水位上升对燕云重力坝坝基稳定性影响研究

为了研究水位变化对重力坝坝基稳定性的影响,以拟建燕云电站重力坝为例,采用有限元软件PLAXIS计算了坝体在水位上升过程中的抗滑稳定,重点研究了重力坝坝基破坏模式、抗滑稳定系数、塑性破坏区、渗流场以及防渗帷幕受力的变化情况。结果表明:水位上升对重力坝坝基破坏模式影响显著,水位较低时为浅层滑动,水位升高后为表层滑动;水位上升将导致坝基抗滑稳定系数减小,坝基塑性破坏范围增大,在坝踵处集中分布;防渗墙底部渗流速度最大,两侧剪应力主要分布在墙体中部与岩层交界处。研究成果对工程的顺利开展有一定指导意义。     

燕云水电站重力坝坝基渗透稳定影响分析

以拟建燕云水电站重力坝为例,采用有限元法计算了坝基在水位下降过程中的应力应变特性,研究了在水位下降过程中坝基破坏模式、抗滑稳定系数、渗流场和坝基垂直有效应力分布等4个方面的变化趋势。结果表明:上游水位下降对该重力坝坝基破坏模式影响显著,上游水位较高时为表层滑动,死水位时为浅层滑动;水位下降还将导致重力坝抗滑稳定系数增大,坝基最大渗流速度和渗漏量也逐渐降低,坝基防渗墙底部最大垂直有效应力逐渐增大,坝趾垂直有效应力则逐渐减小,坝踵应力水平均较低,不存在受拉现象,满足规范要求。研究成果对工程建设的顺利开展有一定指导意义。     

水位下降对复杂地基重力坝深层抗滑稳定分析--以武都水库重力坝19＃坝段为例

武都重力坝基岩地质构造复杂,对坝体深层抗滑稳定极为不利。为了研究水位下降对武都重力坝抗滑稳定性的影响,以武都水库重力坝19＃坝段为例,采用有限元法计算了坝体在库水位下降过程中的应力应变特性,重点研究坝基塑性破坏区的发展规律、坝体位移变化趋势以及坝体抗滑稳定性。结果表明：坝基塑性区主要分布在断层10f2两侧,随着上游水位的降低,塑性区的分布范围逐渐减小,重力坝和坝基发生逆时针方向的倾倒变形,坝顶最为明显;上游水位降低导致扬压力减小,坝体抗滑稳定系数增大,在死水位时稳定系数最大为3．0。说明随着库水位下降,重力坝抗滑稳定安全系数将逐渐增大。     

渗流应力耦合作用下重力坝深层抗滑稳定分析

重力坝坝基岩体中包含软弱结构面和性质复杂、方向各异的裂隙,在外力作用下易形成滑移通路,导致大坝稳定性遭到破坏,对人民生命财产安全造成严重威胁。本文以白石水库重力坝溢流坝段为例,采用弹塑性有限元强度折减法,通过ANSYS有限元软件对渗流应力耦合作用下抗滑稳定安全系数和坝基坝体应力应变进行研究,进而分析渗流应力耦合作用对重力坝深层抗滑稳定的影响。研究表明:渗流应力耦合场作用下重力坝抗滑稳定安全系数小于单一应力场;渗流应力耦合场作用下,白石水库重力坝抗滑稳定安全系数为2.4。研究成果可为重力坝深层抗滑稳定数值模拟提供工程依据,具有重要的现实意义。     

考虑各向异性渗流的重力坝深层抗滑稳定分析

坝基裂隙岩体渗流具有各向异性特征,可能对重力坝深层抗滑稳定产生不利影响。采用等效连续介质模型,进行坝基裂隙岩体各向异性渗流分析,采用有限元滑面应力积分法计算重力坝深层抗滑稳定安全系数。将提出的方法应用于GD重力坝深层抗滑稳定分析。案例分析表明,裂隙岩体各向异性渗流会增大作用在坝基滑动面上的渗透压力,降低深层抗滑稳定安全系数。裂隙开度对滑动面上渗透压力的影响最大,裂隙连通率和间距的影响次之,裂隙相对粗糙度的影响最小。     

稳定渗流条件下水位变化对重力坝稳定性影响

采用有限元法对某重力坝在上游不同水位时的稳定性进行计算,研究了在水位降低过程中重力坝坝基的滑裂面分布、抗滑稳定系数、塑性破坏区及剪应力分布,结果表明:随着上游水位的降低,重力坝坝基滑裂面有往坝体内部发展的趋势,滑裂面从高水位的折线型滑动变为低水位的圆弧型滑动;上游水位降低后,重力坝坝基抗滑稳定系数逐渐增大,上游坝踵集中分布的塑性破坏区范围逐渐减小,防渗墙上游侧的剪应力有所增大,而下游侧的剪应力则有所减小。计算成果对类似的中小型工程的稳定性分析有一定借鉴作用。     

