分层填筑模拟的层数对300m级高土石坝沉降量的影响

以某300m级的土石坝为例,在不同填筑层数下计算竣工期坝体沉降,研究填筑层数对300m级土石坝沉降量的影响。结果表明,当模拟填筑层数达到10层左右时,沉降量分布规律无明显变化,最大沉降量随着填筑层数的增加依然有减小的趋势;当模拟填筑层数达到25~30层以后,最大沉降量随填筑层数的变化才趋于稳定。对于300m级的土石坝,建议模拟填筑层数达到25~30层。     

混合坝型衔接坝段协调变形离心模型试验与数值分析

通过离心模型试验和数值分析，模拟了某均质坝和斜墙分区坝混合坝的变形．结果表明，填筑施工期大坝坝体沉降已基本完成，蓄水对坝体沉降的影响较小．因筑坝材料、坝基岩土特性及坝体高度等因素的影响，不同坝型间存在差异沉降，但填筑施工期已基本完成差异沉降，蓄水运行期的差异沉降增量很小，沿坝顶纵向的整体协调性较好，坝体在填筑期、蓄水期及运行期的整体稳定性也较好．     

模拟分层填筑下压实度对土石坝应力变形及边坡稳定的影响

土石坝的施工大多采用分层碾压、逐级填筑的方式进行,以压实度和最优含水率作为设计控制指标,其强度指标和压缩特性直接影响到大坝的长期运行稳定.为探讨压实度对土石坝应力变形的影响,在合理模拟施工过程和不同压实度工况基础上,运用二维有限元模拟土石坝分层碾压过程,分析不同填筑高程和压实度对坝体应力变形及坝坡稳定的影响.结果表明:土石坝施工期坝体应力变形、坝坡稳定与压实度密切相关,高坝影响更为敏感,严格控制压实标准,可有效减小土石坝自身沉降变形.     

滩坑水电站混凝土面板堆石坝筑坝施工综述

滩坑面板坝采用了一些新的筑坝施工理念,采用抛石挤淤工法,实现基坑深覆盖层坝基开挖快速施工;汛期适当提高坝体填筑高程,在坝面高差处设置超径石保护,经多次过流坝面冲刷少;坝体填筑超高值,下游坝体反抬加高填筑,较好地控制了坝体变形。大坝安全监测结果表明,坝基沉降量小;施工期及蓄水后坝体沉降均匀,水平位移小,大坝施工质量良好。     

心墙坝不同结构特征稳定性变化分析

以新疆某心墙坝为例,使用数值模拟方法分析了心墙构造及库水位变动对坝体安全系数的影响。结果表明:减小心墙渗透系数,提高心墙高度有利于改善坝体的防渗能力;在库水位上升、下降过程中,库水的软化作用造成坝体安全系数降低,则库水压力可提升坝体安全系数。     

天堂山拱坝运行期变形监测数据分析

根据天堂山拱坝运行期的变形监测数据,分析了天堂山拱坝运行期坝体和左岸坝肩的变形情况。变形监测成果表明,拱坝坝体水平位移变形与库水位相关性较强,坝体沉降变形较小,左岸坝肩F18断层带运行期向下游位移略有增加,后期需加强监测。     

桐柏抽水蓄能电站土石坝渗流监测及模拟分析

抽水蓄能电站库水位日变化大,导致坝体发生非稳定渗流,严重影响大坝边坡稳定。基于桐柏抽水蓄能电站上库土石坝渗流监测和数值模拟,研究库水位日变化对坝体渗流和整体稳定性的影响。研究结果表明,在最高库水位的稳定水位浸润线已形成前提下,库水位短暂周期性变化只会引起坝体上游侧局部浸润线位置变化,而其余绝大部位浸润线位置与最高稳定水位时浸润线位置基本相同。库水位迅速降低时,坝体将发生向上游侧渗流,对大坝前坡整体稳定性影响较大;随着库水位迅速降低,大坝前坡整体稳定系数显著减小。     

高海拔沥青混凝土心墙坝地震荷载作用下残余变形三维动力响应数值研究

为了研究地震荷载对高海拔地区沥青混凝土心墙坝稳定性的影响,选择7. 14级地震,以有限元软件ABAQUS为基础建立数值模型,分别对坝体和心墙的残余变形和坝顶中心点位移随时间的变化进行分析,在此基础上对不同模量系数下的心墙残余变形和不同坝区库水位下的坝体残余变形进行分析研究。研究结果表明,坝体和心墙残余变形在垂向上体现最为明显,对总体残余变形的影响分别为61. 09%和47. 89%;地震发生后2. 1～12 s时间范围内坝体震荡最剧烈;随着模量系数的增加,坝轴线残余变形逐渐减小,残余变形分布由V型逐渐变成直线;随着库水位升高,坝轴线上残余变形在X方向逐渐减小,在Y方向和Z方向上逐渐增大。     

