向家坝水电站坝基变形控制与防渗抗滑处理

对向家坝水电站坝基地质情况及坝基处理措施作了全面介绍,提出了向家坝坝基大型破碎带开挖、存留和处理超出已有工程经验,但现有计算分析方法仍然适用;重力坝坝基变形控制、防渗、抗滑相互关联,稳定、应力、变形、渗流分析和工程处理措施均应统筹考虑;渗透稳定的影响因素除渗透坡降外,大渗流量情况还应关注地下渗流的冲刷作用,在坝基扬压力受控的前提下,可调控出水量大的排水孔以减小、均化排水量,降低渗流流速,保证渗透稳定。     

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。     

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。     

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。     

混凝土坝坝基排水孔间距对渗流场的影响数值分析

采用三维渗流场有限元方法,模拟坝基渗流场。建立三维渗流场有限元分析模型,精确模拟排水孔的位置。分别计算排水孔间距为2m、3m、4m三种工况下坝基渗流场,详细分析和探讨坝基及消力戽排水孔间距对渗流场的影响。分析表明,排水孔间距越小,排出的渗流量相应增加,扬压力有所减低,但是坝基排水孔、坝体下游消力戽排水孔间距由3m减小到2m或增加到4 m时,对坝基整体渗流场及坝基扬压力影响并不明显,所以坝基内的排水孔间距可以取为较大值。     

大岗山水电站拱坝渗流控制措施设计

介绍了大岗山拱坝坝基岩体透水性、地下水分布规律,坝区构造特点及对渗透性的影响。根据坝区水文地质条件及渗流特性,重点研究拱坝渗流控制措施设计,并采用单个排水孔解析理论、密集排水孔模拟方法以及干区虚拟流动不变网格法进行三维渗流分析,论证渗流控制措施效果。对不同方案及工况进行分析,得到坝基渗流量、扬压力折减系数等关键设计指标。通过分析论证,最终优选的渗控措施能够满足拱坝安全需要。     

观音岩水电站坝基三维渗流场数值模拟

坝基渗流是威胁观音岩水电站安全运行的主要问题之一。针对观音岩水电站坝区复杂的地质条件和多重渗控措施,建立较为精细的坝区三维整体计算模型,采用基于计算流体力学(CFD)的三维非稳态水气两相流渗流模型,对正常蓄水位下的坝基三维渗流场进行了数值模拟,并重点分析了典型剖面的渗流特性和渗控措施的渗控效果。分析表明,坝基渗流场中的水头、水力梯度、扬压力、渗流量等基本都在正常范围内,不会对坝基渗流安全稳定构成较大威胁;防渗帷幕和排水系统的渗控效果显著,有效改善了坝基渗流场的分布,渗控布置方案合理有效。     

向家坝水电站大坝基础处理设计

向家坝水电站地质条件复杂,坝基存在以挠曲核部破碎带、挤压破碎带和软弱夹层为代表的地质缺陷。从建基面选择、渗控体系设计、基础灌浆加固处理3个方面论述了坝基处理的设计方法。特别是综合考虑坝基扬压力和坝基渗透稳定性要求,创新性地提出了“可控抽排体系”的设计理念,即对坝基排水孔设置阀门,可在初期蓄水后,根据扬压力监测资料,人为调节排水孔出水量。上述设计理念与方法可供其他坝工地基处理设计参考。     

向家坝软弱破碎岩体渗控处理措施及实施效果评价

针对向家坝水电站工程坝基大范围揭露的挤压带和挠曲核部破碎带岩体渗控问题,采用了"开挖置换、坝锺齿槽、防渗墙、水泥灌浆及复合灌浆"等综合处理措施,并就坝基扬压力、坝基应力、坝基及坝体变形等指标对渗控实施效果进行综合评价。     

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.     

