昌马水库蓄水期坝体安全监测资料分析与评价

对昌马水库土石坝蓄水运行初期6年的大坝监测资料进行了分析研究,重点探究蓄水运行后水位升降对大坝坝体黏土心墙及灌浆帷幕防渗效果的影响,坝肩绕坝渗流、坝体位移变形评价,结果表明:坝体浸润线、坝基渗流均在正常范围内;两岸坝端有绕渗现象;主观测断面渗压正常,下游边坡稳定安全系数满足规范要求.     

湖北富水水库大坝渗流监测资料分析

采用比较法、作图法及数学模型法等渗流监测资料整编分析方法,对富水水库大坝坝体、坝基、绕坝渗流观测资料,发电管周围渗流观测资料,减压井水位观测资料以及坝后渗流量等项目进行分析。分析认为:坝体各测点渗流水位较为稳定,与库水位相关性较差;各断面心墙防渗效果显著;坝基各断面测点水位与库水位相关性整体比坝体测点明显;坝基混凝土防渗墙防渗效果比两岸帷幕灌浆效果明显;左坝肩存在明显绕渗;发电管周围渗流水位受库水位影响相对较小;减压井水位均较低,与库水位有一定相关性;渗流量小,受降雨影响显著。     

基于原型监测的黏土心墙堆石坝渗流分析

某黏土心墙坝在蓄水期间,出现渗流量较大、坝体渗流、绕坝渗流增大等现象。为了寻找原因,通过对某黏土心墙坝的环境量、坝体渗流、绕坝渗流、渗流量等原型监测数据进行分析,得到渗流量、坝体坝基渗压、绕坝渗流等监测成果。为进一步分析渗流来源,对渗流量进行模型分析。结果表明各监测成果互为印证,受库水位影响显著;库水位是影响渗流量大小及变化的主要因素,降雨量是次要因素,其中,库水位对渗流量的影响主要是通过两岸绕坝渗流,其次是通过坝体坝基渗流。库水位对渗流量的影响既是即时的又是持续的。     

浅析硗碛大坝坝体坝基及其连接处防渗效果

硗碛水电站大坝采用砾石土心墙通过基础廊道和下部防渗墙连接的防渗结构。本文应用渗流监测资料,绘制过程线、浸润线、分布图,计算位势等,结合渗流量多元逐步回归模型,分析评价其防渗效果。结果表明:心墙对水头的消减作用显著,防渗墙与其上部廊道及下部帷幕连接处存在轻微渗水,坝基两岸帷幕后测压管水位基本稳定且逐年下降,坝体坝基总渗流量不大且逐年减小,蓄水初期发现的防渗缺陷经处理后至今未见异常。作为大坝防渗关键环节的心墙、防渗墙及其连接处保持了完整性,整体防渗效果良好。     

基于Midas的不同土石坝防渗体系效果分析

采用有限元软件Midas gts nx对斜心墙+水平铺盖和心墙+混凝土防渗墙两种土石坝常用的防渗体系进行渗流计算,分析两种防渗体系下土石坝的渗流压力水头、渗径、浸润线和渗流量。结果表明,斜心墙+水平铺盖防渗体系能有效延长渗径,降低坝体内部的浸润线高度;心墙+混凝土防渗墙能有效阻断渗径,减小坝体和地基中的渗流量,防渗效果较斜心墙+水平铺盖防渗体系更显著。因此,在覆盖层不深厚时,建议优先选用心墙+混凝土防渗墙体系对土石坝进行防渗处理。     

高土石坝双防渗墙渗流特性研究

为了研究双排防渗墙的间距、深度、渗透系数等因素对防渗效果的影响规律,采用有限元分析软件ABAQUS对瀑布沟砾石土心墙坝双排防渗墙的各种布置方案进行渗流计算和对比分析,得出不同渗透系数组合和墙底帷幕深度组合下的坝基渗流分布规律。结果表明：当防渗墙渗透系数小于10-7 cm/s时,主、副墙渗透系数变化对坝基渗流分布影响不大;当防渗墙渗透系数大于10-7 cm/s时,主、副墙渗透系数比值越大,副墙水头折减和所承受的水力梯度越大,墙间水位越低。当防渗墙下接帷幕未深入新鲜基岩时,主、副墙下帷幕深度比值越大,主墙水头折减和所承受的水力梯度越大,墙间水位越高;当帷幕深度深入新鲜基岩后,继续增大帷幕深度,对坝基渗流分布无明显影响。研究成果可为深厚覆盖层上高土石坝双排防渗墙的布置设计提供有益参考。     

浅析飞仙关电站主厂房至左岸非溢流坝基础防渗效果

基于渗压水位、绕坝渗流、渗流量等监测资料,结合地质及防渗措施,对飞仙关水电站主厂房至左岸非溢流坝基础防渗效果进行评价.结果表明:该段帷幕下游侧基础渗压水位偏高,渗压系数介于0.54～0.97,左岸绕渗水位较高,且厂房存在多个渗水点,基础防渗系统效果不佳;而左岸帷幕未与左岸非溢流坝之间形成幕包墙是导致渗压水位偏高的最可能原因.目前渗流渗压基本稳定,暂不会对坝体坝基的渗透安全产生实质影响.     

