金佛山沥青混凝土心墙坝二维渗流计算分析

渗透水流将会对土石坝的坝体以及坝基渗透破坏产生巨大的危害性。本文依托金佛山水电站工程,根据沥青混凝土心墙堆石坝方案的地质条件及渗流控制特点,建立了平面有限元计算分析模型,模拟了坝体和坝基在不同水位组合条件下的渗流场,重点研究了其渗透破坏的可能性,并且对防渗帷幕和坝基渗透系数的敏感性进行了分析。计算分析结果表明:各种水位组合下,沥青混凝土心墙及防渗帷幕起主要的阻水作用,防渗帷幕的水力比降较大,其安全稳定性需要重视。渗流场分布对防渗帷幕及坝基渗透系数不敏感,而渗流流量相对敏感。     

碾压混凝土坝防渗能力数值模拟研究

以思林水电站工程为依托,通过建立溢流坝段二维有限元模型,对该碾压混凝土坝段进行了渗流分析,并探讨了坝基面上的扬压力分布特征,得出了一些有价值的结论,为类似问题的研究提供了参考依据。     

三峡大坝左厂房3#坝段坝基渗流场与应力场耦合分析

介绍了岩土分析软件FLAC3、3中建立在多孔介质渗流理论基础上的固液耦合方法的基本原理与求解过程。通过对三峡大坝左岸厂房3#坝段坝基渗流场与应力场的耦合分析,探讨了基岩孔隙压力对大坝和基础应力与位移的影响,并对坝基内设置不同防渗、排水设施时岩体应力、变形及渗流场分布特征进行了研究。     

乌东德水电站坝基及右岸地下厂房区渗控措施研究

渗流控制措施是乌东德水电站大坝坝基及地下厂房设计的重要内容。针对乌东德水电站工程区复杂的地质条件和渗控措施,建立坝基及右岸地下厂房区三维模型,采用三维有限元渗流场精细求解技术对渗流场进行计算。成果分析表明,防渗帷幕和排水孔幕组成的渗流控制体系对山体地下水位具有控制作用,厂房侧墙位于地下水面以上;灰岩和厚层白云岩顺层面方向渗透性更强时,渗控措施的防渗排水效果更明显,但排水量显著增大。     

增设水垫塘对坝基扬压力影响的数值分析

根据岩石渗透系数反演结果，采用三维渗流有限元方法分析了白山水电站水垫塘增设后在4种不同上下游水位条件下坝基扬压力的变化。数值计算表明，在水垫塘排水系统有效情况下，水垫塘不会引起坝基扬压力的增加；当水垫塘排水系统失效时，如果不在护底处设置排水孔将会引起坝基扬压力的增加。根据有限元渗流场计算结果，提出了降低坝基扬压力的技术措施。     

坝基渗透水流及析出物分析与评价

坝基渗透水流和析出物监测可以判断坝基软弱层、断层性状是否稳定,为评价坝基及防渗帷幕是否安全、是否有产生渗透破坏的危险提供了可靠的依据。文章以某工程坝基1号排水洞渗流水流及沉积物化学成分、矿物成分分析为例,介绍了坝基渗透水流分析和评价的作用、主要内容和分析方法。在进行上述工作时应充分考虑到坝基工程地质情况的复杂性,以工程地质资料为依据,结合地下水渗流场分布情况进行综合分析。     

增设水垫塘对坝基场压力影响的数值分析

根据岩石渗透系数反演结果，采用三维渗流有限元方法分析了白山水电站水垫塘增设后在4种不同上下游水位条件下坝基扬压力的变化。数值计算表明，在水垫塘排水系统有效情况下，水垫塘不会引起坝基扬压力的增加，当水垫塘排水系统失效时，如果不在护底处设置排水孔将会引起坝基扬压力的增加，根据有限元渗流场计算结果，提出了降低坝基扬压力的技术措施。     

