Numerical stress-deformation analysis of a cut-off wall in clay-core rockfill dam on thick overburden

The cut-off wall in a clay-core rockfill dam built on a thick overburden layer is easily subjected to a great compressive pressure under the action of the loads such as the dead weight of both the dam and the overburden layer, the frictional force induced by the differential settlement between the cut-off wall and its surrounding soils as well as the water pressure. Thus, how to reduce the stress of the cut-off wall has become one of the main problems that need to be considered in the engineering design. In this paper, numerical analysis of a core rock-fill dam built on a thick overburden layer was conducted and some factors influencing the stress-strain behaviors of the cut-off wall were investigated. The factors include the improvement of the overburden layer, the modeling approach for interfacial contact between the cut-off wall and its surrounding soils, the modulus of the cut-off wall concrete, and the connected pattern between the cut-off wall and the clay core. The result shows that improving the overburden layer, selecting plastic concrete with a low modulus and a high strength, and optimizing the connection between the cut-off wall and the clay core of the dam are effective measures to reduce the deformations and compressive stresses of the cut-off wall. Besides, both the Goodman element and mud-layer element are suitable for simulating the interfacial contact between the cut-off wall and its surrounding soils.     

土石坝设计中的截水槽与上游铺盖

阐述了土石坝设计中的有关截水槽与上游铺盖的防渗问题。一个较好的铺盖防渗设计同样具有较好的防渗效果。并列举了工程实例。     

粘土斜墙堆石坝的渗流反演分析

小南海水库大坝为粘土斜墙堆石坝,上游为重粉质壤土填筑的厚粘土斜墙,粘土斜墙后紧接堆石坝体,粘土斜墙与堆石体之间设反滤层.坝基以闪长岩为主,原河床位于右坝段,河床段基岩覆盖层厚8～12m,其中强透水性砂卵石层厚3～5 m.坝基防渗工程仅为三道质量不高的截水槽.通过对小南海水库大坝进行渗流分析,找出大坝渗流安全方面存在的问...     

混凝土面板堆石坝地基防渗墙塑性损伤数值分析

在坝体填筑和水库蓄水作用下,防渗墙工作和受力条件复杂,可能产生塑性应变和墙体开裂。本文结合实测资料和数值分析,研究面板堆石坝深覆盖层地基防渗墙的应力变形和损伤特性。在基于实测资料分析防渗墙应力变形特性的基础上,采用混凝土塑性损伤模型,建立防渗墙应力变形及损伤特性的三维数值计算模型。数值模型考虑坝体和地基渗流-应力耦合效应及墙体与覆盖层的接触效应,真实模拟坝体填筑和水库蓄水过程。在采用实测资料验证数值计算结果的基础上,结合实测和数值结果深入分析了面板堆石坝防渗墙的受力机制及其应力变形和损伤开裂特性,讨论了防渗墙位置、材料、坝体和地基渗流-应力耦合作用对墙体力学特性的影响。研究结果对面板堆石坝防渗墙建设和结构安全控制具有一定的指导意义。     

深厚覆盖层心墙堆石坝坝基河床廊道结构缝设计

以毛尔盖工程为例,对深厚覆盖层心墙堆石坝坝基河床灌浆观测廊道与两岸灌浆平洞结构缝的设计进行研究,在三维有限元分析和类似工程经验、教训的基础上,对结构缝位置、止水结构等进行了优化和改进,运行期监测结果表明:其基本达到了预期的效果,对后续类似工程设计、施工提供了一定的参考.     

