某土工膜防渗土石坝渗漏险情成因分析

随着土工膜广泛应用于水库大坝防渗,土工膜缺陷引起的大坝渗漏问题严重威胁着水库大坝安全和工程效益发挥。针对某土工膜防渗调蓄水库主坝渗漏问题,建立有限元计算模型,计算了土工膜缺陷位置、尺寸对主坝浸润线、渗流场位势等渗流特性的影响,分析了渗漏成因,并结合高密度电法、安全监测资料、补充地勘资料进行验证。结果表明,渗漏原因为主坝坝体填土压实度较低、部分具有湿陷性导致主坝沉降量大引起坝坡土工膜受拉破坏;随着土工膜缺陷位置上移,浸润线高程先增大后减小,且局部有凸起现象;膜后消杀水头随土工膜缺陷尺寸增大而缓慢减小,随缺陷位置上移先基本不变后显著增大;桩号0+070断面上游坝坡与库底交界处上方附近、桩号0+270断面上游马道附近土工膜发生破损。研究结果可为同类工程病险诊断、设计和运行管理提供参考。     

“500”水库中坝涵洞部位渗流监测情况分析

本文从"500"水库中坝涵洞附近监测断面的地基、换填砾质土、截渗槽的工程特性和土料特性出发,主要对坝体基础部位渗流监测成果进行了详细分析,然后对这些部位进行了渗流速度和渗透稳定性计算分析。得出水库在蓄水后,由于库水下渗,引起原地下水位的升高,从而进一步影响到坝基础部位测点渗压水位的上升,并与库水位有一定的相关性。但是涵洞部位换填的砾质土和防渗土料均起到了明显的阻渗作用,降低了渗压水头,坝基础和截渗槽部位渗透是稳定的,不至于产生渗透破坏现象,水库大坝的运行是安全的。     

复合土工膜防渗高土石围堰结构特性分析

为了解复合土工膜防渗高土石坝围堰的结构特性,基于对高土石围堰的填筑过程和土工膜力学、渗流特性的模拟,结合某土工膜防渗高土石围堰工程,分析了围堰施工—运行过程中土工膜与混凝土防渗墙的运行状态。结果表明,在高土石围堰施工—运行过程中,土工膜水平铺设段与底部台阶铺设段相接处为易损区域;土工膜破坏后,膜后堰体浸润线明显抬高,渗漏量成倍增加,对堰体稳定造成不利影响,可在有较大概率破损的部位采取增设局部加强抗渗垫层及加厚过渡料区等措施保障安全。     

考虑滞后效应的复合土工膜土石坝渗流安全性态分析

为提高土石坝渗透压力统计模型的准确性,精确反映上游库水位及降雨对坝体渗流性态的影响,基于复合土工膜土石坝坝体渗流与环境量的非线性特征,提出考虑滞后效应的复合土工膜土石坝渗流分析模型,将前期库水位及降雨对坝体测压管水位的影响视为一个正态分布过程,并采用量子遗传算法对相应影响天数和滞后天数进行智能寻优,确定复合土工膜土石坝坝体测压管水位监控模型。以某土石坝为例,采用所建模型对其多年测压管水位进行拟合,并与传统土石坝测压管水位统计模型拟合结果做了对比,进而验证了该方法的有效性。     

全库盘防渗复合土工膜应力应变分析

为了解全库盘防渗复合土工膜的应力应变特性,结合新疆某山前倾斜平原全库盘防渗复合土工膜堆石坝,采用三维非线性有限元进行应力应变分析,并对库盘防渗复合土工膜进行了安全评价。由结果获得了竣工期和满蓄期水库防渗体系的应力应变分布规律和极值,可为工程设计提供依据,并提供行之有效的安全评价方法。     