新疆高混凝土面板堆石坝筑坝填筑标准及变形控制

根据近30年来新疆100 m级以上面板坝建设经验,对坝体填筑标准进行了总结,并结合沉降监测资料,分析了坝高和筑坝材料、施工填筑控制标准、碾压施工参数和运行年限等因素对高面板坝变形控制的影响:(1)对于新疆100～150 m级面板坝,从变形控制的角度看,采用砂砾石填筑的沉降率比采用堆石填筑小0.2%左右,采用砂砾石填筑优于采用堆石填筑;(2)对高震区150 m级以上的高面板砂砾石坝,设计填筑相对密度从不小于0.85提高到0.90必要且可行,且应采用现场原级配大型相对密度试验代替室内相对密度试验方法来确定坝体的填筑标准;(3)提高施工振动碾吨位是减小坝体变形的有效方法,采用目前广泛使用的26 t振动碾,铺料厚度80 cm,碾压8遍,一般能满足150 m级以下面板坝的设计填筑标准要求;对更高的坝建议采用更大吨位的振动碾施工。     

分叉型库盘变形及对特高拱坝变形性态的影响

由弹性理论推导了特高拱坝在库水压力作用下引起的库岸边坡表面横河向水平位移计算公式;利用有限元数值仿真方法模拟了分叉河道的库盘库型,开展了库型因子对库盘基岩和大坝变形的敏感性分析。理论分析和数值计算结果表明:库水位和岸坡坡角是谷幅收缩的主要影响因素,河道分叉处到坝前距离和库水位是影响库盘变形和坝体变形的显著因素;随着高程增加,库水面以下横河向岸坡变形先向两岸方向增大,然后一直减小,直至转向河谷方向,而库水面以上岸坡一直向河谷方向变形。     

黏土心墙堆石坝变形协调评判指标与各区渗透性能影响研究

针对黏土心墙坝的变形不协调易导致坝体开裂、滑坡等险情发生的问题,对顺河向以及不同材料接触面变形的协调进行分析。结合实际工程,通过数值模拟,开展了运行期库水位下降工况黏土心墙堆石坝变形协调分析,提出了顺河向不同材料接触面变形协调的离散系数评判指标,分析了库水位下降情况下黏土心墙坝内部变形协调性与对各区渗透性能的影响。结果表明:(1)反滤层接触面上顺河向变形主要受到心墙与坝壳料渗透性能的影响,与心墙渗透系数成正比、与坝壳料渗透系数成反比,反滤层渗透性能对接触面变形协调的影响小;(2)黏土心墙料、反滤层Ⅰ、反滤层Ⅱ及坝壳料渗透系数分别为5.00×10~(-7) cm/s、3.27×10~(-3) cm/s、1.00×10~(-2) cm/s、6.84×10~(-2) cm/s时,实例工程的沉降变形及顺河向变形最为协调。     

丹巴水电站右1#坝段坝基稳定二维地质力学模型验证性破坏试验

丹巴水电站将是国内首座建在深厚覆盖层上坝高超过40 m的闸坝工程,坝址区以第四系深厚覆盖层为主,最大厚度达127.66 m,坝基覆盖层自上而下总共分为5层,其变形模量较低,压缩性大,这样的地质条件会使坝与地基产生较大的不均匀沉降,直接影响到闸坝与坝基的稳定安全性,需要开展坝基稳定问题的深入研究。针对上述地质问题,本文选取地质条件最为复杂的右1~#坝段,采用地质力学模型试验方法,全面模拟了坝址区的深厚覆盖层、深层浅层固结灌浆及回填层等加固方案,通过超载法破坏试验,研究了坝与地基的变形分布特征,获得了正常工况下坝体最大竖向位移为7.60 cm,满足规范要求,揭示了破坏机理与破坏形态,提出了超载法试验安全系数为:起裂超载安全系数K_1=1.2,非线性变形超载安全系数K_2=1.6～1.8,极限超载安全系数K_3=2.0～2.4,综合评价了右1~#坝段的安全性。试验成果可对工程的设计、施工和加固方案优化提供参考依据。     

