引红济石调水工程深埋输水隧洞外水压力计算探讨

外水压力是深埋隧洞衬砌设计中的重要荷载，且往往难以确定，结合引红济石调水工程隧洞排水系统的设计对常用外水压力计算方法进行了探讨，并提出了采用渗流理论简化计算外水压力的有效方法，得出合理的设置排水系统及进行围岩灌浆是减少衬砌外水压力和维持地下水系平衡的有效措施。     

老虎嘴水电站左岸深防渗墙变形和应力有限元分析

根据渗流分析确定了老虎嘴水电站左岸防渗墙上下游的水压力荷载,应用非线性有限元计算得到了施工期、蓄水期以及地震情况下的坝基沉降和防渗墙位移、应力等,论证了该方案在技术上是合理可行的。采用渗流分析所得的防渗墙上下游水压力作为结构分析的荷载,计算结果能更准确地反映防渗墙的实际受力情况。     

裂隙岩体渗流作用下地下洞室围岩稳定性分析

针对传统的考虑外水荷载的围岩稳定性计算方法难以定量评价地下工程的围岩稳定状况的问题,结合卡里巴水电站的工程实例,采用三维弹塑性损伤有限元数值计算方法,分别在无支护开挖、无渗流锚固支护开挖、有渗流锚固支护开挖三种工况下,定量分析并评价了地下洞室群围岩的稳定状况。结果表明,分期锚固支护开挖可确保洞室围岩稳定,裂隙岩体渗流对地下洞室围岩稳定影响较大。可见裂隙岩体渗流—弹塑性损伤计算方法可定量评价围岩稳定状况,为地下厂房设计、施工及安全运行提供了参考。     

亭子口重力坝坝基水荷载处理方式及效果

基于ABAQUS并结合工程实例分析了亭子口重力坝坝基水荷载处理方式及效果。结果表明,由于未考虑地基内部渗透压力,在地基表面施加水压力所计算出的竖向应力偏小,剪应力差别不大;单独施加渗流体积力与考虑渗流对应力场的影响两者结果较接近,后者稍大;不同水荷载加载方式下竖向应力和剪应力的分布趋势不变,应力值有所变化。     

考虑非饱和区的复合土工膜防渗坝渗流分析

针对传统的渗流分析主要考虑饱和区的渗流而不考虑非饱和区的渗流存在一定的安全隐患问题,基于饱和—非饱和渗流理论,结合复合土工膜防渗坝设计了四种不同的水位组合,分别计算了饱和渗流量及饱和—非饱和渗流量,并分析了正常蓄水位下考虑与不考虑非饱和区的渗流速度场等变化规律。结果表明,考虑非饱和区后单宽渗流量有了明显下降,出溢点的渗流溢出坡降变小,且渗流路径变的较为陡直,靠近上游部分区域的渗透坡降相对较大,水压力在土工膜中的降低相对减小。     

坝基非达西渗流分析

分析与总结了坝基中非达西渗流的理论与试验规律，采有理论分析的研究方法，对大坝工凡基非达西渗流模型进行求解，计算坝基西渗透压力分布和坝基渗流量，并与相应的达西（线性）渗流解进行了比较，可以看出，在坝基非达西渗流分析中，不能采用线性渗流规律来近似代替非线性渗流规律。     

裂隙岩体初始渗流场反演

初始渗流场的确定对于工程渗控设计具有重要的指导意义,而影响初始渗流场计算结果的主要因素为渗透系数和边界水头。因此,从提高初始渗流场计算结果的准确性出发,将裂隙产状和压水试验相结合来确定裂隙岩体渗透张量,并将粒子群算法应用到边界水头的反演中。工程实例表明,相比于传统的初始渗流场确定方法,采用所提方法计算所得测孔水位与实测水位误差更小,说明该方法有效可行。     