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。     

基于最大熵理论的大坝安全监控指标

以陈村水库为例,针对采用典型监测效应量的小概率法拟定监控指标时需考虑监控过程中存在混沌性问题,采用最大熵理论将监测效应量作为随机变量,探讨了大坝安全监控指标的拟定,并采用精度较高的An-derson-Darling(A-D)法对效应量的母体分布类型进行检验。验证结果表明,该方法合理可靠。     

土工膜缺陷引起的土工膜防渗砂砾石坝渗漏数值模拟

为研究土工膜缺陷对土工膜防渗砂砾石坝渗流场的影响,基于某土工膜防渗砂砾石坝的实际情况,应用饱和〖CD1〗非饱和渗流理论,构建了三维有限元数值计算模型,并对土工膜缺陷条件下坝体和坝基渗流场进行了数值模拟,拟定了不同缺陷部位、尺寸的计算方案,分析了在不同压力水头下复合土工膜发生不同程度的破损对渗流场的影响,获得了土工膜防渗砂砾石坝缺陷渗漏渗流场的特性。发现单个土工膜缺陷的发生部位和大小对砂砾石坝的渗流要素（浸润线、渗透坡降、渗透流量）影响不大,对缺陷附近局部渗流场的影响较大,随着缺陷处压力水头或缺陷尺寸的变大,局部饱和区变大。表明单个土工膜缺陷渗流影响区域仅为缺陷附近垫层内部较小区域。     

西溪水库碾压混凝土坝渗流异常成因分析

以西溪水库碾压混凝土重力坝为例,针对坝基扬压力突然增大的异常现象,基于扬压力监测资料系统分析扬压力增大的成因,并结合大坝有限元渗流正反分析,提出了加强观测分析、对渗流异常部位采取灌浆、排水等渗流控制工程措施建议,以消除渗流隐患.结果表明,坝基防渗体系防渗功能现阶段总体良好,渗流异常不会对工程安全构成较大威胁.     

瀑布沟水电站坝体渗流监控优化数学模型精度分析

鉴于构建合理的瀑布沟坝体渗流监控数学模型对其坝体渗流安全评价至关重要,利用水位动态效应影响权重概念构建水位因子,并在引入主成分分析理论深入分析库水位滞后影响特性的基础上,提出了瀑布沟坝体渗流监控优化数学模型。结合瀑布沟大坝坝体渗流原观监测资料分析的结果表明,该优化模型较传统模型形式更加简洁,提高了分析精度及合理性,可合理评价瀑布沟大坝坝体的渗流状态,对相似工程的坝体渗流分析具有一定的参考与应用价值。     

不同面板缺陷下面板堆石坝渗透稳定性数值模拟研究

为研究不同面板缺陷联合库水位变动(库水位高程、库水位骤降速率、缺陷高程、缺陷尺寸)对面板堆石坝渗透稳定性的影响,以浙江省临海市某面板堆石坝为例,利用岩土软件Geostudio的Seep/w与Slope/w模块对含不同缺陷及不同库水位情况下的面板堆石坝进行了有限元分析,得到了渗漏量、面板后浸润线高程及上下游坝坡的安全系数变化规律。计算结果表明,库水位高程越高,面板坝坝后浸润线高程越高,坝体的渗漏量越大,上游坝坡安全系数越大,下游坝坡安全系数越小;当库水位高程低于缺陷高程时,完整面板坝与含缺陷面板坝的渗透稳定特性一致,当库水位高程大于缺陷高程时,库水位水平越高,面板坝后的浸润线高程越高,同时渗漏量也越大;库水位骤降下面板坝内部浸润线呈现先疏后密的规律,在库水位骤降经过缺陷高程时,坝体内部浸润线有个突然下降的过程;一旦面板发生缺陷,面板坝后的浸润线及渗漏量会出现较大的增长,安全系数下降幅度也较大,缺陷高程越高,面板坝后浸润线高程及渗漏量越大,安全系数也越小;缺陷尺寸越大,面板后的浸润线高程及渗漏量也越大,安全系数越小,但变化幅度较小,同时,上游坝坡的安全系数整体上要大于下游坝坡。     