基于有限元法的土石坝施工填筑数值仿真及位移修正方法探讨

为提高有限单元法在土石坝施工填筑数值仿真中的施工填筑模拟效率并修正数值仿真填筑位移,针对目前采用的“生死单元法”和“空气单元法”计算效率低的问题,提出了一种处理单元的施工填筑模拟方法,即给每个单元赋予施工信息进行施工次序控制,未施工单元不参与仿真计算。工程实例表明,该方法与传统方法相比可节省50%计算时间。由于有限元仿真时自重荷载是一次性施加的,这与实际施工时逐级加载的变形机理是不同的,需要对有限元计算位移进行修正,因此,基于土体一维线弹性压缩沉降理论,推导了单填筑级及多填筑级下的位移修正公式,完善了施工填筑位移修正方法。     

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。     

洪水入渗尾矿坝边坡渗流稳定性数值分析

针对洪水位升高造成尾矿坝边坡失稳破坏的问题,建立洪水入渗尾矿坝流-固耦合方程,利用FLAC3D有限差分计算软件,对洪水位升高后入渗尾矿坝边坡稳定进行数值分析,研究洪水入渗后尾矿坝边坡饱和度、孔隙水压力、边坡应力和位移变化规律,得到了洪水位升高入渗对边坡稳定性的影响,并进行坝体安全性指标分析,计算得到此坝体边坡安全系数为1.66,进而确定潜在滑移面位置。研究结果可为尾矿坝边坡稳定提供有利参考。     

水布垭面板堆石坝变形性态分析

利用原型观测资料对水布垭面板堆石坝的工作性态进行统计分析,分析成果表明水布垭面板堆石坝的沉降和水平位移符合一般规律;左岸陡坡坝段与坝主体不均匀沉陷现象明显,面板出现裂缝的可能性较大;坝体填筑施工质量良好,坝体变形控制在合理范围内。     

灰场土坝坝体变形及防治工程措施

山西阳坡灰场已加高至两级子坝,南坝肩为湿陷性黄土,且渗漏严重,现坝顶与坝肩均已产生裂缝.为加筑第三级子坝并防止现有病害的进一步发展,本文依据灰场大坝测压管、沉降和水平位移等原型观测资料,利用坝顶沉降倾度和坝顶拉伸,分析了坝顶及坝肩裂缝的成因与发展趋势,然后通过数值模拟,研究了第三级子坝加筑对当前变形的影响,最后结合监测分析与数值模拟的结果,针对不同类型裂缝提出了相应处理措施.本实例中,监测分析与数值模拟相结合的分析方法及裂缝的处理措施给类似工程项目提供了有益的借鉴.     

呼和浩特抽水蓄能电站上水库堆石坝施工期监测数据分析

经对呼和浩特抽水蓄能电站上水库堆石坝施工期长序列监测资料进行分析，发现堆石坝施工期相对沉降量最大为858mm，约占坝高1.2％。其中填筑期最大沉降量为724mm，发生在10环附近，占施工期总沉降量的84.4％，相对稳定期最大沉降量为193mm，发生在顶部，占施工期总沉降量的22.4％，不同高程坝体沉降总体表现为靠近坝轴线大，靠近两坝坡小。坝体水平位移在12mm以内。坝体与坝基间剪切位移已基本趋于收敛，最大值在16mm以内。坝基总体表现为无水压状态，绕坝渗流水位总体较低。坝顶钢筋笼内钢筋应力变化主要受温度影响。结果表明：目前该电站上水库堆石坝各监测物理量处于稳定状态或已基本趋于收敛，堆石坝总体处于安全状态。     

考虑渗流影响的基坑变形规律与稳定性研究

以湖南常德沅江隧道明挖基坑工程为依托,基于流固耦合数值模拟方法研究土体渗透系数对基坑变形与稳定性的影响规律。结果表明:基坑在考虑渗流作用的数值计算结果与实际的监测变形值基本吻合,随着强渗透地层渗透系数的增大,基坑变形呈增大趋势,基坑底板安全系数呈十分明显的下降趋势,且渗透系数的改变对基坑底板隆起的影响较大,对墙后地表沉降和地连墙水平位移的影响较小;进一步对比分析了考虑与不考虑渗流作用的基坑底板安全系数变化规律,在此基础上建立了考虑渗流作用的安全系数经验公式。