复合土工膜防渗土坝坝坡的抗滑稳定性研究

本文对复合土工膜斜墙防渗的碾压式均质土坝的坝坡稳定性进行了计算分析,主要考虑土工膜存在缺陷渗漏量时膜后浸润线对坝坡稳定性的影响,计算采用刚体极限平衡理论,分析结果表明膜后浸润线的高低对坝坡稳定性有明显影响。     

冲抓回填位置及渗透性对土石坝渗流稳定影响分析研究

土石坝渗漏和浸润线过高是导致坝坡稳定性降低的主要因素。冲抓回填是处理土石坝渗漏及浸润线过高的常用防渗措施。文章结合工程实例,对采用不同防渗方案的土石坝进行数值模拟,在各种计算工况下,分别运用饱和一非饱和渗流理论和极限平衡法对土石坝的渗流场和坝坡稳定性进行计算和分析。综合分析计算结果可知,在土石坝上游设置防渗墙较在坝顶设置防渗墙能更好地起到防渗和提高坝坡稳定性的效果。     

淤地坝防渗改造渗流及坝坡稳定分析

为提高小流域地表水的利用率,解决山区灌溉用水问题,结合山西省偏关县咀儿上淤地坝开展淤地坝防渗改造的技术研究。针对该淤地坝上游坝坡,提出原土培厚、黏土斜墙、复合土工膜共3种改造措施5种改造方案,并考虑渗流场和应力场的耦合影响,对原坝体和各种改造方案的渗流和坝坡稳定性进行数值模拟计算。结果表明:原坝体受渗透水的影响较大,无法安全蓄水;仅对上游坝坡进行原土培厚并不能使坝体满足防渗要求;在上游坝坡铺设黏土斜墙或土工膜可有效降低浸润线、减少渗流量、提高下游坝坡的稳定性;土工膜方案相对于其他方案具有更好的安全性和可行性,可以在条件允许的前提下优先考虑。研究结果对类似淤地坝防渗改造工程具有一定的指导意义。     

石岭河水库大坝防渗加固工程设计

石岭河水库大坝防渗加固工程包括大坝坝顶工程;坝体、坝基防渗加固处理;迎水坡护砌、背水坡整修;新建上坝踏步;完善坡面排水系统及坝后北干渠管道工程等。石岭河水库大坝防渗加固处理采用粘土斜墙加高聚物防渗墙的方案,粘土斜墙顶部与坝顶齐平,下部至死水位,墙顶宽2.00m,外边坡1∶2.50;高聚物防渗墙处理范围桩号0+018.60～0+220.70,下部至坝基,上部进入粘土斜墙内1.00m。粘土斜墙与高聚物防渗墙形成连续、封闭的防渗体,达到了防渗加固目的。     

高聚物防渗墙技术在石岭河水库除险加固中的应用

石岭河水库存在坝体与坝基接触渗漏、大坝上下游坝坡抗滑稳定不满足规范要求等病险问题,除险加固采用迎水坡设粘土斜墙、坡脚设高聚物防渗墙的组合措施,形成一道连续、完整的防渗体系,从而达到除险加固的目的。     

不同水位时防渗墙缺陷对土石坝稳定性影响分析

防渗墙的防渗效果直接影响土石坝的安全,而防渗墙缺陷又严重影响防渗墙的功效。利用GEO-STUDIO对不同水位情况下不设置防渗墙和有防渗墙缺陷的坝体进行稳定性分析。设置防渗墙前,随着库水位的降低,坝坡的安全系数随着降低,库水位不再变化时,坝坡安全系数逐渐回升。库水位下降速度越大,上游坝坡安全系数越低。假定防渗墙的四个土层均可能出现空洞,当缺陷所在的土层渗透系数越大时,防渗墙缺陷对坝体稳定性的影响越大,坝坡下游的安全系数偏小。在实际工程中,应改善施工工艺,防止防渗墙出现缺陷,进而对土石坝的防渗效果造成影响。     