基于有限元有材料力学法稳定与应力计算

基于有限元基本思路，提出了按材料力学法进行稳定及应力计算的方法，即先划分单元；然后通过积分计算，将各单元体自重及水荷载转换为等效节点荷载，并进一步计算出合力及力矩；最后按材料力学法的基本公式，计算出坝踵，坝趾的应力以及整个坝段的抗滑稳定安全系数。     

闸坝地基面渗透压力研究

应用渗流理论的解析解研究了闸坝地基面渗透压力的分布规律，求出渗透压力的合力大小和作用点位置，分析了地基深度和下沉平底板下沉深度对渗透压力分布的影响；并与传统的简化计算方法作了比较。     

电厂灰坝排渗设施设计探讨

本文运用渗流理论，通过对火电厂灰坝排渗设施的分析与计算，提出了埋设排渗设施及最佳位置，     

库水位升降对那板心墙土石坝渗流场及坝坡稳定性的影响

以那板心墙土石坝为例，基于多孔介质饱和—非饱和渗流基本原理，采用有限元方法对该坝在不同库水位升降速度条件下的瞬态渗流场进行了数值模拟，并将瞬态渗流场与极限平衡法相结合分析了坝坡的稳定性。结果表明，坝体渗流场的变化相对于库水位的变化具有明显的滞后性，该滞后性对库水位快速下降条件下的上游坝坡的稳定极为不利，而对库水位快速上升条件下的上游坝坡的稳定有利，为库水位变化对土石坝渗流场及坝坡稳定性分析评价提供了参考依据。     

旱涝急转条件下土石坝渗流特性分析与安全控制

为分析旱涝急转条件下土石坝的渗流特性,基于非稳定饱和—非饱和渗流理论及其有限元方法,分析了长江中下游某粘土心墙坝在旱涝急转期间不同库水位上升速度下瞬时浸润线、等势线、渗透坡降等渗流要素的变化特性,建立了渗透坡降与库水位上升历时的经验关系,通过库水位上升速度判断坝体渗透安全性能,并计算了渗流安全控制条件下的临界库水位上升速度。结果表明,旱涝急转期间,随着水库水位抬高、上升速度增大,土石坝渗流场呈现规律性变化;利用库水位上升速度评价坝体渗流安全性能,对于旱涝急转条件下坝址区合理分洪调洪措施制定等具有重要意义。     

复杂水力条件下的坝坡渗流及稳定性分析

针对库水位变化和降雨会使坝坡稳定性分析更为复杂的问题，基于非饱和渗流理论，借助GEO STUDIO软件对某土石坝进行数值模拟，研究了该坝在水位骤升、水位骤降及降雨情况下坝体内的渗流情 况，以极限平衡原理和MorgensternPrice条分法为基础分析了坝坡产生滑移的最小安全系数变化规律 。结果表明，复杂水力条件下不利于坝坡的稳定性，且坝坡安全系数变化呈现出一定的规律性。     

基于Autobank的苏家庄淤地坝防渗改造及渗流分析

淤地坝防渗加固改造对充分利用水资源、缓解山区用水困难具有重要意义。以苏家庄淤地坝为例,利用Autobank软件对淤地坝坝体浸润线、下游出逸点、出口渗透坡降及渗流量进行计算,并利用传统计算方法对模型进行验证,在此基础上,对该坝进行校核水位下的渗流分析,复核其渗透稳定性,进行上游坝坡粘土斜墙防渗改造及渗流分析,并对斜墙底部宽度进行优化。结果表明,该淤地坝出口渗透坡降大于容许渗透坡降,须对其进行防渗加固;顶宽为5m,底宽为15m的粘土斜墙为最优加固方案。研究成果可为类似工程提供参考。     

调节水位对橡胶坝坝基渗流影响的分析

针对调节水位对橡胶坝坝基渗流的影响,以滹沱河橡胶坝为例,采用有限元法对坝基渗流进行了三维模拟研究,利用等参六面体单元精确模拟了坝区各地层和水平铺盖的空间分布及不同工况下坝基的渗流场分布规律,并分析计算了调节上游水位和降低下游水位的水头分布、单宽渗漏量及渗透坡降对坝基渗流场的影响。结果表明,该坝基满足调节上游水位时的防渗要求。     

