超高土石坝心墙孔压不均匀分布特征及其机理研究

两河口超高心墙坝填筑期监测发现,心墙孔压最大值明显高于同类工程,并且呈显著不均匀分布的现象,超出了以往的认识,引起了工程界对超高心墙坝安全的担忧。本文将饱和度作为初始材料参数引入到广义塑性本构模型中以反映心墙孔压与饱和度的耦合效应,建立了不排水条件下简化、高效的流固耦合分析方法并对其进行了验证。在此基础上,根据心墙初始饱和度的实测分布随机取值,开展了两河口心墙坝三维流固耦合分析,发现心墙实测孔压不均匀分布与饱和度随机性是直接相关的,揭示了实测高孔压及其分布特征的形成机理和影响,成果为超高土石坝心墙安全评价提供了理论支撑和技术手段。     

土石坝观测孔成孔方法的研究

针对常规土石坝观测孔施工中存在的众多问题，提出了利用风动潜孔锤进行跟套管干孔取芯的方法，经工程实践证明，效果较好，可以在类似的工程中推广使用     

坝基深层软岩对土石坝防渗系统的影响

文章采用邓肯模型对西霞院土石坝的变形进行三维非线性有限元分析计算,分析坝基深层存在软岩对土石坝防渗系统的影响.     

浅析土石坝测压管水位影响因素

简要介绍了土石坝测压管的结构，施工，讨论了土石坝测压管水位监测的常见问题，并提出了一些简单的处理方法，可供设计单位，水库管理单位参考。     

土石坝心墙的三维渗流

土石坝心墙的三维渗流Ｋ．Ｈ．阿纳哈耶夫渗流的二维特性对土坝渗透参数的影响很大，于山区狭窄坝址处尤为明显。之所以需要研究这种现象，是由于需要合理选用坝的断面和尺寸、坝的防渗构件以及选择过渡区滤层和排水设施等缘故，Ｅ．Ａ．查马林、阿斯库拉瓦、波克罗夫斯基...     

基于耗损比能的饱和粉土振动 孔压增长试验研究

粉土属于在振动荷载作用下易于液化的土类,粉土液化问题值得重视。云南属于我国地震多 发地区之一,随着该地区高速公路、铁路等工程的建设,云南粉土的动力特性研究显得尤为重要。通过 动三轴试验,以循环荷载作用下累积耗损比能为指标,对饱和粉土耗损比能及振动孔隙水压力的增长规 律进行研究。结果表明:随着循环振次的增加,累积耗损比能增长明显,单次耗损比能大体呈现增长态 势但存在个别波动现象;云南饱和粉土振动孔压比的增长与累积耗损比能之间有密切关系,其关系受初 始应力条件的影响;云南饱和粉土振动孔隙水压力的发展与初始应力归一化无量纲比能之间具有显著 的回归关系。     

土石坝心墙拱作用影响因素研究

针对目前普遍存在的土石坝心墙拱效应现象,对某土质心墙坝进行了有限元分析,探讨了影响土石坝心墙应力拱效应的几种因素。计算结果表明,坝壳与心墙的弹模比、心墙泊松比、坝高等因素对心墙拱效应的影响比较显著;坝壳泊松比对拱效应的影响不大。计算分析结果可为今后类似土质心墙坝的设计提供参考依据。     

土石坝渗压水位极值预测

渗压水位极值预测是监控土石坝安全的主要途径之一,目前用于渗压水位极值预测方法需给出正确的自变量。渗压水位极值最主要的影响因素是上游水位,当渗压水位极值与上游水位相关性弱时,预测模型准确度低。提出一种仅考虑测值序列、不考虑自变量的渗压水位极值预测及评价方法。该方法基于最大Lyapunov指数建立预测模型,利用马氏链的遍历性和平稳分布对该无自变量模型进行评价。算例表明:对于与自变量相关性弱的渗压水位极值,预测模型的预测效果优于常规方法,误差评估模型评价合理。基于混沌理论和随机过程的预测模型及评价方法能形成一套精度较高、实用性强的序列预测及评价方法,覆盖常规预测方法的弱能力区域,可用于建立自变量不明确的测值序列预测模型。     

