆“635”工程VII料场砂砾料的级配特性，分析了该料直接生产反滤料的可行性，对该料场生产的三种级配规格反滤料，按最不利工作条件进行了试验研究，研究结果表明，尽管反滤料的不均匀系数较大，但由于其细料含量较高，仍具有较好的渗透稳定性和滤土作用，在较高的渗透比降条件下，反滤料均能够很好的保护防渗土料。     

“635”水利枢纽粘土心墙坝反滤料特性分析与试验研究

根据新疆“6 35”工程VII料场砂砾料的级配特性 ,分析了该料场直接生产反滤料的可行性 ,对该料场生产的三种级配规格反滤料 ,按最不利工作条件进行了试验研究 .研究结果表明 ,尽管反滤料的不均匀系数较大 ,但由于其细料含量较高 ,仍具有较好的渗透稳定性和滤土作用 .在较高的渗透比降条件下 ,反滤料均能够很好的保护防渗土料 .     

平原水库防(截)渗体与坝后土壤盐碱化的影响规律

利用有限元Geo Studio软件对4座平原水库的渗流量进行计算,通过数学模型和试验对坝后土地次生盐渍化影响范围进行研究.结果表明,平原水库渗漏对坝后地下水位和土地盐碱化有明显影响,水平影响范围取决于水库渗漏量,并与地下水在土壤中运动阻力呈负增长;在垂直方向上,地下水位随水库渗流量大小而波动,土壤含盐量自上向下递减.水库防(截)渗体直接关系着渗流量和排泄量大小,从坝后生态环境角度出发,平原水库防渗体应力求完善.全库盘土工膜防渗和封闭式防渗墙应优先考虑,当坝基透水层深度超过10m,坝体较长时,不建议采用封闭式防渗墙;其次可考虑水平铺盖和半封闭式垂直防渗墙,不建议采用悬挂式防渗墙,因为其在控制渗流量方面效果不明显.坝后土地盐碱化影响范围一般在500~800m以内,在此区域土壤盐碱化趋势明显,地下水位明显偏高,应设置1道或多道截水沟渠,减小水库渗漏造成的下游土壤次生盐碱化.     

深厚覆盖层中弱透水层厚度及连续性对渗流场的影响

中国西北地区的深厚覆盖层坝基中常存在厚度不均和不连续的弱透水层,弱透水层的厚度、不连续形式及开口大小对坝基渗流场有一定的影响,其规律需要深入研究。基于非饱和土渗流理论,借助Seep/w进行渗流求解,探讨中间位置处弱透水层的厚度及连续性对单宽渗流量和出逸坡降的影响规律,并结合工程实例进行对比分析。研究表明：单宽渗流量和出逸坡降都随着中间位置处弱透水层厚度的增加而降低;弱透水层厚度对采用半封闭式防渗墙控渗时的渗流场影响最大,悬挂式防渗墙次之,全封闭式防渗墙最小。开口在上游的弱透水层与防渗墙形成的半封闭式联合防渗体系的控渗效果最好,开口在下游的弱透水层次之,防渗墙上下游都存在开口时效果最差。单宽渗流量和出逸坡降随弱透水层上游开口长度的增加而增大,但开口长度对渗流场影响不显著,其原因在于各防渗体系下上游弱透水层仅起到微弱的隔水作用。建议防渗墙和下游弱透水层形成半封闭式联合防渗体系,避免防渗墙上下游弱透水层均存在缺口的不利情况。基于监测值和模拟值得出的误差满足规范要求,表明采用的计算方法和得出的结论皆可靠。     

土石坝防渗墙位置和深度对渗流量的影响

建在无限深透水地基上的土石坝坝基垂直防渗体位置和深度对渗流量的影响按现有的计算理论无法确定,本文根据边界元的特点和计算理论,建立适用于解决该问题的计算模型,编制相应的计算程序,并计算分析了防渗墙位置和深度对渗流量的影响,为今后的工程设计提供参考依据.     