桓仁水电站大坝坝基扬压力与渗流监测分析

桓仁水电站开建于上世纪50年代末,处于物资和技术匮乏年代,设计与施工中存在一定的缺陷,工程质量未能达到预期[1]。为确保水电站的安全有效运行,在以后几十年当中不断投入人力、物力,对大坝进行过多次的改造和维护[2]。对桓仁大坝的坝基扬压力和绕坝渗流进行了分析和评价,结果显示除了27#坝段有一孔扬压力超限外,其他参数都在正常范围之内,由此认为桓仁坝基帷幕和排水系统运行基本正常。     

浅析新疆昌吉市三屯河水库大坝帷幕灌浆和坝基排水设施对渗流和扬压力的影响

根据三屯河水库大坝采取帷幕灌浆和坝基排水前后情况，应用对比分析方法，对坝基扬压力和渗流进行了系统分析表明，采取该措施后，坝基扬压力和渗流大幅度削减，说明该措施效果显著。同时，库水位是影响坝基扬压力和渗流的主要因素，并得出了相应结论和建议，为今后三屯河水库大坝安全监测运行管理提供科学依据。     

龙滩水电站大坝渗控系统的设计与实施

龙潍水电站200 m级碾压混凝土重力坝渗控系统是大坝设计和施工的重点.针对工程实际情况,详细阐述了龙滩碾压混凝土重力坝采用全断面碾压混凝土,坝面采用变态混凝土与二级配碾压混凝土组合防渗形式方案的设计、施工、缺陷处理,结果表明,大坝渗流控制系统的实施效果较好,层面闻扬压力较小.     

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。     

向家坝水电站左岸近坝边坡抬升变形数值模拟

为深入认识向家坝水电站左岸近坝边坡的抬升变形现象,利用流固耦合数值试验研究了岩体的扩容变形机理,在此基础上采用流固耦合数值分析方法对向家坝水电站左岸近坝边坡的抬升变形过程进行了数值模拟,得到了近坝边坡抬升变形的空间分布,并对泄压孔泄压对抬升变形的控制效果进行了评价。结果表明:岩体扩容体积应变随岩体渗透系数增大而增大,随变形模量增大而减小,岩体初始应力对抬升变形的影响微弱;渗流场改变是引起近坝边坡抬升变形的直接诱因,边坡抬升变形是岩土体内渗流场和应力场相互作用的结果,采用流固耦合理论揭示近坝边坡的抬升变形机制是合理的;深层泄压孔可以有效控制近坝边坡的抬升变形量。     

向家坝水电站大体积混凝土温度应力与温度控制

为了满足向家坝水电站大坝施工混凝土浇筑温度控制设计的需要,对向家坝水电站设计阶段的几种施工方案进行仿真模拟,研究其温度和温度应力场。主要对左岸的非溢流底孔两坝段、右岸的坝后厂房坝段、表孔坝段等典型坝段进行了仿真计算和温控方案研究。主要结论为：① 基础强约束区最高温度为29.97℃,满足温控要求;基础弱约束区最高温度为38.04℃,所处位置材料为钢筋混凝土,可适当放宽容许温差。其它特征块的最高温度,均满足容许温差的要求。② 基础强约束区顺河向最大应力为1.48 MPa,基础弱约束区顺河向最大应力为1.15 MPa,有较大的安全储备。③ 非孔洞区域典型点最小安全系数为3.02,在高程324.25 m附近,远大于抗裂安全系数1.65,温控防裂安全储备是足够的。④ 最大y方向温度应力出现在高程246.00 m位置,最大应力值为1.76 MPa,最大应力出现时恰逢全年最低温度,由此亦再次表明寒潮对表面应力影响很大,要注意做好坝体表面防寒工作。     

故县水库大坝渗流分析

故县水库大坝为混凝土重力坝,针对大坝渗流监测项目及运行情况,通过对该工程坝基扬压力、大坝渗流量和绕坝渗流等三方面进行分析,得出F5断层C445-3管水位持续升高,应该引起重视;河床坝段扬压力水位较低,河床坝段排水系统完善,运行正常;岸坡坝段、河床坝段扬压系数均小于设计值0.3,满足设计要求和大坝安全要求;坝基渗流量较小,没有产生较大的集中渗流,大坝帷幕灌浆效果良好,坝基渗流稳定可靠。     

基于SEEP/W的重力坝渗流稳定分析

针对某水电站的复杂地质条件,利用SEEP/W软件对重力坝挡水坝段在两种工况下的渗流稳定性进行了分析。结果表明,该水电站以垂直防渗墙为主、水平防渗与排水、滤水措施相结合的防渗体系的布置结构合理,可以有效地降低闸基渗透压力和控制基础渗流量,能够满足地基的渗透稳定性要求。