思林水电站非溢流坝段渗流分析

思林水电站大坝是一坝高117 m的碾压混凝土重力坝,其坝身及地基渗径是筑坝中的关键技术问题.本文应用平面有限元方法对坝体及坝基稳定渗流进行了计算分析,计算中碾压混凝土坝层面渗流按各向异性考虑.针对碾压混凝土坝的筑坝方式,选用三种方案进行渗流分析计算,研究碾压混凝土坝渗透特性及其影响因素.经渗流分析计算,得出碾压混凝土坝渗透特性主要取决于层面、上游防渗面板、防渗帷幕的渗透性.     

阿海水电站大坝防渗系统设计

阿海水电站挡水建筑物为碾压混凝土重力坝,坝基渗流对工程安全的影响至关重要。结合坝基渗控分析,开展了坝体材料分区、筑坝材料性能、新材料应用等方面的研究,对大坝防渗系统进行了设计,采用了坝体二级配碾压混凝土、坝基防渗帷幕、坝锺设置黏土铺盖、上游坝面设防渗涂层等综合措施。防渗系统完成后,可有效地减少坝体～坝基系统的渗漏,降低坝基及坝内的扬压力,保证大坝的长期安全运行。     

龙滩碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析

结合龙滩碾压混凝土重力坝的渗透特性,考虑碾压混凝土层面渗流及其力学效应以及坝体应力状态对层面渗透性的影响,采用碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析的数学模型及其有限元数值解法,对龙滩碾压混凝土重力坝进行了渗流场与应力场耦合分析,为工程设计提供了参考依据.     

变态混凝土对碾压混凝土坝防渗的影响研究

为探析变态混凝土对碾压混凝土坝防渗的影响,以某碾压混凝土坝为例,设定上游防渗区宽度,采用大型通用有限元软件ABAQUS模拟分析了变态混凝土不同宽度和渗透系数条件下的大坝渗透机理,并计算讨论了坝体单宽的渗流流量变化规律等。计算结果表明,变态混凝土宽度对坝体防渗影响不大,加浆工艺和加浆量对坝体防渗影响较大。变态混凝土施工宜采用垂直加浆工艺,并严格控制加浆量。     

天生桥二级水电站碾压混凝土坝的设计与施工

天生桥二级水电站碾压混凝土重力坝，对河床溢流坝和左岸非溢流坝，采用不同的结构形式。坝体结构简单，坝面“金包银”防渗层和坝体碾压混凝土采取各自相应的分缝分块形式。在防渗层缝端设置应力释放孔。对碾压混凝土坝体用钻孔法设置诱导缝。对碾压混凝土层间结合，除减少骨料分离和控制层面处理等措施外，在上游侧一定范围内铺水泥沙浆或细骨料混凝土以加强层面胶结性能。采用碾压混凝土筑坝比原设计的混凝土节约“三材”用量和工程投资，缩短了建设工期。     

龙滩碾压混凝土坝渗流与应力场耦合分析

结合龙滩碾压混凝土重力坝的渗透特性，考虑碾压混凝土层面 流及其力学效应以及坝体应力状态对层面渗透性的影响，采用碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析的数学模型及其有限元数值解法，对龙滩碾压混凝土重力坝进行了渗流场与应力场耦合分析，为工程设计提供了参考依据。     

基于层面参数等效的碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析

受施工、龄期、环境及服役期大坝承受的反复静动荷载等多因素影响,坝体和层面出现不同程度的劣化损伤,碾压层本体及层面物理参数呈渐变特性。针对碾压层内力学参数渐变的特性,提出了相应物理参数的等效算法,且给出了耦合性态参数间的数学转换关系,分析坝体应力场与渗流场相互影响机理,据此建立了考虑层内参数渐变的碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析模型,并编制了相应的有限元分析程序。工程实例分析表明,耦合作用致使大坝的渗流场发生改变,坝体的应力较未耦合时普遍偏大,坝踵处的应力集中显著;渗流场与应力场耦合作用激励下的不利因素可为大坝的设计、施工及安全运行提供参考。     

碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析的数学模型

从碾压混凝土坝的渗透特性出发，分析了碾压混凝土坝层(缝)面渗流与坝体应力相互影响的耦合机理，层(缝)面渗流向层(缝)壁面施加法向渗透压力和切向拖曳力来影响坝体应力，坝体应力改变层(缝)面的等效隙宽来影响渗流，进而提出了碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析的数学模型，讨论了该耦合模型的有限元数值解法，并给出了工程应用实例。由计算实例可以看出，耦合作用使坝体渗流场发生变化，并且使坝体应力增大，使坝踵处的应力集中加剧。     

碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析的数学模型

从碾压混凝土坝的渗透特性出发，分析了碾压混凝土坝层（缝）面渗流与坝体应力相互影响的耦合机理，层（缝）面渗流向层（缝）壁面施加法向渗透压力和切向拖曳力来影响坝体应力，坝体应力改变层（缝）面的等效隙宽来影响渗流，进而提出了碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析的数学模型。讨论了该耦合模型的有限元数值解法，并给出了工程应用实例，由计算实例可看出，耦合作用使坝体渗流场发生变化。并且使坝体应力增大，使坝踵处的应力集中加剧。     

龙滩碾压混凝土坝渗流场对应力场的影响

结合龙滩水电站工程，分析碾压混凝土重力坝坝体及碾压层（缝）面渗流的特点，提出碾压混凝土坝渗流的渗透静水压力和渗透动水压力及其对坝体应力的影响机理，采用有限元数值方法计算出渗流场影响下的龙滩坝应力场分布。可以看出，由于渗透静水压力和渗透动水压力的作用，使坝体各应力分量最大值增大，也使坝踵处应力集中现象加剧。     