注浆体渗凝过程的电化学研究

注浆的效果影响着岩土地基的工程质量,检测注浆体的渗凝效果对于评估工程稳定性具有一定参考价值。采用自主设计组装的注浆体渗凝电化学测试系统,对渗透性不同的土、细砂、粗砂试样依次进行室内注浆过程模拟和电化学测试,通过分析注浆体渗凝过程中的电化学试验数据,探究了注浆体的渗凝规律。研究结果表明:试样的电化学阻抗谱参数可以反映注浆体渗凝规律,注浆体总阻抗均值的变化可以表征浆液渗凝的时间特性,电化学阻抗谱高频弧段在阻抗实部轴上的投影参数可以较好地表征注浆体渗凝的整个过程。该研究为分析注浆体的加固与抗渗效果提供了参考。     

基于瑞利波法对混凝土表面裂缝检测的数值研究

基于瑞利波及衍射纵波的传播时间差法,利用有限元法分析了瑞利波在含不同长度及角度裂纹的混凝土介质中的传播规律,提出了混凝土介质中表面裂缝长度和角度的计算公式,并验证了数值模拟结果的准确性。研究结果表明：在传播过程中,瑞利波一部分沿着介质表面（含裂纹表面）传播,另一部分在裂缝尖端发生模式转换,形成衍射横波和衍射纵波,弹性波传播到介质边界时被粘弹性人工边界全部吸收,消除了反射波的影响;表面裂缝长度和角度的计算结果误差基本在5%以下,只有个别数据误差较大,在一定范围内,随着裂缝长度和角度值的增大,计算结果的准确度越高。     

粘钢加固技术在回龙电站尾水洞中的应用

河南南阳回龙抽水蓄能电站尾水隧洞线路长、水头高、防渗要求严格,与高速公路近距离交叉,结果造成洞体结构开裂宽度超过限裂标准、渗流量增大等问题。通过对各种防渗加固方案的综合分析,采用粘钢加固法比较合理,并探讨了施工流程和程序。     

基于渗流理论的破损沥青路面结构渗水量计算

路面破损程度对路面渗水量以及路面水损害具有显著影响。基于裂缝渗流理论模拟水渗入路面的情况,建立了含有裂缝和龟裂的路面雨水渗流的数学物理计算模型,并推导出考虑裂缝和龟裂的沥青路面雨水渗流量的理论计算公式。通过分析破损路面的渗水率和渗水量的试验结果可以看出,路面破损（裂缝、龟裂）对路面渗水量的影响非常大,路面设计时必须予以分析考虑。通过计算分析文中建立的两种模型表明：合理地估计路面渗水量应该根据路面的破损程度,如路面裂缝长度、裂缝宽度、裂缝密度、路面龟裂密度和龟裂破损程度来估算路面的渗水量和渗入率;当表面水渗入量一定时,透水性材料的渗透系数越大,则所需要的透水基层厚度越薄,并且在确定路面的厚度后,透水基层厚度的确定,不仅与透水层的渗透系数有关系,而且还要考虑到路面结构整体的强度要求。     

基于孔隙压力黏结单元的准脆性材料水力劈裂模拟

传统数值方法对水力劈裂的模拟一般采用预设裂缝扩展路径,且将水流作用等效为压力荷载,难以反映裂缝渗流-开裂耦合效应. 采用自编程Python脚本程序批量插入孔隙压力黏结单元,考虑裂缝渗流-开裂耦合作用模拟准脆性材料水力劈裂随机扩展全过程. 在对经典理论模型及试验结果模拟验证的基础上,开展含多裂缝均质模型的水力劈裂全过程分析,并进一步建立混凝土细观尺度水力劈裂模型,分析骨料、界面过渡区和基体渗透性对混凝土劈裂全过程的影响. 结果表明,本研究模型可以有效模拟准脆性材料水力劈裂失效过程,准脆性材料多缝开裂过程伴随微裂缝的分叉扩展而非光滑的裂缝扩展路径,骨料及界面过渡区影响劈裂扩展路径造成裂缝分叉出现,混凝土基体的渗透性对其抵抗水力劈裂不利并影响失效软化过程.     

