土石坝渗漏的波速-电阻率联合成像诊断试验研究

本文采用模型试验对三种不同渗漏类型的病险土石坝分别进行波速-电阻率联合成像诊断试验，试验结果表明，采用电阻率成像诊断坝体的渗漏范围具有较高的精度，但在圈定心墙的渗漏通道时，由成像获得的电阻率异常区域较实际渗漏通道大；采用波速成像诊断坝体的渗漏范围时，诊断效果取决于含水量的变化幅度，含水量变化较小的区域，精度较低，但在圈定心墙渗漏通道时，波速成像却具有较高的精度；因此在土石坝渗漏诊断中，采用单一的电阻率成像或波速成像都具有一定局限性，而联合电阻率和波速成像可以有效提高坝体渗漏区域和心墙渗漏通道的诊断精度。     

基于高密度电法的土石坝渗漏探测

为消除高密度电法渗漏探测时存在的体积效应,准确探明土石坝渗漏位置,文章通过室内试验建立了坝体填筑土电阻率与含水率相关关系,并将其用于解译高密度电法探测结果。结果表明,随含水率增大,电阻率逐渐减小,电阻率与含水率存在明显的幂函数相关关系,当含水率大于30%时,随含水率增大,土体电阻率保持不变;坝体表面和6m深度以下存在低阻异常,经分析坝体表面低阻异常原因为大气降雨等环境因素影响导致其含水率偏高,而6m深度以下坝体低阻异常原因为坝体渗漏;建立的坝体填筑土电阻率与含水率相关关系,可明显提高高密度电法解译精度,更加准确地判断土石坝渗漏情况。     

基于温度场和电阻率成像的土石坝渗漏诊断试验研究

通过对3种不同类型的土石坝模型进行温度场试验和电阻率成像试验,把不同的反演结果同模型实际渗漏通道进行对比,对结果的精度进行评价,比较两种方法各自的优缺点,为实际土石坝渗漏隐患探测提供一定的参考。温度场试验能够比较准确的表示出渗漏方向但还不能准确表示出渗漏通道的位置。电阻率成像试验能够准确的表现出渗漏通道的位置,同时试验结果非常直观。通过对比分析表明,在土石坝渗漏诊断方面电阻率成像方法明显优于温度场法,电阻率成像法比温度场法试验过程更方便、精度更高。     

土石坝渗漏通道电场分布规律研究

为研究土石坝渗漏通道电场分布规律,首先通过土石串联－并联混合结构模型推导了土石复合介质的电阻率;其次将土石坝渗漏通道进行模型概化,推导了概化后渗漏通道内外的电场分布;再结合土石复合介质电阻率求取了土石坝渗漏通道概化后模型的电场分布,获得了渗漏通道内外电场分布响应规律;最后将点源电场作用下不同土石比复合介质在不同含水率、不同孔隙率条件下的电场分布规律通过有限单元法进行模拟,基于模拟数据对典型断面进行Ｓｕｆｆｅｒ成像,进一步明确了土石比、含水率、孔隙率等不同因素对土石坝渗漏通道电场分布规律的影响,所得不同影响因素作用下的土石坝渗漏通道电场分布规律。     

基于热脉冲法的水电站坝体渗流检测试验及模拟

土石坝作为一类常见的水工建筑物,其防渗安全性至关重要,因此需要一种能够实时监测坝体渗流的方法,热脉冲法通过在坝体中预埋探针来实现对坝体的检测。文章探究了试验和仿真模拟下的土壤阻流效果,验证了热脉冲法的精度和可靠性,重点计算了某心墙土石坝在一定库水水位下含水率的变化。结果表明:黏土心墙土石坝的阻流效果较壤土心墙土石坝理想,热脉冲法运用于土石坝的渗流检测能取得一定效果。     

基于热脉冲法的水电站坝体渗流检测试验及模拟研究

土石坝作为一类常见的水工建筑物,其防渗安全性至关重要,因此需要一种能够实时监测坝体渗流的方法,热脉冲法通过在坝体中预埋探针来实现对坝体的检测。本文探究了试验和仿真模拟下的土壤阻流效果,验证了热脉冲法的精度和可靠性,重点计算了某心墙土石坝在一定库水水位下含水率的变化。结果表明:粘土心墙土石坝的阻流效果较壤土心墙土石坝理想,热脉冲法运用于土石坝的渗流检测能取得一定效果。     