龙滩碾压混凝土重力坝渗流场与应力场耦合数值模拟

龙滩碾压混凝土重力坝最大坝高216．5m，位于中国广西壮族自治区红水河上。本从碾压混凝土坝的渗透特性出发，分析了碾压混凝土坝层(缝)面渗流与坝体应力相互影响的耦合机理：层(缝)面渗流向层(缝)壁面施加法向渗透压力和切向拖曳力来影响坝体应力，坝体应力改变层(缝)面的等效隙宽来影响渗流；进而提出了碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析的数学模型，讨论了该耦合模型的有限元数值解法，并进行了龙滩碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合数值模拟。从数值模拟结果可以看出，耦合作用使各应力分量增大，而且使坝踵附近的应力集中现象加剧。     

界面元在碾压混凝土层面渗流分析中的应用

碾压混凝土坝采用分层碾压工艺,一般认为层面之间是薄弱部位,为坝体强渗透层。在碾压混凝土坝体渗流有限元分析中,用无厚度的接触界面单元来模拟分析碾压混凝土层面的渗透作用,可以不增加单元剖分的工作量而有效地模拟薄弱层面的渗透影响。     

岩滩水电站碾压混凝土坝设计简介

岩滩水电站在包括最大坝高在内的13个坝段上采用碾压混凝土筑坝新技术;碾压混凝土总方量37万立方米;碾压混凝土最大坝高110米。坝体断面为“金包银”断面型式,基础垫层常态混凝土厚1.5—2.0米,上游防渗层常态混凝土厚3.5米,坝内为15MPa碾压混凝土。单位水泥用量55公斤,粉煤灰用量104公斤。采用一次铺料,一次碾压,压实层厚30厘米,通仓、薄层连续浇筑的施工方法。采用碾压混凝土筑坝具有快速施工、节约水泥,简化温控和节省工程投资等优点。     

基于VOF 法的碾压混凝土坝自由渗流场数值模拟

碾压混凝土坝渗流属于有浸润面的自由渗流,如何准确地确定浸润面位置是自由渗流场分析的关键及难点。同时,目前大坝渗流研究中多对地质条件、坝体细节以及排水孔进行较大程度的简化处理。针对上述问题,本文建立了包含不同地层、不良地质体、帷幕、排水孔以及坝体的碾压混凝土坝三维统一模型,采用耦合VOF法的三维非稳态水气两相流渗流模型,实现了对碾压混凝土坝复杂自由渗流场的数值模拟。运用该模型模拟某水电站碾压混凝土坝段正常蓄水位下的渗流场,结果表明:防渗帷幕和排水孔能够有效地改善渗流场分布,渗流控制作用明显;上游帷幕处的水力梯度最大值达到32.64,可能会对帷幕造成破坏,应引起足够重视。最后将现场监测点水头和排水孔出水量的模拟值与现场实测值进行对比,平均误差分别为1.57%和8.70%,模拟值与现场实测值基本吻合,验证了该模型的可靠性。     

某碾压混凝土重力坝层面抗滑稳定分析

碾压混凝土坝的水平层面是影响碾压混凝土坝强度、稳定和渗流的关键部位.针对某运行期坝体渗透压力较大的碾压混凝土重力坝,结合坝体渗透压力实测值,采用材料力学法和现行业规范NB/T 35026-2014《混凝土重力坝设计规范》对坝体层面抗滑稳定进行复核.计算结果表明,对于坝高较小的碾压混凝土坝,坝体层面渗压对坝体层面抗滑稳定影响较小,坝体抗滑稳定的富裕度较高.     

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。     

对“碾压混凝土坝平面稳定渗流场的有限元分析”一文的讨论

《人民长江》编辑部: 贵刊1992年第10期《碾压混凝土坝平面稳定渗流场的有限元分析》,假定“由于碾压混凝土坝的施工特点,坝体内存在许多层面”,层面结合不好,形成透水通道。为此进行坝体渗流计算。谨补充以下意见。     

非稳定渗流条件下含类泥状夹层面板堆石坝三维渗流分析

本文依托国外某混凝土面板堆石坝工程，坝体分层碾压时层面形成类泥状物质而产生堆石区80cm/10cm的互层，针对类泥质互层影响面板堆石坝渗流稳定问题，调查现场勘察资料，结合施工报告，建立相应的概化三维渗流有限元模型。开展蓄水及泄放洪工况模拟，选取典型剖面，分析了非稳定渗流条件下坝体内水头、孔压以及浸润线的分布情况，统计研究坝体的渗流规律、渗透比降及渗漏量，并据此对大坝安全性状进行评价。结果表明，类泥状物夹层对大坝渗流场影响微弱，大坝发生渗透破坏的可能性很小，但仍需加强监控坝体的防渗效果与质量。     

碾压混凝土坝层（缝）面渗流分析的界面元方法

碾压混凝土坝碾压层之间的层面是坝体的薄弱环节。本文采用无厚度的接触界面单元模拟层面，进行了坝体的渗流分析。实例计算表明，层面的渗流单宽流量计算值和实测值很相近。     

补偿收缩混凝土面板的施工方法

碾压混凝土坝的防渗基本有两种类型：一是碾压混凝土自身防渗，二是在上游面设置专门防渗结构，龙门滩一级碾压混凝土坝防渗采用补偿收缩混凝土防渗面板，大大南昌市了坝体防渗能力，值得借鉴。