土工膜防渗层稳定性的离心模型试验研究和极限分的

本文用土工离心模型试验方法对均质坝上游土工膜防渗层稳定性状作了较为系统的研究，探讨了土工膜类型，上游坡比和压实粘土层的厚度三种因素对这类土工膜防渗体稳定性的影响规律，在此基础上用极限平衡法推导了土工膜防渗安全系数计算公式，用它求得的安全系数真实反映了土工膜防渗层模型的安全性，离心膜试验结果和建立的稳定分析公式为用压实土层代替碎石垫层铺设土工膜防渗层提供了先例和设计计算方法，可大大节省了工程费用。     

库水位骤降的坝体土工膜防渗结构稳定分析

在水库水位骤降情况下，坝体土工膜防渗结构稳定分析的传统方法有一定的不足．通过折线法对坝体土工膜防渗结构进行稳定分析，得出在水库水位骤降情况下坝体土工膜防渗结构的抗滑稳定安全系数的表达式．并对此问题进行了精确的计算，可供设计人员参考。     

娘子关提水二期工程调蓄水库土工膜防渗层稳定性离心模型试验分析

调蓄水库是阳泉二电厂应急供水水源，水库库容５０ 万 。为了减少库区的渗漏损失，采取了全库区防渗措施。本文通过离心模型试验对土工膜防渗层和典型地段的施工期、蓄水期、水位骤降期中的稳定性以及最不利条件下大坝上下游坡的稳定性进行了研究。     

库水位骤降情况下斜墙式土工膜防渗结构的稳定计算

在水库水位骤降情况下斜墙式坝体土工膜防渗结构稳定计算的传统方法有一定的不足，通过复合滑动面法对坝体土工膜防渗结构进行稳定分析，得出当水库水位骤降时坝体土工膜防渗结构在粘性垫层情况下的抗滑稳定安全系数的表达式。本文对此问题进行了精确的计算，可供设计人员参考。     

折线法在土工膜防渗结构稳定分析中的应用

在水库水位骤降情况下,采用传统方法对坝体土工膜防渗结构进行稳定分析存在不足,建议采用折线法.推导了坝体土工膜防渗结构抗滑稳定安全系数的表达式,通过算例计算表明折线法结果较为合理,并可以大致看出水位骤降幅度越大、滑裂面坡度越大,坝体土工膜防渗结构的抗滑稳定安全系数越小.     

不同铺设及联接型式的复合土工膜围堰应力变形特性

改进复合土工膜的铺设和联接型式,增强其对堰体变形的适应性,是将复合土工膜作为防渗体系的土石围堰设计的关键。开展复合土工膜围堰的离心模型试验,得到蓄水期土工膜应变分布规律;采用ABAQUS软件提供的薄膜单元M3D4模拟了离心模型试验,获得不同铺设及联接型式复合土工膜应力变形空间分布特性,并将数值模拟结果与离心模型试验结果进行比较。结果表明:S型铺设的土工膜受力比直线型铺设的土工膜受力合理;S型铺设锚固联接土工膜起到了加筋作用,降低了围堰的沉降变形;土工膜在锚固联接处局部有应变集中部位,柔性联接介于锚固联接与无联接之间,变形协调性更强;采用的土工膜模拟算法能较好地反映离心模型试验的成果。     

库水位骤降情况下坝体土工膜防渗结构的稳定研究

在水库水位骤降的情况下,坝体土工膜防渗结构稳定分析的传统方法有一定的不足,通过折线法对坝体土工膜防渗结构进行稳定分析,得出在水库水位骤降情况下坝体土工膜防渗结构的抗滑稳定安全系数的表达式。图2幅,表1个。     

大断面刚柔混合衬砌渠道的抗滑稳定计算

在渠道防渗中,复合土工膜作为防渗材料被广泛采用。复合土工膜作为防渗材料,与混凝土衬砌板共同组成渠道的防渗衬砌结构,而复合土工膜与渠道垫层、混凝土衬砌板的接触摩擦特性和边坡稳定性是渠道工程安全运行的关键。本研究通过复合土工膜与渠道垫层土料的摩擦特性试验,得到复合土工膜与渠道垫层土料之间的粘聚力和摩擦角。采用抗滑稳定安全系数理论,计算出在考虑或忽略粘聚力时抗滑稳定安全系数,来判断渠道边坡的稳定性。研究表明:粘聚力对抗滑稳定安全系数影响较大,考虑粘聚力的影响,整个防渗体的稳定安全系数将会更大,更加偏于安全。     

考虑冰下拉时坝体土工膜防渗结构的稳定分析

在寒冷地区,坝体土工膜防渗结构的稳定分析必须考虑冰拉力,通过分析得出考虑冰拉时的坝体土工膜防渗结构的抗滑和抗倾覆的稳定安全系数的表达式。     

考虑冰拔时坝体土工膜防渗结构的稳定机理

在寒冷地区坝体土工膜防渗结构的稳定分析必须考虑冰拔力,通过分析,得出考虑冰拔时的坝体土工膜防渗结构的抗滑稳定安全系数的表达式,可供设计人员参考。     

垫层料的压实性及渗流稳定性试验研究

结合某水库面板堆石坝垫层料的现场检测成果，通过符合现场碾压工况的表面激振压实及高压渗变试验，论证了所提供垫层料压实控制密度的合理性及垫层料在高水头作用下的抗渗稳定性。虽然从防渗角度考虑，垫层料渗透系数偏大，然而垫层料在有反滤保护条件下，渗透坡降高达200～250未见破坏，具有较高的抗渗稳定性。由于试验级配比现场检测值偏粗，制样干密度又为垫层料现场检测的下限值，故可认为填筑的垫层料能满足工程抗渗稳定性的要求。     