渗漏探测及定向处理技术在大坝中的应用

浙江省已建的山塘和小(2)型水库数量多、分布广,多为土石坝结构,部分存在渗漏现象,需要进行除险加固。常见的除险加固设计方案是采用粘土心墙或斜墙方案对整个坝体进行处理,缺少针对性,经济成本高。大坝渗漏表现在电阻率图上为低阻区域,通过网络并行电法进行探测,观测水库大坝电阻率的变化及低阻分布,可划分可能的渗流区域。在圈定的渗漏区域进行灌浆定向处理,采用粘土灌浆结合水泥灌浆。在灌浆轴线上布置一定数量的检查孔进行现场注水和压水试验,在下游出水点布置量水堰进行渗漏量的观测,两者结合进行渗漏定向处理效果的评价。试验表明,网络并行电法能够适用于大坝渗漏探测,结合灌浆定向处理,能够较好地进行大坝堵漏。图3幅,表1个。     

存在高渗透区的黏土心墙土石坝渗流稳定性分析

黏土心墙土石坝是重要的挡水建筑物,心墙的低渗透性可以大幅降低坝体水力梯度,减少坝体发生渗透破坏的风险。然而心墙的质量问题（如局部高渗透区）会影响坝体的渗透稳定性,甚至酿成管涌溃坝等严重后果。以瀑布沟心墙土石坝为原型开展坝体渗流大型水槽模型试验,并结合有限元数值模拟方法研究高渗透区对坝体内部渗流场和渗流稳定性的影响。试验表明高渗透区域将改变心墙的渗流场,成为优势渗流通道,导致高渗透区域附近孔压值大幅上升,同时高渗透区域的存在将显著提升坝体渗漏速率。试验与模拟结果一致表明,随着高渗透区域逐步上移,高渗透区所在位置处的孔隙水压力增大,坝体渗漏量减小。高渗透区和心墙的渗透系数增加都会使心墙孔压值和渗漏量增加;随着高渗透区的渗透系数的增大,心墙坝渗流稳定性系数降低,导致坝体稳定性下降;随着心墙渗透系数的增大,高渗透区水力梯度略微减小,但心墙整体临界水力梯度下降,坝体稳定性降低。所得结论可为基于监测数据反演分析心墙的质量问题和评估坝体的安全性能提供依据。     

中峰水库心墙填筑压实度超百分析

黏土心墙碾压填筑压实度作为土石坝填筑的主要技术控制指标之一,是保证土坝防渗体施工质量,提高防渗体的密实度和均匀性,防止土石坝心墙坝体不均匀沉陷变形和渗漏的关键。本文以中峰水库为例,对工程建设中出现的土石坝心墙坝体压实度超过100%的问题进行分析。     

粘土心墙土石坝震后破坏机理的二维有限元分析

土石坝震后破坏机理研究是土石坝抗震研究中的关键问题之一.本文以新疆恰甫海粘土心墙土石坝为例,利用二维三角形常应变动力固结有限元程序,分析了地结束后粘土心墙土石坝坝体内部孔压场的时程变化规律及其对坝体稳定性的影.究表明,在粘土心墙土石坝震后固结过程中,受边界排水影响而产生的坝体内部压重分布以及孔压升高区域在坝体内部的迁移是导致粘土心墙土石坝发生震后坏的根本原因.本文研究结果可以为高地震烈度区粘土心墙土石坝坝体断面的合设计提供参考依据.     