影响土石坝水库健康因素的分析

土石坝水库是我国优化水资源配置,解决或缓解水资源供需矛盾的重要基础设施。这些水库修建于1958～1976年间,在当时的历史条件下,技术标准和规范不完善,设计和施工都难以保证质量,水库带病带险运行,给安全造成了极大隐患。该文论述了土石坝存在的主要问题及影响因素。     

土石坝砾石土心墙孔隙水压力变化分析

土石坝心墙作为坝体主要防渗结构,在施工期产生的孔隙水压力幅度、消散水平及初蓄期的防渗性能对大坝的初蓄和运行安全有着重要的影响。对某高土石坝砾石土心墙孔隙水压力监测资料的分析表明,砾石土心墙在施工期产生的孔隙水压力幅度与上覆土压力、土体饱和状态和渗透系数有密切关系,孔隙水压力消散水平与库水位变化幅度关系不大,主要与材料特性相关。初蓄期由于心墙土体未完成固结,库水位快速抬升,心墙易加速沉降,从而降低土体强度产生水力劈裂,因此心墙土石坝在初蓄期应严格控制库水位抬升过程,加强心墙中部孔隙水压力及下游侧渗透水压力监测,这对确保大坝的安全具有重要意义。     

基于EEMD-LSTM-ARIMA的土石坝渗压预测模型研究

渗压监测是土石坝渗流安全评价的重要内容之一。由于渗压受到诸多外界因素的影响,测点的渗压值时间序列往往存在非平稳性、局部突变等特点,为此基于“分解-重构-组合”的思想构建了土石坝渗压预测的EEMD-LSTM-ARIMA模型。首先采用集合经验模态分解(EEMD)对时间序列特征进行提取,根据长短期记忆神经网络(LSTM)对提取出的特征分量进行预测,同时结合差分自回归移动平均方法(ARIMA)进行残差修正,组合LSTM和ARIMA的预测结果,重构得到改进预测模型。以某深厚覆盖层上的土石坝工程为例,选取主河床坝体防渗墙后2个典型测点的实测渗压值序列为研究对象进行应用验证。结果表明：相较于单一的LSTM模型和ARIMA模型,改进模型的平均绝对误差MAE、均方误差MSE、均方根误差RMSE均为3种模型中的最小值,预测精度明显优于另外2种模型,该模型为土石坝渗压的精确预测分析提供了新途径。     

高土石坝粘土心墙和复合土工膜防渗性能研究

高土石坝在静力情况下的应力、变形特性和防渗性能一直是高土石坝设计和施工的关键问题。以一座高为127.5 m的高土石坝为例,通过室内试验和三轴试验测得坝体材料的物理性质指标和邓肯张E-B模型参数,采用有限元计算方法,计算竣工期和渗流稳定期复合土工膜高土石坝坝体应力、应变和变形以及大坝渗流量,并和粘土心墙防渗计算结构进行对比,并对复合土工膜心墙是否发生水力劈裂进行判断。结果表明:由于堆石体材料的流变性,引起了坝体的竖向位移和水平位移。复合土工膜心墙与粘土心墙相比,复合土工膜对降低坝体浸润线、减小坝体孔隙水压力均有显著作用,减小幅度在50%左右,且复合土工膜不会发生水力劈裂等不利问题。     

土石坝心墙孔隙水压力的统计分析方法

土石坝心墙中孔隙水压力的变化常滞后于库水位的升降。通过对鲁布革坝心墙孔隙水压力的统计分析，提出一个新的统计方法，即比较不同时段内库水位平均升降速率与孔隙水压力的关联度，采用关联度最大的库水位平均升降速率和库水头为变量，进行测点孔隙水压力的统计分析。其复相关系数和标准差均得到了显著地改善。     