某土石坝悬挂式混凝土防渗墙深度优选

在深厚覆盖层上修建土石坝,坝体和坝基的防渗效果直接关系大坝的安全。根据西南地区某土石坝坝址区工程地质条件,坝体采用沥青混凝土心墙防渗,深厚覆盖层采用悬挂式混凝土防渗墙方案,重点对悬挂式混凝土防渗墙深度进行了6种方案对比分析,确定防渗墙深度22 m时,大坝及坝基年渗流量和渗透比降满足要求。在此基础上,进行了多个工况的校核分析,计算结果表明,采用以沥青混凝土心墙和防渗墙为主的防渗体系,有效降低了坝体内部浸润线高度,浸润线在沥青混凝土心墙处骤降,下游坝坡内部孔隙水压力较小,最大坝高处浸润线降至排水层,下游出逸点位于下游排水体中下部,沥青混凝土心墙和混凝土防渗墙的渗透比降均小于允许值80,坝体填筑材料和天然砂砾石层的渗透比降均在允许渗透比降范围内,坝体、坝基渗流稳定,不会发生渗透破坏。     

乌井水库坝体防渗墙对坝坡稳定的影响研究

增建防渗墙是一种常见的土石坝加固手段,目前,关于土石坝除险加固工程中增建混凝土防渗墙后是否对坝坡稳定产生影响的研究较少,工程设计上也很少考虑.为分析增建防渗墙对坝体的影响,采用有限元法建立数值计算模型,分析增建防渗墙前后坝体渗流、应力场变化规律,对比计算不同运行工况条件下的坝坡稳定情况.计算结果表明:增设防渗墙后,上游坝坡浸润线有所抬高,下游坝坡浸润线明显降低;墙前土体孔隙水压力大于墙后土体,墙后土体的有效应力大于墙前土体;增建防渗墙后上游坝坡的稳定安全系数减小,但减小的幅度不大,相比上游坝坡,增建防渗墙对于下游坝坡的稳定安全系数影响更显著,安全系数提升了近10％;水位骤降速度越大,上游坝坡稳定安全系数下降越快,骤降达到的最小坝坡稳定安全系数越小,对于坝坡的稳定越不利.     

燕山水利枢纽土石坝三维渗流分析

根据燕山水库土石坝地质条件和渗流控制措施的特点,建立了三维有限元计算模型,模拟不同工况下燕山水库土石坝的渗流场,并分析计算了混凝土防渗墙顶与黏土斜墙结合部位、墙体和防渗帷幕内的渗透比降,结果表明:在各种运行工况下,混凝土防渗墙顶与黏土结合部位、混凝土防渗、防渗帷幕和下游坝坡逸出面的渗透比降均在其允许范围内,不会发生渗透破坏.     

金平水电站深覆盖层基础处理及渗流稳定分析

详细叙述了防渗墙+防渗帷幕完整防渗体系,并选择9个典型大坝断面,考虑4个边界水头,对各种工况条件下大坝的渗流安全性进行评估。计算结果表明,采用防渗墙+防渗帷幕方案,可有效控制大坝渗漏(单宽渗流量小于14m3/d),防止坝基渗透变形,并能有效降低下游坝坡浸润线,坝体和坝基的抗渗安全系数均满足要求。     

斜墙土石坝筑坝材料渗透性对坝坡稳定的影响

以四川省大田水库斜墙斜墙土石坝为例，根据防渗斜墙与坝壳材料不同渗透系数组合，对不同工况下坝体浸润线位置及坝坡稳定进行了相应的计算分析。对筑坝材料、排水设置等方面进行了有益的探讨，获得了值得工程设计借鉴的结论。结合大田土石坝实际情况，提出了整治建议。表2个，图3幅。     

淤地坝蓄水加固改造方案的渗流和稳定性分析

为对淤地坝进行蓄水加固改造,基于流固耦合理论和强度折减法,应用ABAQUS有限元软件,对贺家庄淤地坝蓄水运行进行了渗流和稳定性分析,提出了黏土斜墙、土工膜等防渗改造思路,计算分析了各改造方案的稳定性和渗流特性。结果表明:采用的数值模拟方法与常用的传统方法比较是可行的;贺家庄骨干淤地坝作为水土保持工程措施,原设计不考虑长期蓄水,若按设计标准正常蓄水,其稳定性不满足要求,需进行加固改造,且仅使用上游坝坡放缓的方式很难达到预期的效果;土工膜改造方案和黏土防渗斜墙改造方案均能提升坝体安全系数、降低浸润线位置和减少渗透量;在原坝体上游坡铺设土工膜方案和铺设厚度为3 m的黏土斜墙均能满足稳定性要求。     