含浅层强透水层堤基的上覆砂层管涌破坏试验研究

堤基中往往存在局部浅层强透水层并形成渗流优先通道,该通道不能大幅度削减流体的水头势能,易引起堤基管涌破坏,此类堤基管涌破坏机理的研究尚不明朗,仍需进一步研究。采用砂槽试验模拟堤基渗流,试验中通过抬升水箱水位,观察砂土中细颗粒流失现象,并分析渗流量、渗透坡降、测压管水头、砂土颗粒级配、锥头阻力、沉降量等关键参数。试验结果表明,水箱水位增大至48 cm,浅层强透水层上覆砂层被“击穿”发生管涌破坏,管涌破坏分为稳定渗流阶段、细颗粒流失阶段（0.05 < d ≤ 0.075粒级砂土流失）、较细颗粒流失阶段（0.075 < d ≤ 0.1粒级砂土流失）、管涌破坏扩大阶段（0.1 < d ≤ 0.25粒级砂土流失）。管涌破坏过程中,细颗粒砂土流失,锥头阻力降低,砂土层发生沉降,且较细颗粒流失阶段的沉降较为突出。细颗粒砂土流失导致砂土层孔隙率和渗透系数上升,渗流量和渗透坡降随之增大。     

非稳定渗流对托巴土石围堰上游坡稳定性影响

采用非稳定渗流理论研究了托巴土石围堰临水坡体的非稳定渗流场规律,探讨了在水位下降过程中临水坡体的浸润线、水力坡降以及流速的变化规律,并对坡体非稳定渗流场对围堰边坡稳定性的影响规律开展了研究;考察了不同水位下降速度和坡体填筑料对上游坡体非稳定渗流场和稳定性的影响规律.分析成果表明,过快的水位下降速度和填筑料较小的渗透性对堰坡的稳定性不利.通过研究获得了坡体填筑材料渗透系数的控制范围,以及不同渗透系数土料条件下应该控制的水位安全降速,并提出了一个可以保证围堰边坡安全的水位快速下降方案.研究结论可为围堰和土坝工程设计和安全运行提供有益的参考.     

渗流引起的水压力及对水泥土挡土墙的影响

通过计算水泥土挡土墙周围的渗流场,研究了墙侧水压力的变化规律.结果表明水压力系数沿高程并非常数,且受到墙侧土层分布及其相对透水性、墙基土的透水性和下卧不透水层埋深等因素的严重影响.总体来说,考虑渗流时墙后的侧压力总小于不考虑渗流时的相应值,且当墙前的被动土压力系数较小时,考虑渗流时该侧的侧压力则大于不考虑渗流时的相应值,因此,这种情况有利于挡土墙的稳定.     

海塘渗透变形影响因素分析

为了明确各种条件对海塘塘身渗透变形的影响,以制订合理有效的防渗加固方案,结合钱塘江海塘塘身防渗加固中遇到的问题,应用能够考虑渗透变形后土体渗透性变化的饱和-非饱和/非稳定渗流分析程序进行了塘身初始浸润线、塘身土体初始含水量、降雨及洪水特性等因素的影响分析.结果表明：初始浸润线对塘身是否发生渗透变形起一定的制约作用;土体初始饱和度的增加可缩短洪水渗透至背坡所需时间;伴随降雨的洪水,浸润线上升较快,塘身背坡可产生较大的出逸坡降,离洪水越近的降雨,所发生的影响越大;洪水水位和洪水波形对塘身渗透过程也有较大的影响.该研究为海塘工程建设、防渗加固和运行管理等提供了科学依据.     

非均匀流与颗粒组成对管涌影响的试验研究

管涌的发展是个复杂的过程,受多种因素的影响,本文针对水流条件和试样颗粒组成两个因素进行了管涌发展的砂槽模型试验研究,观察并分析了两种典型的非均匀水流条件和三种试样颗粒组成下管涌发生发展的过程。试验结果表明,水流发散时,管涌口流量较小,管涌破坏的临界水力梯度大,侵蚀速度慢,侵蚀发生前试样内的水力梯度沿着水流发散方向逐渐减小;反之,水流汇聚时,管涌口流量大,管涌破坏的临界水力梯度小,侵蚀速度快,侵蚀发生前试样内的水力梯度沿着水流汇聚方向逐渐增大。此外,在相同的水流条件下,当试样中的细颗粒越粗时,管涌发生的临界水力梯度越大,管涌通道发展的速度也就越慢。     

开裂沥青路面结构渗水量计算

为合理估计路面渗水量和准确计算路面渗入率,基于裂缝渗流理论模拟了路表水的渗入情况,建立了裂缝和龟裂路面中雨水渗流的数学物理计算模型,推导出了考虑裂缝和龟裂的沥青路面雨水渗入量的理论计算公式.通过分析破损路面的渗入率和渗水量的试验结果,发现路面破损（裂缝、龟裂）对路面水渗入量的影响非常大,路面排水系统设计时须予以考虑.计...