深厚覆盖层土石坝渗流控制及三维数值分析

深厚覆盖层地基和两岸坝肩绕坝渗漏的存在,将影响水库的安全运行及水库工程效益的发挥,有必要采取相应的防渗措施,降低坝基及两岸坝肩的渗透流量。以某水库为例,建立了能够准确反映该水库的主要地质构造、坝体及坝基几何形状的三维有限元分析模型,考虑正常蓄水位下防渗墙的厚度(0.6、0.8、1.0和1.2 m)、延长两岸坝肩(50、60、70和80 m)及地基(6)-2地层的深度(3、6、9、12和15m)等方案,从地下水位线等值线、渗透比降、渗透流量等方面研究坝基和两岸坝肩的渗流场特性及稳定性分析。通过增加防渗墙厚度、延长坝基及两岸坝肩的深度,坝体、坝基及两岸坝肩内的地下水位等值线均向防渗墙处靠近,防渗墙内水头损失增大;坝体、坝基各分区及防渗墙的最大渗透比降满足渗流稳定性要求;延长防渗墙深入两岸坝肩的深度能有效降低坝肩的渗透比降,同时也能有效控制坝肩渗透流量,降低墙后坝肩浸润面;单纯改变防渗墙厚度并不能有效控制坝基渗透流量,需加深防渗墙深入坝基的深度来控制坝基渗透流量。建立的某深厚覆盖层土石坝的三维渗流有限元数值模型,进行了渗流控制方案的合理优化,该研究可为我国深厚覆盖层土石坝渗漏及渗透稳定问题评价研究提供重要依据。     

万安水电站土石坝坝体渗流特性分析

渗流特性是反映土石坝运行性态的重要内容。依据万安水电站土石坝坝体测压管渗压水位监测资料,从渗压水位变化过程、渗压水位与上游水位相关性、坝体浸润线和心墙渗透坡降等方面,对大坝渗流特性与渗流状态进行了分析与评价。研究表明,万安水电站土石坝坝体渗压水位变化规律和坝体浸润线状态合理,心墙防渗效果较好,坝体渗流特性正常。     

新疆克孜尔水库主坝0+250断面渗流分析

通过主坝0+250断面实测渗流量、测压管水位,分析了渗流量、测压管水位与库水位的关系及该断面位势分部情况,认为该坝段下游排水通畅,大坝心墙和坝基帷幕联合防渗效果较好,坝体的渗流基本稳定。     

大西沟沥青心墙坝防渗处理和渗流分析

大西沟水库的安全直接关系到下游乌拉泊水库和乌鲁木齐市的安全,为此对大西沟水库沥青心墙坝进行了三维稳定渗流计算分析,结果表明：①F126,F130等组断层穿过心墙坝基,对渗流场的影响较大,使通过坝基的渗流量增大,心墙底部渗透坡降也增大,这将加大渗流对心墙底部的冲刷,因此,心墙底部断层处,防渗处理非常重要。②灌浆帷幕的渗透性与所在岩基的渗透性相差不大,灌浆帷幕的防渗作用不明显,两岸用延伸帷幕灌浆长度来增加防渗效果不明显;同样心墙底宽的灌浆帷幕的防渗效果也不明显,而心墙底宽的大小却对心墙底部渗流场的影响变得明显。     

深厚砂砾石覆盖层坝基渗控方案与瞬态坝坡稳定研究

为减少修筑在深厚砂砾石覆盖层上土石坝的渗流损失，提高大坝的安全稳定性，针对某深厚砂砾石覆盖层心墙土石坝，提出一种“库盘水平铺盖+坝基砼垂直防渗墙”空间正交组合渗流控制体系。利用Geo-studio软件耦合Seep/w和Slope/w模块进行坝基渗流方案模拟，基于饱和-非饱和渗流理论研究库水位骤降速率对坝坡瞬态抗滑稳定性的影响。通过对比渗流稳定性态约束条件和经济技术条件，提出坝基渗控最优方案。研究表明，“库盘水平铺盖+坝基垂直砼防渗墙”空间正交组合渗流控制体系在技术经济方面优势显著，可为类似坝基条件下土石坝渗流控制和安全调度运行提供一定的技术参考。     

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。     

于桥水库大坝渗流监测资料分析

本文分别对于桥水库大坝坝体与坝基渗流监测资料、纵横剖面渗流场、渗压水位统计模型、坝基位势过程线以及坝后渗流量等项目进行了分析。结果表明,左残丘坝段基础存在砾碎石层,灌浆防渗效果不明显,坝体浸润线较高,坝基渗压水位与库水位相关性强;水中倒土坝段坝基渗压水位与库水位相关性高,高喷墙防渗效果未达到预期目的;右岸轻碾压坝段,坝基渗压水位与库水位相关性强、位势高;放水洞与坝体接触部位可能存在接触渗漏隐患;其他坝段的渗流状态正常。文中取得分析结论,为于桥水库大坝的渗流安全评价提供了重要基础支撑。     

无限深透水地基上土石坝防渗墙位置对坝基渗流的影响

在无限深透水地基上修建土石坝,坝基防渗体常采用倒悬挂式防渗墙.垂直防渗墙的位置直接影响防渗墙深度和防渗效果,但以往的公式和经验不能明确其对坝基渗流量和渗透坡降的影响.为此,采用保角变换的方法,推导出无限深透水地基上土石坝坝基渗流量和下游出逸坡降公式,分析垂直防渗墙位置变化与坝基渗流的关系.以供设计人员参考.     