库水位升降对那板心墙土石坝渗流场及坝坡稳定性的影响

以那板心墙土石坝为例,基于多孔介质饱和—非饱和渗流基本原理,采用有限元方法对该坝在不同库水位升降速度条件下的瞬态渗流场进行了数值模拟,并将瞬态渗流场与极限平衡法相结合分析了坝坡的稳定性。结果表明,坝体渗流场的变化相对于库水位的变化具有明显的滞后性,该滞后性对库水位快速下降条件下的上游坝坡的稳定极为不利,而对库水位快速上升条件下的上游坝坡的稳定有利,为库水位变化对土石坝渗流场及坝坡稳定性分析评价提供了参考依据。     

并行电法技术在爆破振动影响庵基山塘大坝渗流稳定性分析中的应用

工程钻爆法施工会对邻近既有建筑物产生振动影响,因此有必要评价结构体的安全。以某隧洞爆破作用对庵基山塘大坝渗流稳定性评价为例,引进并行电法技术评估大坝开展爆破施工前、施工过程中及爆破影响区外的渗流性态,并与实测的大坝水位数据进行对比分析。地电场的监测成果表明,大坝电阻率在爆破施工过程中变化较小,结合测压管中的水位过程线可知,大坝在爆破施工结束后仍处于相对稳定状态。可见电阻率可反映内部渗流场的变化规律,为土石坝爆破损伤评价提供了依据。     

百色水利枢纽银屯副坝渗流分析

百色水利枢纽在蓄水运行以来,银屯副坝左垭口和右垭口的渗流特性表现出较大差异。为分析此差异,依据坝体渗流渗压、绕坝渗流和坝后渗流量监测数据,从渗压水位变化过程、渗压水位与上游水位相关性、坝体浸润线等方面,分析并评价大坝渗流特性与渗流状态。结果表明,右垭口可能存在通过右岸山体与上游库水相通的渗漏通道。该方法可为同类工程监测资料分析提供借鉴。     

考虑非饱和区的复合土工膜防渗坝渗流分析

针对传统的渗流分析主要考虑饱和区的渗流而不考虑非饱和区的渗流存在一定的安全隐患问题,基于饱和—非饱和渗流理论,结合复合土工膜防渗坝设计了四种不同的水位组合,分别计算了饱和渗流量及饱和—非饱和渗流量,并分析了正常蓄水位下考虑与不考虑非饱和区的渗流速度场等变化规律。结果表明,考虑非饱和区后单宽渗流量有了明显下降,出溢点的渗流溢出坡降变小,且渗流路径变的较为陡直,靠近上游部分区域的渗透坡降相对较大,水压力在土工膜中的降低相对减小。     

基于云自适应遗传算法的深覆盖层上面板堆石坝渗流监控模型

针对库水位和降雨对面板堆石坝渗流的滞后效应,结合深覆盖层面板堆石坝的筑坝特点,在综合考虑覆盖层厚度、筑坝材料等对大坝渗流影响的基础上,建立了考虑滞后效应的深覆盖层面板堆石坝渗流安全监控模型,并在模型的求解中采用了云自适应遗传算法。实例应用表明,该模型能较好地反映库水位、降雨对渗流的滞后影响,模型精度与预报效果优于一般渗流统计模型,且云自适应遗传算法较好地弥补了传统遗传算法执行效率不高、易陷入局部最优解等不足。     

复杂水力条件下的坝坡渗流及稳定性分析

针对库水位变化和降雨会使坝坡稳定性分析更为复杂的问题,基于非饱和渗流理论,借助GEO STUDIO软件对某土石坝进行数值模拟,研究了该坝在水位骤升、水位骤降及降雨情况下坝体内的渗流情 况,以极限平衡原理和MorgensternPrice条分法为基础分析了坝坡产生滑移的最小安全系数变化规律 。结果表明,复杂水力条件下不利于坝坡的稳定性,且坝坡安全系数变化呈现出一定的规律性。