基于COMSOL Multiphysics的高拱坝渗流-应力全耦合分析

基于COMSOL Multiphysics平台提供的M语言进行二次开发,研制多物理场全耦合分析模型,并开发计算程序。结合黄河上游某水电站工程建立拱坝渗流场与应力场耦合的三维有限元模型,对比分析水库正常运行期考虑与不考虑耦合情况下坝体和坝基的渗流场与应力场。结果表明,2种情况下渗流场、应力场和位移场的分布规律一致,数值有差别。相比不考虑耦合作用,考虑耦合作用所得到的渗流场等势线偏向下游,各位移分量都有不同程度的增加,且坝体上游岩体的拉应力增加,坝肩和坝基下游岩体的压应力增加,造成坝基渗流场局部分布规律变化,扬压力明显增大,对坝体和坝基稳定产生不利影响。可见,高坝考虑渗流-应力耦合作用效应是十分必要的。     

陈村大坝底孔电站兴建后坝基渗流场的变化

从陈村大坝灌浆廊道和排水廊道的渗流场和水质变化出发,通过对底孔电站修建前后的坝基扬压力、水质、现场pH测定等的分析比较,并结合运用ARIMA模型对渗压系数的变化作预测分析总结出了变化的趋势,讨论了底孔电站修建后坝基渗流特征的变化,以及由此引发的对大坝帷幕以及大坝安全的影响。     

金沙江某拟建水电站上游围堰防渗帷幕敏感性分析

对金沙江某拟建水电站上游河床的地质条件进行了详细分析,并根据上游围堰部位河床的地质条件与防渗作用的特殊性,建立了坝址三维有限元计算模型。利用三维渗流有限元计算方法,对上游围堰防渗帷幕深度进行了优化设计;深入分析了围堰的溢出点高程以及坝基深基坑渗流量随帷幕深度的变化曲线,并确定其最佳深度。该方法为其他水利工程的防渗优化设...     

拱坝坝基渗流场的有限单元法精细求解

笔者在近 2 0年来对工程渗流问题研究的基础上 ,针对拱坝坝基岩体的渗流特性和有复杂的防渗与排水降压渗控措施 ,详细地论述了如何用有限单元法精细地求解坝基整体渗流场的思想和具体处理技术 ,所提出的算法技术在理论上是严密的 ,多年来一直已在工程中得到了广泛的成功应用。最后 ,作为算例对一个高 14 0m的拱坝坝基的三维整体渗流场进行了计算分析     

坝基各向异性岩体内渗透力的三维边界元分析

本文考虑到裂隙岩体透水性的非均质各向异性特点,应用三维边界元计算坝基渗透力。算例表明,坝基岩体各向异性特性对坝基岩体内各点渗透力的大小及分布有一定的影响;坝基排水孔对改善坝底扬压力大小、分布有显著的作用。     

大箐水库大坝渗流安全分析

大箐水库由于近期的两次强烈地震对其造成了严重破坏。最主要的问题是坝体、坝基和坝肩渗漏都较严重。排水棱体大部分被耕植土覆盖,排水不畅;棱体上部坝坡脚大面积浸水,通过渗流观测资料分析和渗流有限元计算分析,全面评价了大箐水库大坝的渗流安全状况。结果表明:坝基、坝坡在所有工况下的计算水力坡降均小于其允许水力坡降,故现状是大坝暂不会出现渗透变形。大坝渗流安全评价为C级,建议采取相应防渗处理措施并完善防渗体系。     

深覆盖层上土石坝心墙与防渗墙连接型式研究

深厚覆盖层上建造的土石坝常采用封闭式防渗系统。当心墙坝防渗系统坝体采用沥青混凝土心墙、坝基采用封闭式防渗墙时,心墙混凝土基座、防渗墙与相邻土体之间将产生不均匀沉降,易引起基座混凝土断裂和坝壳及覆盖层土体剪切破坏。针对心墙坝坝体心墙与坝基防渗墙合理的连接型式问题,结合某水库工程,采用非线性有限元法,建立三维有限元模型,分析研究了心墙基座与防渗墙不同连接型式下坝体与坝基的变形和应力。通过坝体和坝基的变形协调分析以及心墙基座和防渗墙的应力分析,推荐了合理的连接型式,即深厚覆盖层上沥青混凝土心墙坝坝基采用封闭式防渗墙时,宜采用心墙基座与防渗墙间预留空隙的连接型式,其空隙大小与坝基覆盖层厚度及其力学特性以及防渗墙弹性模量有关,需经计算分析确定。     