深覆盖层上心墙堆石坝动力分析中库水影响研究

应用有限元方法对深覆盖层地基和岩石地基上的堆石坝分别进行及及和忽略运水压力的动力分析，探讨了针对堆石坝而异于混凝土坝与库水相互作用的一些规律，并对此作出物理成因解释，较系统地研究了动水压力对深覆盖层地基上的心墙堆石坝动力应的影响。     

三款软件在深覆盖层上心墙坝渗流分析中的应用

介绍三款具有代表性的软件，比较它们在渗流计算中的异同，通过与实验数据对比，证明了结果的正确性和软件的实用性。而后应用该三款软件对某一位于深厚覆盖层上的粘土心墙堆石坝渗流场进行分析。结果表明所拟坝体剖面是合理的，从而为工程的可行性提供了论据。     

中厚覆盖层上中低面板堆石坝应力变形分析

在中厚覆盖层上修建中低面板堆石坝目前较为普遍,其应力变形特性与深厚覆盖层上修建的高面板坝有较大差异,因此有必要进行研究。利用目前应用较为广泛的邓肯-张E-B模型,采用二维有限元分析法针对位于宽河谷中的双溪口面板堆石坝竣工期及蓄水期的堆石体及面板的应力变形特性进行研究。结果表明:相比竣工期,蓄水期坝体沉降、向下游的水平位移、大坝大小主应力、应力水平及面板挠度均有所增加,其中以面板挠度及大坝水平位移增加最为明显,挠度增加了16.61 cm,水平位移增加约1倍,沉降增加幅度约为8%,大、小主应力增加10%~20%,应力水平增加约50%。大坝在竣工期及蓄水期的应力及变形均在允许范围内,大坝运行正常。     

考虑渗流作用的深覆盖层地基防渗墙应力变形分析

采用三维非线性有限元方法分析深覆盖层上面板堆石坝防渗墙应力变形特性。建立考虑渗流作用的深覆盖层上面板堆石坝应力变形数值模型。在分析渗流作用对防渗墙应力变形特性影响的基础上,分析了防渗墙施工顺序和防渗墙深度对墙体应力变形的影响。结果表明:渗流作用使防渗墙的顺河向最大变形增加56.47%,使墙体的最大拉压应力分别增加22.47%和21.74%,不考虑渗流作用将使防渗墙应力变形计算结果偏于不安全。防渗墙靠后的施工顺序可以改善墙体的应力变形性状,悬挂式防渗墙贯入深度越小,其应力变形特性越趋于安全稳定。     

深厚覆盖层上超深防渗墙细部设计问题探讨

超深防渗墙细部设计是深厚覆盖层上修建土石坝防渗处理的关键性问题。为此,在归纳总结国内外已建工程中超深覆盖层上防渗墙设计和建设经验的基础上,提出坝基防渗墙的设计中几点需要关注的问题,包括采用刚性墙还是塑性墙问题、防渗墙上下游侧的处理问题、封闭式防渗墙入岩深度问题、防渗墙顶部是否布设钢筋问题。针对这些问题在设计中需要注意以下几方面:(1)应根据数值计算的应力和变形指标确定钢塑性选择标准,加大研究塑性混凝土墙并推广应用;(2)结合有限元数值计算,分析防渗墙顶部一定范围内与两侧覆盖层之间的应力状况,评价防渗墙的上下游设置固结灌浆的必要性;(3)入岩深度的确定要结合岩石的坚硬完整性或岩石的破碎程度考虑;(4)防渗墙应力指标作为防渗墙顶部墙内特定范围内是否设置钢筋笼的标准。     

新疆深厚覆盖层坝基超深防渗墙建设关键技术

超深防渗墙技术是新疆深厚覆盖层坝基防渗处理过程中攻克的主要难题,为了更好的推广应用这一技术,本文总结了该方面的探索实践,展示了多年来新疆在该领域的成就。分析了新疆河床深厚覆盖层的特点和需要解决的问题,以大河沿工程坝基186m防渗墙为例,总结了在设计和施工方面的关键技术和创新。超深防渗墙建设关键技术包括取消心墙廊道等复杂连接形式的防渗墙设计结构,以及造孔成槽成套装备、泥浆固壁技术、成墙关键技术、特殊环境下防渗墙施工技术等,已在新疆多个工程得到成功应用,标志着200 m级防渗墙建设技术已经成熟,可为类似工程提供经验借鉴。     