高土石坝心墙水力破坏机制研究进展

心墙是高土石坝防渗体系的关键部位,在高库水压力的作用下,心墙可能产生水力破坏从而造成过量渗漏乃至溃坝的严重后果。预防心墙水力破坏的关键在于揭示心墙中初始渗漏通道的产生机理和条件。水力劈裂曾被广泛认为是心墙中初始渗漏通道的产生原因,简要回顾了土石坝黏土心墙水力劈裂研究的进展,讨论了水力劈裂理论在解释土石坝黏土心墙水力破坏机制方面的不足。近年来,在心墙压实黏土的剪切渗流特性研究方面取得了新进展,发现严重超固结的压实黏土在剪切后会形成高渗透性剪切带的试验事实。在此基础上提出了高土石坝黏土心墙水力破坏的剪切渗透弱面机制。触发剪切渗漏弱面的应力条件较传统水力劈裂判别的应力条件更容易满足,并且预测的渗漏位置更符合工程实际,因此在实际工程设计中应更重视高渗透性剪切带的评价和处置。     

苗尾水电站高含水率心墙防渗土料碾压试验研究

土质心墙堆石坝作为目前水电站设计的主要坝型之一,其上坝的心墙防渗土料的各项物理力学参数能否满足要求是设计上首先要解决的问题。苗尾寨土料场作为苗尾水电站的主料场,勘察阶段室内试验成果表明其天然含水率高于最优含水率5%～8%,故需通过碾压试验研究其不经翻晒直接上坝的可能性。通过现场碾压试验研究及调整击实试验制样过程后,试验结果表明上坝土料的含水率基本上满足规范要求,苗尾寨土料场土料可直接上坝。同时提出的苗尾寨土料场砾质土心墙防渗料的压实度控制标准可供设计参考。     

满拉水利枢纽心墙砾质轻壤土工程特性研究

满拉水利枢纽大坝为宽心墙堆石坝 ,防渗心墙土料为宽级配砾质轻壤土。通过对土料的室内物理力学性质试验、现场碾压试验和系统试验成果分析 ,认为该土料具有较好的密实度 ,较高的抗剪强度和低压缩性。土料虽然具有含砾量不均 ,粘粒含量偏少 ,塑性较差 ,渗透系数偏大等缺陷 ,但只要作好反滤设计 ,合理确定施工参数 ,保证压实质量 ,完全可以满足防渗心墙的要求     

窄口水库刚性及塑性混凝土组合式防渗墙施工

窄口水库主坝为黏土心墙堆石坝,坝体采用0.8m厚刚性及塑性混凝土组合式防渗墙进行截渗加固,成墙最大深度为82.75 m.防渗墙造孔施工将成槽方法由二序法调整为三序法后,未再次出现连环漏浆情况,提高了防渗墙成槽期间槽孔的稳定性.超深混凝土防渗墙施工,应严格控制造孔、清孔质量,根据实际情况采取灵活的施工方法,尽可能缩短成槽周期.下设预埋灌浆管桁架或钢筋笼施工中,应避免出现桁架或钢筋笼下设不到位、导管埋深过大及浇筑过程中混凝土面上升速度不均衡问题.     

大坝安全诊断与加固技术

分析大坝安全诊断技术现状和发展趋势,介绍混凝土坝结构补强加固、混凝土老化加固和土石坝坝体与坝基防渗、坝体变形加固技术及应用等方面最新成果和发展方向。     

张峰水库大坝黏土心墙填筑施工参数确定

通过对张峰水库黏土斜心墙堆石坝防渗体碾压试验成果分析,为大坝黏土心墙施工提供了合理的施工参数和操作方便、测试准确的干密度检测方法,可供性能指标相近的土料填筑施工借鉴应用。     

混凝土心墙堆石坝加固施工模拟

针对某在建的混凝土心墙堆石坝,基于ABAQUS平台开发了模拟堆石体非线性关系的邓肯-张E-B和E-ν子程序,用于模拟混凝土心墙堆石坝加固施工过程。通过3种计算方案对该心墙堆石坝加固填筑及蓄水全过程进行三维仿真模拟,结果表明:防渗体造孔部分的施工质量对现浇防渗体的应力～变形性状影响较大,应尽可能提高防渗体造孔部分的施工质量;防渗墙弹性模量采用上限值或采用下限值计算得出的结果都与防渗墙实测值比较接近,说明采用上限值及下限值计算出的结果范围可以合理预测防渗墙的真实变形。所得结论为该心墙堆石坝的加固施工效果评价及后期监测方案的优化提供了依据。