防渗墙作用下堤防保护区地下水动态数值模拟分析工：模型、参数及分析方法

介绍了能够考虑水文气象过程的饱和非饱和非稳定地下水流运动数学模型。以全封闭和半封闭式防渗墙为重点研究埘象，以长江重要堤防为背景概化得到典型二元和多元结构堤基、堤身断面及土层的饱和非饱和渗流参数；以实测资料为基础概化得到较典型的水文气象过程，提出降雨入渗和蒸发排泄边界处理方式以及初始条件确定方法；提出根据二维模型模拟结果用有无对比法分析防渗墙对地下水动态的影响，根据三维模型模拟结果分析防渗墙端部绕渗对地下水流场动态的影响。模型和参数具有典型性，研究方法合理、有效。     

防渗墙作用下堤防保护区地下水动态数值模拟分析Ⅰ：模型、参数及分析方法

 介绍了能够考虑水文气象过程的饱和-非饱和非稳定地下水流运动数学模型。以全封闭和半封闭式防渗墙为重点研究对象，以长江重要堤防为背景概化得到典型二元和多元结构堤基、堤身断面及土层的饱和非饱和渗流参数；以实测资料为基础概化得到较典型的水文气象过程，提出降雨入渗和蒸发排泄边界处理方式以及初始条件确定方法；提出根据二维模型模拟结果用有无对比法分析防渗墙对地下水动态的影响，根据三维模型模拟结果分析防渗墙端部绕渗对地下水流场动态的影响。模型和参数具有典型性，研究方法合理、有效。     

三峡工期围堰饱和—非饱和渗流分析

根据三峡二期工程上游深水高土石围堰的水文地质特性和堰体防渗墙可能出现缺陷的有关假定，建立了饱和－非饱和条件渗流计算模型。编制了可供工程实用的多功能三维有限元渗流计算程序，在国内外首次对防渗心墙上部有缺陷时的渗流状态进行了研究，综合分析了非饱和渗流参数，防渗墙缺陷的位置，宽度等因素对渗流的影响，从而对防渗墙局部缺陷下围堰的渗透特性作出评价。     

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。     

某工程坝基防渗系统敏感性分析

水电站工程大坝、防渗墙、围堰和厂房基础均坐落在覆盖层之上,覆盖层存在不均匀沉降和渗透稳定的问题.文中在充分考虑坝区地质条件的基础上,采用三维有限单元法计算分析设置防渗墙后渗流场的渗流特性,并通过变换防渗墙的渗透系数,对于防渗墙的渗透性对整个渗流场的影响进行了较为深入的敏感性分析.计算结果表明在考虑防渗墙周围岩土的渗透性和确定防渗墙的长度和深度的基础上,合理确定防渗墙渗透系数尤为关键,以安全、经济地设置防渗系统.     

三峡二期围堰饱和非饱和渗流分析

根据三峡二期工程上游深水高土石围堰的水文地质特性和堰体防渗墙可能出现缺陷的有关假定,建立了饱和非饱和条件渗流计算模型。编制了可供工程实用的多功能三维有限元渗流计算程序,在国内外首次对防渗心墙上部有缺陷时的渗流状态进行了研究。综合分析了非饱和渗流参数 防渗墙缺陷的位置、宽度等因素对渗流的影响 从而对防渗墙局部缺陷下围堰的渗透特性作出评价。     

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。     

南师附中树人学校段江堤渗流监测成果分析

2017年上半年,南师附中树人学校段长江大堤进行了两道高压旋喷垂直防渗墙防渗和充填灌浆加固。为了解防渗墙截渗效果,工程完工后,选择5个渗流监测断面,即在各监测断面防渗墙外侧1.2 m,高程6.0 m处埋设了一组渗压计并开展渗流监测。本次分析数据采集时间段主要为2017年主汛期,将采集到的测点水位数据生成图表并进行对比分析,分析结果表明,防渗墙迎水侧各测点随长江水位变化而变化,防渗墙背水侧各测点受长江水位影响较小,防渗墙起到了防渗作用。     

深厚覆盖层上高土石坝防渗墙裂缝渗流分析模型及应用研究北大核心

深厚覆盖层上修建混凝土防渗墙在其施工和运行期由于多种原因而容易发生裂缝,可能影响覆盖层地基的渗透稳定性,对工程安全造成难以估量的影响。为有效地求解深厚覆盖层上高土石坝防渗墙裂缝渗流问题,在改进节点虚流量法的基础上引入无厚度的缝单元来模拟防渗墙裂缝渗流行为。以瀑布沟深厚覆盖层工程渗控为例,计算了混凝土防渗墙裂缝未充填和充填下的三维渗流场,得到不同裂缝条件下渗流场的水头分布、浸润线以及渗漏量,系统分析了深厚覆盖层地基中混凝土防渗墙垂直裂缝条件下的稳定渗流场规律和特点。结果表明,该方法能对渗流逸出点和浸润线能准确定位,并能很好地模拟混凝土防渗墙裂缝对坝区渗流场的影响,可以为该类问题的分析提供参考。     