斜卡水电站面板堆石坝三维渗流计算分析

采用有限元法,对斜卡水电站面板堆石坝进行了三维渗流计算分析,讨论了面板、防渗墙出现裂缝及帷幕灌浆劣化、帷幕减薄对三维渗流场分布和渗流量的影响。计算结果表明,由于斜卡坝址覆盖层深厚(45~100 m),加之基岩渗透性强,防渗墙和帷幕上下游水头差大,正常运行方案渗流量可达0.642 m3/s。面板和防渗墙出现裂缝对大坝整体渗流场影响较小,而通过坝面和防渗墙的流量显著增大;帷幕劣化或变薄使坝基渗流量明显增加。加厚帷幕和减小其渗透系数是加强防渗效果的有效措施。     

深厚覆盖层弱透水层对防渗墙防渗效果的影响

在深厚覆盖层上建坝,坝基防渗是工程成败的关键。采用有限元软件Seep/w分析强、弱透水层二元结构深厚覆盖层上土石坝渗流问题,研究防渗墙深度及形式对大坝渗流量、坝基出逸坡降、防渗墙底部渗透坡降的影响规律,对比分析悬挂式防渗墙、半封闭式防渗墙、全封闭式防渗墙对坝基的控渗效果。计算结果表明:防渗墙穿过弱透水层,悬挂式防渗墙转为半封闭式防渗墙,坝基渗流、坝基出逸坡降显著降低(分别下降54.3%、70.0%)。因此,防渗墙和弱透水层联合防渗能显著提高垂直防渗墙的控渗效果,半封闭式防渗墙的防渗效果大大优于悬挂式防渗墙。二元结构深厚覆盖层上土石坝垂直防渗墙的最优深度为防渗墙刚穿过弱透水层(连续)时的深度;此外,研究还发现当防渗墙将要伸入弱透水层时,防渗墙底渗透坡降急剧上升,出现极大值,工程应用中应引起足够重视,防止发生局部渗透破坏。     

某水库复杂坝基沥青混凝土心墙坝渗透安全评价

某水库工程沥青心墙坝坝基存在砂卵砾石层渗透性强、河床断层、左岸绕坝渗流等防渗设计难题,为减少渗漏和保障工程运行安全,该工程坝体采用沥青混凝土心墙进行防渗,坝基及左岸古河槽采用固结灌浆及帷幕灌浆的方式进行防渗处理。针对坝体和坝基系统的防渗设计,通过三维渗流分析,确定了不同运行工况下水库的渗透流量,研究了坝体和坝基系统及周围山体的渗流场分布,结合渗透破坏试验确定允许水力坡降,对大坝防渗体系的有效性和防渗设计合理性进行了评估。结果表明,该工程防渗体系能有效防止水库发生明显渗漏,坝体下游渗流出逸点和坝基覆盖层不会发生渗透破坏。     

粘土结合混凝土防渗墙的土石坝渗流及稳定性分析

为研究粘土结合混凝土防渗墙的土石坝的渗流及坝坡稳定,以幸福水库为实例,基于饱和—非饱和渗流基本原理,采用有限元方法对不同粘土与混凝土占比情况下的稳态渗流场进行了数值模拟,得到其稳态渗流与坝坡稳定情况。结果表明,混凝土占比变化对单宽渗流量及坝坡稳定影响都不太大,就幸福水库的防渗墙的防渗性能而言,在混凝土占比0.43以下时,增加混凝土占比防渗墙防渗效果未发生明显变化;在混凝土占比0.43以上时,增加混凝土占比后防渗墙防渗效果显著提高;在混凝土占比达1.0时,防渗墙前后水位下降量、单宽渗流量、Bishop法安全系数数值都急剧接近防渗性能最好,坝坡最稳定的状态。     

复合土工膜防渗土石坝渗流仿真分析

为评价采用复合土工膜防渗土石坝的防渗效果,以某水库复合土工膜土石坝工程为例,建立了该土石坝的三维有限元模型,并基于分析确定的土工膜当量渗流系数取值,开展了该复合土工膜土石坝的渗流仿真分析。计算结果表明:复合土工膜防渗土石坝坝体渗流量为9.46×10-7m3/s·m,坝基渗流量为1.71×10-4m3/s·m,渗流出口比降0.1224,允许比降为0.10~0.20。计算发现复合土工膜具有良好的防渗效果,验证了该土石坝采用复合土工膜防渗的合理性,可为类似复合土工膜防渗土石坝工程提供借鉴。