特定地质条件下水库蓄水坝基变形特征分析

坝基产生抬升变形成因复杂,受蓄水条件、地质结构及水工建筑分布形式等因素影响,其变形机理仍需进一步研究。基于流固耦合理论,以江垭大坝水文地质条件为典型建立数值分析模型,研究特定地质条件下坝基不同岩层变形模量、渗透系数及不同蓄水条件对坝基抬升变形的影响。研究结果表明:坝基岩体变形模量足够大时,坝基不会产生抬升变形,坝基岩体变形模量越小,抬升变形越大,抬升变形范围越大;坝基下存在相对隔水层的条件下,坝基会产生一定程度的抬升变形,坝基不同渗透系数岩层组合方式不同,抬升变形大小及分布范围也不相同;水库水位降低使得坝基及河床抬升变形减小,当水库水位大于临界水位时,坝基及下游河床将产生抬升变形,反之,坝基及下游河床不会产生抬升变形。     

江垭大坝运行期抬升变化趋势分析

江垭大坝蓄水后,通过坝体垂直变形测点发现大坝及近坝山体产生了持续抬升的现象.经研究论证,认定抬升的主要机制是坝基下分布的承压热水含水层D2y水头增大,引起岩体有效应力降低,导致岩体发生回弹扩容.在过往研究的基础上,结合1998～2019年与抬升相关的大坝安全监测资料,通过因子分析等方法论证回弹扩容机制解释大坝抬升现状的...     

水库枢纽区抬升变形水文地质结构模式探析

大量实践表明,水库蓄水后水库枢纽区会发生一定抬升变形,为了进一步分析水文地质结构对水库枢纽区抬升变形影响,结合国内外学者研究结果推断出水库枢纽区抬升变形必需的水文地质结构模式。为了验证这一推断真实性,采用流固耦合数值分析法,研究特定水文地质结构对坝基及岸坡抬升变形的影响规律,为坝基及岸坡抬升变形的预测性研究提供参考。结果表明:相对隔水层在上游出露距离距大坝的位置越近,下游坝岸边坡抬升变形量就越大;随着倾角度数增加,坝基和坝岸边坡最大抬升变形量呈先增加后减少变化趋势;相对隔水层倾向为0°和90°时,水库抬升变形量数值较大,当倾向角度在30°～45°范围内,水库抬升变形量值较小。     

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。     

关于江垭坝区岩体抬升变形问题的研究

江垭水利枢纽工程经变形监测发现整个坝区岩体在水库蓄水后出现明显的抬升变形,最大抬升量已达到33.4mm,文章对此进行了专题研究,揭示了坝区岩体抬升规律,并对抬升变形机理进行了分析,指出江垭坝区岩体抬升变形是由坝基深部存在的承压热水含水层承压水位变化所引起.     

关于江垭坝区岩体抬升变形问题的研究

江垭水利枢纽工程经变形监测发现整个坝区岩体在水库蓄水后出现明显的抬升变形，最大抬升量已达到33．4mm，文章对此进行了专题研究，揭示了坝区岩体抬升规律，并对抬升变形机理进行了分析，指出江垭坝区岩体抬升变形是由坝基深部存在的承压热水含水层承压水位变化所引起。     

江垭水库坝基温泉对坝区岩体抬升变形的影响

从理论上讲，大坝建成后，水库蓄水，坝基受坝体及库水重力的影响，应力增大，坝基岩体产生弹性压缩变形而下沉。而江垭大坝建成并蓄水后，坝区岩体产生异常抬升现象，两岸山体最大抬升值21．8mm，坝基最大抬升值达33．4mm。通过大量试验和研究，分析得出距坝基90m以下的温泉承压热水是产生抬升的根本原因。     

银盘水电站左坝肩边坡及坝基岩体加固

银盘水电站左岸坝肩边坡岩体内存在着多条与边坡斜交的层间剪切带,由于其出露位置与大坝的相对关系,有可能与岩层中发育的其它结构面组合,构成潜在不稳定滑体;边坡开挖后坝轴线上游剪切带上盘岩体较为单薄,且分布有性状较差的大湾组页岩,对大坝坝肩及坝基的抗滑稳定均产生不利影响.采用三维刚体极限平衡分析及数值分析方法对银盘水电站左岸坝肩边坡及坝基岩体在施工期、大坝运行期各种水位工况下的变形与稳定性开展了研究;并对边坡的加固效果进行了分析和评价,为边坡及坝基的加固处理设计提供依据.     

