堤基渗流破坏影响因素试验研究及数值模拟

;堤基防渗处理多采用"前截中压后排"的方法,通过砂槽模型试验研究,分析覆盖层模拟方式、压盖重量、悬挂式防渗墙、渗流出口型式等工程因素对渗流破坏的影响,并采用流体动力学有限体积方法对试验工况进行了数值模拟分析.研究表明覆复盖层的试验模拟方式对渗流破坏坡降有较大影响,应结合工程实际选择合理的模拟方式;压重增加可以提高渗流破坏的临界坡降;悬挂式防渗墙对阻止渗流变形的发生作用较小但可以延长渗径,提高承担水头;渗流出口进行反滤处理后防渗能力有很大提高.研究成果与工程实际符合,为堤防防渗加固和防洪决策提供参考.数值模拟结果与试验数据接近,为进一步模拟研究渗流破坏过程和各种工况的防渗效果提供了基础.     

降雨工况下引航道护坡渗流影响数值分析

针对苏北地区某船闸引航道护坡,进行降雨工况下的渗流影响数值模拟,通过与现场情况对比,分析坡体内部渗流场的变化、坡面变形趋势、坡体稳定性等特点。基于验证后的数值模型,提出相应的工程措施并模拟其使用效果,进一步探索各措施在该工程中的适用性,为此领域相关研究提供参考依据。     

双层堤基渗流场计算与渗透稳定性分析

渗流分析是堤基安全研究的难点与热点之一。针对双层堤基二向渗流,将其概化为水平面二向渗流问题,探讨双层堤基二向渗流场模型;结合双层堤基渗透稳定判据,采用水平二向渗流有限元法模拟双层堤基渗流场,对某大堤渗流场计算,并与实测值比较,验证本文渗流场计算方法以及渗透稳定判据的可靠性与可行性,在此基础上对双层堤基集中渗透区域的粘性土盖层进行稳定评价以及渗透破坏模式分析,为堤防工程的风险控制提供参考。     

高心墙土石坝三向渗流问题研究

渗流与渗透稳定问题是土石坝的关键技术问题,随着计算技术的发展和大量应用,三向渗流数值计算结合土体材料的渗透稳定性试验,已成为分析高土石坝渗流问题有效和可靠的方法之一.结合黑河引水工程金盆枢纽坝区1.2 km×1.2 km范围内的三向渗流数值计算结果,探讨了高心墙土石坝三向渗流的特点, 与二向渗流计算结果比较分析,指出土石坝的渗流研究不应该只局限于坝体区域,而应该将坝体、坝肩以及一定范围内的库区按整体一并研究才能得到符合实际的结果.     

堤基渗透变形扩展过程和悬挂式防渗墙控制作用的数值模拟研究

介绍了非稳定渗流场中渗透变形扩展的数值模拟方法和有限元模拟程序SDFEM,对砂槽试验模型进行了数值模拟,并将模拟结果与试验结果进行了对比分析。模拟结果说明悬挂式防渗墙渗流控制效果不显著,但对险情扩展的控制作用随防渗墙深度的加大而越来越明显,这与试验的结论是一致的。这说明,悬挂式防渗墙深入堤基一定深度是有利于堤防安全的。     

堤防渗流场参数敏感性三维随机有限元分析

采用随机有限元分析方法,研究了长江荆南干堤的三维各向异性非均质稳定随机渗流场中的随机参数和随机边界条件对渗流场模拟结果的影响,并进行敏感性分析.通过统计模拟和假设检验,建立并验证了该干堤渗流场内服从独立正态分布的渗透系数张量;讨论了堤防土层的地质结构特性、堤防渗透变形及破坏的特征、堤防渗透参数的敏感性;研究了上、下游水头随机边界条件、垂直防渗边界条件以及减压(导渗)沟随机特性的敏感性.实现了对渗流场的全面随机模拟和分析,得到的结论通过统计检验,并根据实测工程数据对照证明是可靠的.     

基于数值模拟的土石坝渗流计算及防渗措施分析

土石坝渗流问题是土石坝工程安全的核心问题之一。采用有限元分析方法,结合某一工程实例建立有限元渗流场计算模型,对正常蓄水情况下渗流场进行数值模拟,得到水头分布、浸润线及渗透流速情况,并对其防渗措施进行了分析与建议。结果表明数值模拟方法能够很好的模拟土石坝渗流情况,可以为土石坝渗流安全评价提供有效支撑。     

渗透系数空间变异性对堤基渗透稳定影响的数值模拟

土性参数变异性较大是堤防工程风险管理面临的问题之一。在分析土体渗透系数空间变异性的基础上,通过随机数值模拟研究了堤防渗流场统计特征和堤基渗透稳定性。将土体渗透系数作为随机场,采用转动带法进行随机抽样模拟,通过蒙特卡罗方法分析渗流场分布,并计算堤基渗透失稳概率,结合堤防工程进行了计算分析。结果表明,渗透系数的空间变异性对渗流场有较大影响,随渗透系数和临界比降的变异性增大,容易造成局部渗流集中,堤基渗透失稳概率增大。     

堤防工程渗流稳定性数值分析

渗流稳定是堤防工程安全的关键问题之一.介绍了渗流稳定分析的数值分析方法,并结合工程实例对堤防工程稳定流进行渗透稳定性数值分析,重点比较与评价桩基施工前后的渗流性状.计算结果表明,桩基础建设后土层最大渗透坡降均较建设前稍有所增大,但均未超过上层覆土层粉质黏土的临界渗透坡降(0.4～0.5),不会造成堤防渗透破坏.     

新疆希尼尔水库大坝渗流安全评价

通过对新疆希尼尔水库在初期蓄水后的测压管监测资料分析,运用数值模拟手段,拟合监测水位,率定渗流参数,并模拟分析库水位、不同坝后排水沟水位及排水沟衬砌层不同渗透参数条件下的渗流状态.根据模拟结果分析评价认为,坝体坝基渗流场分布合理,坝后排水沟附近的渗流场分布和安全状态受库水位、排水沟水位和排水沟衬砌层渗透系数的显著影响.并对工程运行管理和必要的完善工作提出了建议.