向家坝水电站坝基变形控制与防渗抗滑处理

对向家坝水电站坝基地质情况及坝基处理措施作了全面介绍,提出了向家坝坝基大型破碎带开挖、存留和处理超出已有工程经验,但现有计算分析方法仍然适用;重力坝坝基变形控制、防渗、抗滑相互关联,稳定、应力、变形、渗流分析和工程处理措施均应统筹考虑;渗透稳定的影响因素除渗透坡降外,大渗流量情况还应关注地下渗流的冲刷作用,在坝基扬压力受控的前提下,可调控出水量大的排水孔以减小、均化排水量,降低渗流流速,保证渗透稳定。     

深覆盖层上面板堆石坝渗流与防渗墙变形特性研究

斜卡面板堆石坝最大坝高110 m,坝基覆盖层深厚（45～108 m）,基岩结构松散,渗透性较强。采用有限元法,对斜卡面板堆石坝及坝基进行了三维渗流及应力应变计算分析,讨论了帷幕厚度、深度与渗透系数对坝基渗流场的影响,分析了防渗墙在施工蓄水过程中的变形趋势以及趾板的沉降规律。结果表明,帷幕是防渗的薄弱环节,帷幕渗透系数增大与深度减小会使总流量显著增加;增大帷幕厚度可较大程度减小渗流量。防渗墙竣工期向上游变位,蓄水期受水推力作用向下游变形。防渗墙与连接板接合部位发生错动,但量值不大。     

某水库浆砌石重力坝溢流坝段抗滑稳定分析

对于浆砌石重力坝,其坝体抗滑稳定不仅应计算砼垫层与基岩接触面的稳定,还应计算砌石体与砼垫层接触面的稳定以及砌石体之间的稳定。为提高大坝抗滑稳定,大坝坝址宜选择在坝基岩体接触面倾向上游处,坝基宜设置防渗帷幕及排水孔,坝体设置排水管。     

关联帷幕防渗性能变化的重力坝结构稳定评价方法

坝基防渗帷幕对重力坝稳定起着至关重要的作用，随着水库大坝运行时间的增长，在高水头渗透甚至是库水化学侵蚀作用下，帷幕防渗性能会逐渐衰弱和退化。常规的方法从力学角度，按有、无防渗帷幕情况根据经验取折减系数计入扬压力，进行结构稳定计算，此方法适用于新建重力坝，但无法定量考虑帷幕防渗性能变化对建成运行后重力坝结构稳定的影响。为了更合理的评价其影响，通过有限元数值计算分析，建立重力坝结构稳定及应力与防渗帷幕渗透系数的关系，提出一种关联帷幕防渗性能变化的重力坝结构稳定评价方法，可定量评判帷幕防渗性能衰减对大坝稳定的影响。     

基于时程法的重力坝动力抗滑稳定研究

以重力坝整体失稳破坏为评判准则,研究地震荷载作用下重力坝的抗滑稳定性,根据塑性区分布情况、计算收敛性以及瞬时安全系数可综合判断大坝的安全度。从分析结果来看:无论是沿建基面的抗滑稳定,还是坝基软弱结构面的深层抗滑稳定,随着地震加速度的增大,塑性区都逐渐增大,并最终出现贯穿性塑性区;沿滑动面的安全系数随地震加速度时程的变化而变化,最小安全系数分布与塑性区的发展情况类似,因此可对塑性区分布和瞬时安全系数进行综合评价后再对坝体抗滑稳定性进行判断。     

基于ANSYS的软基重力坝剖面优化设计

基于有限元理论,以大型通用有限元软件ANSYS为平台,首先对渗流与结构的耦合进行分析,然后利用软件优化模块将重力坝剖面的几何参数和坝基防渗参数结合起来进行优化,从而整体协调坝体和防渗措施的造价关系。在坝体应力和坝基渗透坡降以及抗滑稳定满足规范要求的前提下,寻找经济而实用的体形,从而降低工程投资。计算表明,优化结果良好,为软基重力坝的设计修建提供了一定参考。     

缅甸伊江上游某水电站坝基渗控效果研究

对于有断层带存在的坝基,其防渗帷幕和密集排水孔幕的效果是水利水电工程安全的关键问题之一。针对伊江上游某重力坝基础,利用三维渗流场有限元精细求解技术,建立了伊江上游某坝基渗流场计算模型,分析了断层带范围内防渗帷幕失效和坝基排水孔不同间距条件下的渗控效果。成果表明:断层带范围内防渗帷幕失效,坝基渗流量增大,但扬压力折减系数仍满足设计要求;排水孔幕间距扩大1倍,渗控效果并无明显变化。成果可为类似坝基渗控设计提供参考依据。     