土石坝非线性动力反应分析

本文介绍一种新的土石坝非线性动力反应分析法，有限元计算程序和土层以及散料体地基混凝土防渗墙上土石坝地震响应的计算结果。     

加筋土石坝坡抗震稳定的上限极限分析

基于极限分析上限定理，假定破坏面为任意滑动面，提出了一种用于评价加筋土石坝坡抗震稳定性的方法。该方法将素土的内能耗散率和筋材的内能耗散率分开考虑，计算各滑动土条的外力功率与内能耗散率，并通过功能平衡条件，利用优化算法确定加筋土石坝的极限抗震能力。由于本文方法基于极限分析，所得解物理意义明确、理论基础严格，能够很好地反映加筋后土石坝处于极限状态时抗震能力的提高。通过一简单均质加筋边坡的算例分析表明：该方法计算结果与现有研究成果有较好的一致性，且当水平条分数增加到一定数量时，解答趋于稳定，确定的任意滑动面能够很好地模拟加筋结构临界失稳时的破坏面。同时，通过对坝坡滑动体的水平条分，克服了以往竖向条分对拟静力地震荷载计算不精确的问题。应用该方法对一典型加筋心墙土石坝进行了坝坡稳定分析。计算结果表明，坝坡加筋后，土石坝的抗震稳定性有了明显提高，其极限抗震能力较未加筋时提高了19%~21%，且加筋长度对土石坝的极限抗震能力有较大的影响，在实际工程中建议应进行合理的计算分析以确定最佳加筋长度，对于本算例，最佳的加筋长度为30~40m。     

循环孔隙水压力作用对混凝土损伤特性研究

为研究混凝土在历经循环孔隙水压力后的损伤特性,利用10 MN大型多功能液压伺服静动力三轴仪,进行了常三轴混凝土动静力加载试验,基于能量分析的损伤本构模型改进,确定损伤变量,进行不同加载速率、不同循环孔隙水作用后的混凝土损伤特性的对比分析。研究结果表明:当饱和混凝土试件分别经历不同大小的循环孔隙水压力作用后,低应变速率下,损伤曲线分布较为分散,随着应变速率的增大损伤曲线越来越趋于集中。随着加载时应变速率的提高,损伤曲线的分布呈现出了一定的规律性:低应变速率下,随着循环孔隙水压力值的增大,产生相同值的损伤对应的应变越小;高应变速率下,产生相同值的损伤发生的应变越来越大。     

天津尔王庄水库粉土、粉砂层动力变形和孔压累积特性分析

通过室内应力控制振动三轴试验,分析研究了尔王庄水库坝基内存在着的粉土层和粉砂层的动力变形和孔压累积特性,以此分析坝基土及大坝整体抗震稳定性。     

土石坝坝面防渗膜中的夹具效应

对土石坝上游坝面防渗土工膜的夹具效应进行分析,用力学平衡法对膜的受力及与坝体的相对位移进行计算,论证了坝体与岸坡及坝基锚固处的土工膜存在夹具效应的可能性。用FLAC3D软件对整个坝体及坝面上的膜进行仿真数值模拟,结果表明,土石坝坝面防渗膜中确实存在夹具效应,且坝体与岸坡锚固处膜中的夹具效应比坝体与坝基锚固处明显。     

深厚覆盖层上土石坝地震响应分析

文章以建在强震区深厚覆盖层上的土石坝为研究背景,采用等效粘弹性模型,研究不同覆盖层厚度、不同坝高等工况下,地震对坝顶加速度和坝体位移的影响.研究表明随着覆盖层厚度的增加,加速度反应整体有减小的趋势,但是由于模型基频特性的影响,可能出现时大时小的状况;随着输入值的增大,大坝水平动位移逐渐增大.随着覆盖层厚度的增加,大坝水...     

高土石坝地震动最不利输入方向研究

文中对土石坝进行三维非线性动力反应分析,采用等价线性粘弹性模型,就地震波的形式、地震波入射角度、坝高等因素对动力反应的响应进行了研究.根据不同形式地震波以不同角度入射到坝体,坝体震动最大加速度的强弱变化情况,判断出土石坝地震动的最不利入射角度.结果表明,对于高100,200,300 m的土石坝,(15°,15°)为地震...