电排站地基及其堤坝渗流三维有限单元法计算

本文介绍某大型电排站地基与土坝组合体的三维渗流数值计算及有关方法,该项工作的目的在于应用有限单元法解决较复杂的工程问题。文中阐述了如何处理有压流和无压流同时存在的三维非均质渗流场,介绍了求自由面与伸入式排水体交线位置的插值方法,三维自由面和渗出面的自动鉴别和调整方法以及应用“分块平移法”解线性代数方程组,充分利用磁盘（带）,使中、小型计算机能解数千、上万结点的大规模问题。     

Composite element method for the seepage analysis of rock masses containing fractures and drainage holes

The composite element method (CEM) is formulated for the seepage analysis of rock masses containing fractures and drainage holes. Each fracture or drainage segment is treated as a special sub-element having definite seepage characteristics, and is located explicitly within the composite element. The governing equation for the composite element containing both fractures and drainage holes is established using the variational principle. By the CEM developed in this paper, the fractures and drainage holes can be simulated explicitly but do not intervene in the discrete of the calculation domain concerned, in this way the generation of the computation mesh is not restricted strongly by the position and the orientation of the fractures and drainage holes, which is important in the optimal design of seepage control system. If there are no fractures and drainage holes, the CEM will automatically be degenerated to the conventional finite element method (FEM). The validity and reliability of the CEM is verified by a numerical example. The application and comparative study for the Baozhusi dam foundation is presented.     

泥石流拦砂坝坝基土颗粒级配对扬压力影响实验研究

颗粒级配是影响坝基渗透的重要因素,并影响扬压力的大小和分布特征。采用自制装置对不同颗粒级配的6种土样进行坝基渗透实验和竖向渗透实验,研究了细颗粒含量和最小粒径对坝基渗透和扬压力分布的影响,并建立了细颗粒含量与坝基渗透系数和扬压力之间的关系。研究结果表明:坝基土细颗粒含量530%P40%时,最不易发生沉降变形和渗透变形;不同颗粒级配下坝基扬压力沿中轴线均呈线性衰减;坝基土发生渗透变形前扬压力折减系数与渗透系数存在对数变化关系,与细颗粒含量呈线性负相关关系,渗透变形后,扬压力出现大幅波动。     

双塔水库大坝渗流反演分析与特征水位渗流计算研究

结合双塔水库大坝现场检查以及地质勘探情况,通过渗流观测资料分析对坝体渗漏成因进行了分析,通过Auto Bank软件建立平面典型断面有限元模型,通过参数渗流参数反演分析调整了本次计算的渗透系数,计算得到浸润线规律符合一般均质坝分布。并进行了特征水位下稳定渗流计算分析,计算结果表明心墙下游侧出逸点偏高,并未自心墙与坝基接触部位形成出逸,坝脚出逸处渗透坡降满足要求。     

单江混凝土拱坝坝肩向斜结构抗滑稳定计算分析

单江拱坝右坝肩存在一个向斜岩体结构,在拱坝推力作用下,有可能滑动破坏.利用有限元计算坝基、坝肩的渗流场以及拱坝传递到坝肩的推力,在此基础上利用三维极限抗滑稳定计算方法,计算在各种工况情况下,向斜结构的抗滑稳定安全系数;并利用锚索对滑动体进行加固,计算满足规范要求的抗滑稳定安全系数所需要的锚索数量,以及计算分析锚索施加角度对抗滑稳定的影响.所得结果为该向斜岩体结构的抗滑设计提供了理论依据.