基于原型监测和数值仿真试验的小湾特高拱坝坝基岩体变形特性分析

针对小湾特高拱坝施工期及首次蓄水期坝基岩体变形的"疑点"和"焦点"问题,通过集成和整合综合过程线对比分析、数学建模分析、数值仿真试验、理论演绎、数理统计分析等定性和定量分析手段,形成了一套变形分析和状态评估的方法。分析发现,坝踵基岩水平位移并非库水位的单调函数,存在拐点水位,主要由于库水的重力和推力两种不同作用效应引起。坝踵基岩垂直变形发展可分为卸荷回弹、压缩和抬升三个阶段,坝趾可分为卸荷回弹、自重压缩和坝体转动压缩三个阶段。水压是影响坝基岩体变形的主要因素,变形时效分量逐渐趋于收敛。综合分析认为,大坝经受了1 218m高库水位作用的考验,坝基岩体变形发展基本能与施工及蓄水过程相对应,变形规律总体正常,不会对大坝安全造成重大威胁。     

云荞水库工程混凝土面板堆石坝设计

云荞水库工程坝址地形、地质条件较为复杂,左右岸地形凹凸不平,多处存在顺层坡,右岸下游坝基存在古滑坡体.为避免下垫面两种不同材料变形模量不同引起不均匀沉降,混凝土面板根据山体地形在不同高程不同位置设置横缝,能较好地解决这一难题.实践证明,采用坡脚石渣压脚加固处理措施,处理左、右岸趾板开挖产生的上游顺层坡滑动体;采用改造坝基地形辅以石渣压脚方案,处理坝基因存在顺层泥化夹层及不稳定岩体(古滑坡体)造成下游坝坡可能滑动失稳的问题,都具有投资省、施工快的特点.水库大坝运行多年,效果良好.重点就混凝土面板堆石坝及基础处理设计方面进行了介绍.     

堰塞坝慢顶溃决流量过程数值模拟

堰塞坝的溃口流量过程是堰塞湖应急处置与风险管理的关键问题，采用数值模型计算分析堰塞坝溃口流量过程的关键是正确模拟溃口形成机理。本文在前人工作基础上，根据一般滑坡堰塞坝特点和实际观测到的堰塞坝溃口发展规律建立了一个溃口扩展模式，将溃口扩展过程归纳为三种主要表现形式，采用试验资料建立的高强度泥沙冲刷计算公式将溃口冲刷的三种表现方式联系在一起，建立堰塞坝逐渐溃决数学模型，利用实测溃坝资料验证了模型的可靠性。考虑到溃坝洪水计算的极大不确定性，对计算模型中一些关键参数给定一定变幅范围研究了这些参数对计算结果的影响。     

小湾拱坝设计及基础处理

小湾拱坝动静应力水平较高，在拱坝体型优化及应力分析中采用多种数值分析方法和模型试验进行深入研究，特别是对于高拱坝坝踵可能出现的开裂问题和抗震问题开展了一系列攻关研究，并采取了相应的工程措施。坝肩稳定是高拱坝安全的关键，针对存在于坝肩抗力岩体内的地质缺陷，首先采用多种数值分析方法和模型试验对抗滑稳定性和变形稳定性进行深入研究在此基础上，从安全可靠、经济合理以及可实施性等方面充分论证和分析比较各种加固处理措施，综合确定了实施方案。     

白沙面板堆石坝大坝剖面优化设计

本文介绍了在白沙面板堆石坝的大坝设计中，采用三种不同岩石填料的分区剖面，通过E—B二维选优，三维印证，使白沙水电站的溢洪道开挖软岩料得以合理利用，比纯硬岩料筑坝节约投资约1020万元（此处不计硬岩料场运距）     

