岩体高压压水试验的渗透系数取值方法探讨

在高压压水试验条件下岩体渗透系数的取值是工程渗流分析关键参数之一.通过对高压压水试验孔周围岩体中的水流形态分析,推导出利用压水孔压力、流量以及附近渗压孔的水压力计算岩体渗透系数的公式.利用某工程高压压水试验资料,应用本文推荐的渗透系数计算公式和现行压水试验规程中推荐的公式等进行计算对比研究.研究成果表明当高压压水条件下岩体中水流仍满足层流假定时,本文推荐的公式可以用于岩体高压渗透系数的估计.     

考虑剪胀与软化的接触面弹塑性模型

采用大型单剪仪进行粗粒料与混凝土接触面在混合土泥皮(膨润土中掺入水泥)条件下的剪切试验,揭示混合土泥皮条件下接触面的力学特性与机制。试验结果表明,存在混合土泥皮时,接触面表现出明显的剪胀及应力-应变软化现象。峰值强度以及发生剪胀所对应的剪应变与法向应力大小有关,相同法向应力下,峰值强度所对应的剪应变滞后于产生剪胀的位置。为反映接触面的这一变形特性,基于广义位势理论,建立考虑剪胀以及应变软化的接触面弹塑性本构模型。利用塑性状态方程取代传统屈服面,采用分段函数,对剪应力与剪应变关系曲线和法向应变与剪应变关系曲线均用双曲线函数以及似正态函数分别进行拟合,从而确定模型中的各个参数。结合部分试验结果表明,模型计算的剪应力与法向应变与试验值的误差分别在10.5%,12.7%以内,从而验证模型的合理性。     

多股多层水平淹没射流消能工水力特性试验研究

多股多层水平淹没射流消能工具有雾化较低、消能效率较高、流态稳定、对下游水位变幅有较强的适应性等特点,对水头高、流量大且泄洪前沿宽度有限,单宽流量较大的水电工程,可以有效地解决其泄洪消能难题.该文通过理论分析与物理模型试验,对多股多层水平淹没射流消能工的水力特性进行了分析与研究.结果表明:中孔高程、表孔高程和表中孔高程差等参数的选择对消力池的临底流速、浪高和尾坎处的波动都是重要的.     

基于SCE-UA/SVM的大坝变形预测模型研究

为提高大坝变形预测模型的精度,采用复合形交叉进化算法(SCE-UA),以均方根差最小为目标来优化支持向量机(SVM)的参数,从而建立了基于SCE-UA/SVM的大坝变形预测模型,并结合实际监测数据,对比分析了该模型与统计模型的优劣。结果表明,该模型能够提高大坝变形的预测精度,为大坝变形预测提供了一种新的思路。     

龙滩碾压混凝土重力坝挡水坝段抗震特性研究

龙滩水电站大坝为高碾压混凝土重力坝，最大坝高216．5m，分两期建设，前期坝高192m。其抗震安全性研究主要采用材料力学动力法和有限元动力法进行，同时也采用非线性有限元动力分析。研究结果表明，龙滩大坝具有较好的抗震安全性及一定的超载能力。     

龙滩水电站枢纽布置及重大问题研究

龙滩水电站是红水河上的“龙头”电站，该工程以发电为主，兼顾防洪和航运，具有巨大的综合利用与规模经济效益。其装机容量初期为4900MW，最终为6300MW，枢纽布置从部分坝后厂房加部分地下厂房方案优化为左岸全地下厂房方案，工期提前1年，效益巨大。拦河大坝采用碾压混凝土重力坝，最大坝高初期为：192m，最终为216．5m，是目前世界上最高的碾压混凝土重力坝。     

向家坝坝基排水孔涌水量控制标准研究

为实时监控坝基的渗透安全性,向家坝水电工程采用了坝基扬压力和涌水量可实时调控的坝基渗流自动化控制系统。排水孔涌水量控制标准是系统运行的关键指标之一。在对左非3坝段坝基渗流实测资料分析的基础上,采用渗流数值分析方法全面研究了左非3坝基扬压力和水力梯度分布特点,获得了坝基排水孔出流控制涌水量与孔口控制压力之间变化关系。依据排水孔控制涌水量与控制孔口压力之间的函数关系,结合坝基扬压力设计值和控制水力坡降的要求,提出了向家坝坝基可控抽排系统涌水量标准,并成功应用于工程实践中,取得了预期效果。     

龙滩碾压混凝土重力坝的设计特点

龙滩碾压混凝土重力坝工程量巨大,最大坝高初期建设时为192m,最终为216.5m,技术难度大。设计中针对碾压混凝土施工特点,从枢纽布置、坝体结构、混凝土配合比、温控、施工方案等方面进行了深入的研究,形成了有特色的设计方案,实现了碾压混凝土连续快速施工。     

砂砾石土渗透变形特性的应力状态相关性试验研究

渗透变形是砂砾石土地基及堤防结构破坏的常见形式之一。影响砂砾石土渗透变形的因素很多,其中颗粒级配及应力状态是最重要的两个因素。为研究土体应力状态大小对砂砾石土渗透变形临界水力梯度的影响,通过研制大直径渗透变形仪加载系统,完成了侧限条件下砂砾石土在0.1、0.3、0.6、0.9MPa铅直应力作用下的渗透变形试验。试验成果及理论研究都表明砂砾石土渗透变形临界水力梯度随着应力状态的提高而加大,两者之间近似呈线性增加关系。渗透变形过程中,砂砾石土产生的渗透挤密和潜蚀现象是引起渗透系数演化的内在原因;基于渗透系数先减小再增大的变化规律,提出了应用渗透系数变化过程线确定渗透变形临界水力梯度的新途径。     

向家坝水电站左岸近坝边坡抬升变形数值模拟

为深入认识向家坝水电站左岸近坝边坡的抬升变形现象,利用流固耦合数值试验研究了岩体的扩容变形机理,在此基础上采用流固耦合数值分析方法对向家坝水电站左岸近坝边坡的抬升变形过程进行了数值模拟,得到了近坝边坡抬升变形的空间分布,并对泄压孔泄压对抬升变形的控制效果进行了评价。结果表明:岩体扩容体积应变随岩体渗透系数增大而增大,随变形模量增大而减小,岩体初始应力对抬升变形的影响微弱;渗流场改变是引起近坝边坡抬升变形的直接诱因,边坡抬升变形是岩土体内渗流场和应力场相互作用的结果,采用流固耦合理论揭示近坝边坡的抬升变形机制是合理的;深层泄压孔可以有效控制近坝边坡的抬升变形量。