复合土工膜缺陷渗透量试验观测

结合某复合土工膜斜墙坝工程材料实际情况，自行设计试验装置，进行复合土工膜缺陷渗透量试验研究，经长期观测得到复合土工膜在不同缺陷孔径、不同水头作用下的缺陷渗透量实测值。分析了复合土工膜的缺陷渗透作用机理及相关因素对其影响，为土工膜的防渗设计提供依据。     

碾压砼坝上游面防渗湿喷工艺改进

针对碾压砼坝上游面的防渗，提出了湿法喷涂丙乳砂浆集中防渗的新方案。增设了喷粉辅助机械系统，改进了辅料系统及喷枪结构。改进后的湿喷工艺能缓解稠浆易增，稀浆易淌的缺陷。并已成功地应用于福建省山仔碾压砼坝上游面的防渗等工程。     

过水堆石围堰溢：渗流规律的研究与计算

通过对混凝土板护面过水堆石围堰结构组成特性及溢流时水力状态的分析，给出了描述堆石围堰过水时堰体内外溢－渗流规律的控制方程，确定了非线性渗流表达式中各项系数的计算式及其物理意义，并建立起计算溢－渗流场的相应数学模型。在计算分析中，对垫层与排水孔的作用采用了相应的数学处理方法，使得理论分析与围堰实际工况比较接近。本文提出的公式与方法简单明了，计算结果与模型试验测值吻合良好，具有一定的实际意义。     

基于渗透特性的面板堆石坝垫层料适用性研究

垫层是面板堆石坝的重要分区之一。青海石头峡水电站面板堆石坝填筑施工之前,河床砂砾石料场的检测成果显示,筛除100 mm以上直径颗粒后的土料(直接筛分料),其细颗粒含量很容易低于要求的垫层料范围下限。针对直接筛分料和过渡料开展了渗透变形和反滤试验,运用数值模拟方法预测了大坝渗流场分布及垫层与过渡区可能出现的最大渗透比降。从大坝渗漏控制和渗透稳定性功能要求出发,分析认为直接筛分料不适用于石头峡大坝垫层。针对直接筛分料提出了改进方案,即掺入粒径5 mm以下的颗粒,通过渗透变形和反滤试验复核了改进料作为垫层料的适用性。工程建成后,水库蓄水期间运行性态良好,并经受了地震的考验。通过实例研究,强调了填料特性研究应贯穿土石坝建设的全过程,尤其应重视填筑施工之前尽早开展实际用料适用性的复核试验与评价工作。     

土工膜的有关工程特性仿真试验研究

结合云南省罗平县大麦田水库岩溶库区防渗处理，选择目前广泛采用的不同规格复合PE膜材料，进行了不同垫层料上的大型水压击穿试验，垫层、过渡层与土工膜整体抗渗试验及大型压缩试验。论证了所选复合土工膜及其规格的合理性，建议了合适的垫层料级配范围及过渡层材料。通过研究，从中还得出了一些重要的有关土工膜的工程特性，为水库及类似工程的防渗处理设计提供科学依据。     

堆石坝心墙与防渗墙不同联结方式抗渗性能的试验研究

为了解堆石坝沥青砼心墙与防渗墙联结接头的抗渗性能,采用平面平行渗流模型,研究了在各种工况下,硬、软接头联结方式的接缝抗渗安全性。结果表明：硬、软两种接头方案均满足抗渗性能要求。硬接头构造简单,施工方便,接缝有效抗渗长度较软接工;软接头能较好适应地基不均匀沉陷,减小心墙和防渗墙结合部的应力集中。又以平面轴向流渗流模型作为校核模型试验,所得试验结果应用复变函数理论将其“化引”为平面平行渗流状态下的结果     

土工膜的有关物理力学性试验研究

结合云南省罗平县大麦田水库喀斯特库区补漏加固工程,选取了目前国内外广泛采用的若干种型号PE膜,进行了单一膜、膜与土工布组合、膜与土工布复合等不同形式组合下的拉伸、撕裂、顶破、渗透等多项有关物理力学性试验研究,优选出了适合喀斯特库区防渗的土工膜材料,并从中得出了土工膜的一些重要工程特性。     

砂岩地基上地下结构浮力特性研究

为了研究砂岩地基上地下结构抗浮设计折减问题,通过室内模型试验与现场监测试验,进行砂岩地基上地下结构浮力特性研究,分析地下水渗流规律。结果表明：砂岩为不透水材料,渗流条件、渗透压、渗流时间对基础所受浮力均有影响,三者贡献程度不同,渗流条件影响最大;渗流条件变化时,渗透压、渗流时间对浮力的影响程度随之变化;砂岩地基上的地下结构浮力可进行安全折减,折减系数视基底与地基接触关系而定,二者仅简单接触、接触四周做封闭处理但砂岩内部存在裂隙、接触四周做封闭处理且砂岩完整3种情况下水压力折减系数分别为0.82～0.91,0.63～0.73,0.31～0.50;基坑回填时宜在地下结构四周一定范围内采用不透水材料形成隔水层,改变渗流路径,增加折减效果,放宽抗浮设计要求。研究结果旨在为地下空间结构抗浮设计提供一些依据。     

土工膜在水关河水库土坝防渗处理工程中的应用

水关河水库土坝渗漏严重，针对这一问题，决定采取加深加长混凝土防渗墙及上游铺设土工膜防渗治理措施．土工膜选用泰安塑料厂生产的低密度聚乙烯土工膜，采取顺铺法（顺坝轴线方向铺设）铺设．土工膜的焊接采取场外、场内焊接相结合的焊接方式，其优点在于可加快焊接施工速度和提高焊接质量．实践证明，水关河水库土坝上游坝面土工膜防渗处理工程起到了防渗作用，防渗效果令人满意．