百色水利枢纽主坝的某些特点

百色水利枢纽主坝采用全断面碾压式砼重力坝 ,其主要特点是 :坝基座落在横跨河床宽约 12 0m ,倾向下游 ,倾角约为 5 5°的辉绿岩条带上 ,基岩强度高 ,透水性小。但由于岩体侵入影响 ,隐性节理发育 ,开挖前后力学指标变化较大 ;基岩的上下游均存在蚀变带和硅质岩地层 ,强度低 ,透水性极强 ;碾压砼采用了二级配和准三级配 (最大粒径为 60mm)配比 ;砼骨料采用辉绿岩人工骨料 ,其难点在于制砂 ,砂粒级配缺中间粒径 ,粉粒含量高达 2 0 %～ 2 4% ,而其细度模数又偏大 ,其特点十分明显     

坝体裂缝对拱坝承载力的影响

文章以下涧口水库拱坝的相关数据,选取单位高度拱圈作为研究对象,采用有限元法,应用ANSYS通用计算软件进行模拟计算分析.从拱圈开裂后出现的裂缝条数的变化,拱圈中心角的改变、跨度不同等,多方面分析裂缝对拱圈承载能力的影响.得出裂缝对拱圈的承载能力有所降低,单边开裂对拱圈承载能力降低最为明显,但裂缝数量的增加对拱圈的承载能...     

河道景观橡胶坝和钢坝的优选

提出了景观橡胶坝和钢坝各自的适用范围,从景观效果、管理运用、投资、基础要求、坝长、运用年限等方面,阐述了两者各自的优势和存在问题,得出了橡胶坝存在管理运用不便、使用寿命短等诸多不足,钢坝克服了橡胶坝等诸多缺点,但与橡胶坝相比也有投资高、对基础条件要求较高等缺陷。     

坝身溢洪道在小型土石坝工程中的应用

施工开挖出露的地质条件和高边坡稳定等因素是决定泄洪形式和泄洪建筑物布置的关键.永红山塘土石坝整治工程,由于左岸地形高陡及右岸岸坡施工开挖出露的高边坡不稳定安全隐患,不宜继续修建岸坡溢洪道.根据施工现场情况,结合工程特性,设计将溢洪道优化调整为直接布置在土石坝坝体上的坝身溢洪道方案.设计论证成果和蓄水运行检验表明:对于坝址两岸溢洪道修建条件有限且泄洪单宽流量不大的中、低土石坝,将溢洪道布置在土石坝坝体的坝身溢洪道新技术可行、经济.     

土石坝和堰塞坝溃决机理与溃坝数学模型研究进展

土石坝溃坝机理与溃坝数学模型研究对于预测溃坝洪水致灾过程和致灾后果具有重要的意义。为此,概要介绍了国内外在土石坝溃决机理与溃坝过程数学模型方面的研究进展,特别是笔者研究团队近年来在该领域的最新研究成果,表明以笔者研究团队为代表的国内专家学者,在高土石坝溃坝离心模型试验技术,高心墙坝、面板坝及堰塞坝溃决机理和溃坝过程模拟理论研究方面走在了世界前列。但在土石坝溃坝过程模拟计算机软件的通用性以及溃坝致灾过程的可视化技术方面与欧美国家相比,仍有相当大的差距。建议今后应加大精细模拟高心墙坝、高面板坝溃坝过程数学模型的研究力度,注重可视化技术在溃坝过程模拟中的应用,加快研制通用性友好,能精细模拟土石坝溃坝及其致灾过程的可视化计算机软件。     

徐家河尾矿库溃坝分析

根据尾矿库溃坝计算可知,尾矿库如遇溃坝,易对人民生命财产造成极大危害,分析尾矿库一旦溃坝所带来的严重后果,以提高相关部门的重视,为相关部门提供科学的水文数据,供防汛部门参考。     

高拱坝坝基稳定研究

针对高拱坝坝基失稳机理,稳定分析方法,最不利滑型及相应岩石力学参数进行了全面,深入地研究,在此基础上,提出了坝基和坝肩的加固处理原则及优化方案,并采用大规模的渗流场分析及地质力学模型试验分析,验证了理论研究成果及加固处理措施的合理性和有效性。