坝坡外水体对土坝坝坡稳定性的影响分析

针对某土工膜斜墙坝在运行期由于泄洪、暴雨、坝体排水不畅、土工膜缺陷渗漏等原因导致的浸润线上升、下游水位上涨等情况，分析了坝坡外水体对坝坡稳定的影响。计算分别采用简化Bishop法和有限单元应力法，其中简化Bishop法通过静水压力法和置换容重法对坝坡外水体进行考虑。分析结果表明：由于浸润线上升和下游水位上升两者的共同作用，最小安全系数会随着出逸点的升高而减小，但考虑到上下游水位差减小，最小安全系数减小的速率会越来越慢。坝坡外水体对坝坡稳定的影响有利有弊，应合理利用。     

多头小直径防渗墙在水库加固中的应用及渗流有限元计算

基于深层搅拌桩技术的多头小直径防渗墙具有诸多优点,在平原水库防渗加固工程中的应用越来越广泛。利用ANSYS中的热分析模块,模拟了某水库大坝采用多头小直径防渗墙加固前、后的坝体渗流流场分布,确定了渗流浸润线及下游坝坡渗流逸出点的位置,计算出坝体的单宽渗流量。经有限元计算值与实测资料进行对比分析,结果表明,该防渗墙对于大坝防渗效果显著,有限元渗流计算的水位值与实际观测值吻合较好,计算结果可靠。     

深厚砂砾石覆盖层上平原水库空间组合渗流分级控制方案

针对深厚砂砾石强透水覆盖层上平原水库提出"坝坡斜墙铺塑+库盘水平铺塑+混凝土防渗墙"空间组合渗流分级控制体系。以河西走廊冲洪积戈壁平原灌区某碾压均质砂砾石坝为例,利用Seep/w模块通过饱和-非饱和渗流计算研究了6种渗流控制方案,以坝体渗流量、出逸坡降、浸润线标高、坝体平均渗流坡降等作为控制参数评价了方案的有效性。结果表明,基于莱茵法学术思想采用坝基水平铺塑和垂直防渗墙等渗径长度法设计坝基正交防渗体系,在减少渗流量和渗透坡降方面优势互补,可显著提高防渗的可靠性和经济性。     

壶流河水库下游坝坡渗水处理措施

对坝体下游坝坡渗水原因进行了分析,比较了振动沉模、劈裂灌浆和深层搅拌连续墙等防渗加固方案,确定采用振动沉模、防渗墙进行防渗处理,阐述了振动沉模防渗墙的设计要点。     

山美水库大坝抗滑稳定计算

山美水库大坝下游代替料存在饱和区,浸润线升至大坝背水坡代替料中,出现异常浸润线。在7度地震+异常浸润线现状工况下,采用圆弧滑动面的瑞典条分法和简化Bishop法进行坝坡稳定计算,供大坝渗流安全分析和防渗加固参考。     

土石坝下游山坪塘对坝体渗流稳定的影响分析

文章结合具体工程实例，建立大坝二维有限元模型，采用极限平衡法在考虑大坝下游坝脚无坪塘、坪塘有水及坪塘无水三种计算工况下对大坝渗流场和坝坡稳定性的影响进行对比分析。计算结果表明，土石坝下游坝脚山坪塘的存在会导致坝体浸润线降低，局部渗透坡降增大，浸润线出逸点发生局部渗透破坏的可能性增加，大坝下游坝坡抗滑稳定安全系数略有降低。     

混凝土防渗墙截渗对土石坝边坡稳定的不利影响分析

在我国病险水库中,大坝渗漏和坝坡稳定是普遍存在的主要问题。为解决土石坝的渗漏和渗透稳定问题,混凝土防渗墙是一种行之有效的办法,它不但可以减少渗漏量,还能大大降低坝后渗透坡降。但是,进行防渗处理设计时往往容易忽视一点：防渗墙在解决了土石坝渗流问题的同时,也会造成上游坝体浸润线抬高,对水位降落工况上游坝坡稳定造成不利影响。     

某水电站绕坝渗流及渗透稳定性研究

根据某水电站坝肩沙卵砾石层工程地质特性和水文地质特点,通过现场及室内试验资料初步确定坝肩渗透变形类型及允许坡降。基于Visual MODFLOW三维渗流软件,模拟坝址区绕坝渗流的三维渗流场,获得建坝蓄水后无防渗墙、设置防渗墙条件下的渗漏量及渗透坡降,分析坝肩渗透稳定性。结果表明:设置防渗墙后,地下水位等值线在防渗墙附近较密集,防渗墙内地下水渗透坡降较大,水头损失较大,防渗效果明显;与不设置防渗墙相比,减少渗漏量约84%,防渗墙起到了明显阻水防渗作用。