莫若嘎哈堪达水电站碾压混凝土重力坝基深层抗滑稳定分析

莫若嘎哈堪达水电站碾压混凝土重力坝坝基地质条件复杂,为更好掌握坝基面和深层抗滑稳定情况,本文选取4号溢流坝段为典型坝段,通过建立有限元模型,假设4号坝段存在两种滑动的模式,采用有限元法计算坝基深层抗滑稳定情况并进行分析,结果表明:在正常运行工况,4号坝段在两种滑动模式下的强度储备安全系数均为2.20～2.30,均大于混凝土重力坝设计规范值,因此4号坝段坝基满足抗滑稳定性要求,可为工程设计提供技术支持。     

重力坝深层抗滑稳定失稳判别标准探讨

深层抗滑稳定是重力坝设计中的重要问题。传统的刚体极限平衡法虽然计算简单且有丰富的工程实践,但无法分析坝基的破坏发展过程。数值分析可以模拟坝基应力、变形和破坏机理,在深层抗滑稳定分析中逐步得到广泛应用。基于有限单元法和有限差分法,通过强度折减分析重力坝深层抗滑稳定,探讨了不同失稳判别准则下稳定安全系数的差异性。以葛洲坝水利枢纽为例,采用有限单元法和FLAC3D显式差分法进行了重力坝深层抗滑稳定分析。结果表明,采用塑性区贯通判别准则进行抗滑稳定分析可行有效,控制标准可取为塑性区达到建基面宽度的15%。研究成果可为重力坝深层抗滑稳定设计提供参考。     

亭子口重力坝深层抗滑稳定分析及基础处理

亭子口重力坝为红层地区第一高坝,坝基地层倾角平缓（1°～3°）,软弱夹层较多,坝基深层抗滑设计是工程关键技术。在利用抗剪断强度理论坝基抗滑稳定的基础上,通过分析比较常见的坝基基础处理措施,最终确定亭子口重力坝坝基采用封闭抽排措施,并在坝踵处设置混凝土深齿墙,切断软弱夹层,以提高坝基深层抗滑稳定。按照重力坝设计规范要求,在采用“等安全系数法”进行坝基抗滑稳定计算时,对抗力倾角φ的取值进行研究分析后取15°。     

光照水电站碾压混凝土重力坝渗流有限元分析

采用有限元法模拟了光照水电站碾压混凝土重力坝坝体及坝基的渗流特性,研究了影响渗流的主要因素,分析了防渗帷幕的渗透稳定,评价了防渗排水系统设计的合理性.     

金安桥重力坝坝基稳定问题分析

采用三维弹塑性有限元方法，对金安桥水电站的碾压混凝土重力坝坝基的深浅层抗滑稳定进行了研究。强度储备系数方法计算所得出的渐进破坏过程揭示了重力坝坝基深浅层滑动的模式，同时根据新的重力坝设计规范。对大坝在设计阶段的抗滑稳定安全度进行了分析，大坝坝基的深浅层抗滑稳定是可以保证的。     

西藏某水电站工程首部枢纽平衡防渗优化设计

以"平衡防渗原理"为依据进行防渗帷幕各分区设计,即依据渗漏量和允许水力坡降的控制标准先确定防渗帷幕的深度,再依据绕过两岸帷幕的渗流速度等于绕过坝基河床下帷幕的渗流速度确定防渗帷幕长度,最后,依据穿过帷幕的渗流速度等于绕过坝基河床下帷幕的渗流速度确定防渗帷幕的厚度,可以避免防渗帷幕局部防渗过当或防渗不足,达到全局最优。对西藏某水电站工程首部枢纽拦河坝不同防渗分区的各种防渗方案进行了平衡防渗优化设计,通过三维有限元软件的计算结果分析,验证了依据"平衡防渗原理"进行的结构优化设计的合理性。研究成果不仅对该工程防渗方案的修改提供依据,还对类似工程防渗帷幕的设计提供参考依据。更多还原     

重力坝深层抗滑稳定设计初探

针对某水库重力坝坝基地层倾角平缓(8°~15°),基岩为薄层状结构,坝基深层抗滑设计是工程关键技术,在利用抗剪断强度理论进行坝基抗滑稳定计算的基础上,通过分析比较常见的坝基基础处理措施,最终确定重力坝坝基采用坝趾处设置混凝土深齿墙措施,可同时提高坝基浅层及深层抗滑稳定安全系数。