库水位降落作用下均质土石坝渗流场及坝坡稳定性分析

为研究某水库均质土石坝库水位降落作用下均质土石坝瞬态流场特性及其对坝坡稳定性的影响,基于饱和-非饱和非稳定渗流理论及极限平衡法,应用GeoStudio有限元分析软件中的SEEP/W及SLOPE/W模块进行库水位降落作用下的瞬态渗流场及稳定性数值模拟分析,探讨了不同速率库水位降落作用下的坝体内部渗流场及坝坡稳定性变化规律。结果表明,考虑非饱和渗流时,在库水位降落作用下,坝体浸润线变化滞后于库水位降落,且库水位降落速率越大,滞后现象越严重,上游坝坡内部形成倒流现象,产生指向坝坡外部的渗透压力;库水位降落作用下,坝坡稳定性呈现"降低—回升—平缓"的变化趋势,库水位降落速率越大,坝坡稳定性系数最小值越低,对坝坡稳定性越不利。研究结果可为土石坝边坡稳定性评价提供参考。     

降雨入渗对土石坝渗流场及坝坡稳定性的影响

基于多孔介质饱和-非饱和非稳定渗流理论，以那板心墙土石坝为例，采用有限元法模拟正常蓄水位时不同降雨强度、降雨历时条件下的土石坝暂态渗流场，然后将暂态渗流场与极限平衡法相结合计算坝坡的稳定性，为了考虑基质吸力对坝体材料抗剪强度的影响，计算中采用修正的摩尔-库伦（Mohr Coulomb）破坏准则。结果表明，降雨强度和降雨历时对土石坝暂态渗流场及坝坡稳定性有明显的影响。     

防渗墙裂缝对沥青心墙坝坝基渗流的影响

针对防渗墙在施工和运行过程中可能出现裂缝,高压渗水对坝基渗透稳定性造成影响的问题,以新疆大河沿水库工程为例,应用渗流有限元法,建立坝址区三维有限元模型,研究了防渗墙裂缝型式和裂缝宽度对坝基渗流场的影响,并分析了裂缝出现后土体渗透破坏的范围。计算结果表明,防渗墙完好情况下,坝基渗透稳定满足要求;防渗墙出现裂缝时,坝基土体可能会发生渗透破坏,并且上部横向裂缝比竖向裂缝对坝基渗流场影响更大,同时裂缝宽度也会对坝基渗透破坏范围产生较大影响。     

非稳定渗流条件下含类泥质互层面板堆石坝稳定性分析

国外某水电站混凝土面板堆石坝施工期间,坝体分层碾压时层面形成类泥状物质,因无法彻底清除,从而导致堆石区80cm/10cm的互层。为分析类泥质互层对面板堆石坝坝坡稳定性影响,建立了含类泥质互层三维坝体渗流及二维坝坡稳定性分析模型,分析了非稳定渗流条件下坝体渗流场,研究了渗流作用下坝坡的稳定性。结果表明,蓄水及泄放洪期,类泥质互层对坝坡稳定性影响较大;滑弧底部基本是沿着类泥质夹层层面滑出;泄放洪期,水位骤降引起内水外渗,易导致坝坡失稳,因此提出控制水位下降速率以保证坝坡稳定性。     

茄坑水库溃坝机理及模式分析

分析了茄坑水库溃坝机理,并结合渗流稳定性、抗滑稳定性等影响溃坝的因素,推断出茄坑水库溃坝的主要路径为暴雨洪水—水位突升—渗流破坏(集中渗漏、接触渗漏)—大坝滑坡—形成小溃口—水流下切—冲沟、陡坎扩大加深—两侧土体失稳坍塌—溃口增大—溃坝,可供同类工程参考。