北京大宁水库副坝防渗墙应力变形有限元分析

以南水北调大宁水库副坝混凝土防渗墙为例,采用二维非线性土石坝有限元计算程序,对其典型剖面进行了有限元计算,并分析比较不同材料及不同工况下防渗墙的应力变化,得出墙体的应力变形规律,优选出最佳的防渗墙材料,从而改善防渗墙的应力状态。文中还提出了防渗墙设计指标的合理范围,这对实际工程有重要的指导意义。     

深厚覆盖层防渗墙槽壁稳定性影响分析

深厚覆盖层地质条件复杂,槽壁稳定受到诸多因素的影响,对其进行分析研究,得出地质条件、泥浆性能、地下水位、槽段划分、施工机械是影响稳定的重要因素。针对这些影响因素,提出了解决深厚覆盖层防渗墙槽壁失稳的具体措施。     

深厚覆盖层防渗墙墙体接头型式

防渗墙的接头部位是防渗墙防渗的薄弱环节,其质量是决定防渗墙成败的关键.对钻凿法、拔管法、双反弧法、单反弧法以及铣削法在接缝部位的接头方法和质量进行全面分析,对比其优缺点,总结出在深厚覆盖层中运用的型式及关键技术要点,以供防渗墙接头施工合理选用.     

粘土心墙插砌石坝技术

粘土心墙插砌石坝是青龙县人民在水利建设实践中总结创造的一种坝型。这种坝型在２０世纪７０年代就在青龙县广泛应用于小型水库和塘坝工程。经过２０几年的运用和考验，均未出现过质量问题。１坝型的特点１．１就地取材该坝型主要材料是石方，而且没有什么特殊的规格要求，河卵石，炮碴石均可，不需进行任何加工。这种石料在石质山区到处可取。止水用的心墙土料用量较少，解决了山区粘土缺少的矛盾。１．２造价低、工期短、见效快这种坝不象混凝土坝和砌石坝那样需要大量的水泥，它只需在溢洪道和放水管等部位使用少量水泥，其它材料可就地…     

山西张峰水库左岸坝肩防渗墙动力分析

山西张峰水利工程大坝左坝肩低液限粘土坝基上设有混凝土防渗墙,墙身深入坝体心墙内,该墙是坝体防渗的关键部位。采用非线性数值分析方法,对坝体进行动力分析,着重研究两坝基混凝土防渗墙的动力反应,研究表明,在设计地震烈度下,防渗墙动力稳定性较好,满足工程要求。文中研究结果可供类似工程参考。     

堆石坝浇筑沥青混凝土防渗墙概述

结合我国水利工程实例，探讨了堆石坝浇筑式沥青混凝土心墙发展趋向，并将浇筑式沥青混凝土心墙与斜墙坝，浇筑式沥青混凝土心墙防渗方案与混凝土面板、粘土心墙防渗方案进行了比较，论述了浇筑式沥青混凝土心墙的优越性以及减薄的可行性。     

超高面板堆石坝应力变形随高度变化规律探讨

通过有限元软件ANSYS二次开发,对200m级过渡到300m级不同坝高的7个超高面板堆石坝模型进行应力变形仿真计算,并对计算结果进行比较分析,得出其随坝高变化规律和一些有益的结论。     

堆石坝浇筑式沥青混凝土防渗墙概述

结合我国水利工程实例，探讨了堆石坝浇筑式沥青混凝土心墙发展趋向，并将浇筑式沥青混凝土心墙与斜墙坝，浇筑式沥青混凝土心墙防渗方案与混凝土面板、粘土心墙防渗方案进行了比较，论述了浇筑式沥青混凝土心墙的优越性以及减薄的可行性。     

深覆盖层面板堆石坝渗漏监测方法探讨

深覆盖层面板堆石坝渗漏监测一直是国内外工程界至今尚未解决的难题。结合白溪水库深覆盖层面板堆石坝渗漏监测的成功经验，提出了充分利用大坝下游的施工围堰，是合理理解决深覆盖层面板堆石坝渗漏监测难题的有效方法，为深覆盖层面板堆石坝（包括土石坝）渗漏监测提供了一种崭新的思路。