深厚覆盖层上高土石坝防渗墙裂缝渗流分析模型及应用研究

深厚覆盖层上修建混凝土防渗墙在其施工和运行期由于多种原因而容易发生裂缝,可能影响覆盖层地基的渗透稳定性,对工程安全造成难以估量的影响。为有效地求解深厚覆盖层上高土石坝防渗墙裂缝渗流问题,在改进节点虚流量法的基础上引入无厚度的缝单元来模拟防渗墙裂缝渗流行为。以瀑布沟深厚覆盖层工程渗控为例,计算了混凝土防渗墙裂缝未充填和充填下的三维渗流场,得到不同裂缝条件下渗流场的水头分布、浸润线以及渗漏量,系统分析了深厚覆盖层地基中混凝土防渗墙垂直裂缝条件下的稳定渗流场规律和特点。结果表明,该方法能对渗流逸出点和浸润线能准确定位,并能很好地模拟混凝土防渗墙裂缝对坝区渗流场的影响,可以为该类问题的分析提供参考。     

防渗墙裂缝对沥青混凝土心墙坝坝基渗流的影响分析

以某深厚覆盖层沥青混凝土心墙堆石坝为例,通过建立三维有限元模型进行渗流分析,研究其防渗墙裂缝宽度及裂缝型式对坝基渗流场的影响。结果表明,防渗墙完好条件下,坝基渗流量及渗透稳定性满足规范要求;随着防渗墙裂缝宽度以及裂缝条数的增加,大坝防渗截面的总渗流量显著增大,除裂缝外其余部位渗流量均有所减小,坝址下游溢出点土体发生渗透破坏。     

防渗墙钻孔压水流量与渗透系数关系的近似计算

防渗墙钻孔压水原位渗流检测方法由于施工简单、成本低、时间短、对堤坝没有损伤,是一种值得推荐的堤坝防渗墙现场检测方法,但目前尚无相应的渗透系数计算公式。通过饱和非饱和三维渗流计算并分析防渗墙钻孔压水试验中渗流分布特性,推导出防渗墙钻孔压水试验的渗透系数近似计算公式,为堤坝防渗墙施工质量的快速检测工作提供一定的技术支持。     

坝址区三维渗流场数值模拟及监测成果对比

通过Visual MODFLOW软件对某水电站的坝址区进行三维渗流场数值模拟,分析在正常蓄水位条件下坝址区的渗流场分布特征,渗流量大小等。发现渗流绕过灌浆帷幕和混凝土防渗墙后,水头损失明显,坝后压重平台坡脚有渗流溢出,渗流主要是库水绕过防渗墙底部,通过坝基覆盖层(1)、(2)向下游渗透。模型计算的三维渗流场与监测成果对比显示,二者分布特征大体一致,存在的一定差异是模型对坝体结构进行了概化,以及模型未能完全模拟地质条件的复杂性所造成。     

新疆下坂地水库坝基防渗处理设计

新疆下坂地水库坝基冰碛砂砾石覆盖层最大厚度达150余m，渗流分析计算表明，需全部截断坝基下覆盖层中的渗流才能满足渗漏量和渗透稳定的要求。设计采用上部防渗墙下接帷幕灌浆的形式来实现全断面截断坝基渗流。本文通过介绍其防渗设计及现场试验情况，阐明在深厚覆盖层中防渗墙不能完全将其封闭的情况下。采用墙幕相接来进行垂直防渗处理这种形式的安全性、经济性以及合理性。     

土石坝加固工程中缺陷防渗墙渗流特性研究

为了研究不同防渗墙质量缺陷对工程渗流特性的影响,以某实际工程为例,采用饱和-非饱和渗流有限元理论,利用ABAQUS有限元程序对土石坝加固工程中防渗墙墙底沉渣、墙体未入岩、墙体渗透系数过大、墙底开叉这几种缺陷进行二维、三维渗透特性分析,结果表明:墙底沉渣对工程渗流特性的影响不大;防渗墙渗透系数须达到设计值,若进一步降低渗透系数,不但增加施工成本和增大技术难度,而且防渗效果未发生明显变化;墙体未入岩明显增大了坝后渗漏量,改变了坝体原有的渗流形态,原因在于防渗墙无法截断坝基覆盖层处的渗流通道;墙底开叉宽度越大,浸润线高度越高,对工程渗透稳定性影响越大。     

某面板堆石坝施工期基坑渗水成因研究

某面板堆石坝施工期基坑发生严重渗水,影响施工正常进行。检查发现下游导流明渠由于施工质量问题,出现局部开裂导致漏水,并且漏水处下部粉土质砂发生塌陷。采用有限元法,对上游围堰、堆石坝基坑和导流渠道进行了数值建模和三维渗流场计算分析。通过对比渠道正常运行和带缺陷运行的三维渗流场和土体渗流比降的变化,揭示了渠道漏水对整体渗流场和渗流量的影响,论证了塌陷产生的原因。提出了加深防渗墙和提高渠道施工质量的建议。     

小浪底水库坝基防渗墙裂缝对渗流控制的影响

小浪底水库坝址处河床覆盖层最深达70余米,采用混凝土防渗墙控制强透水地基的渗流。按三维渗流计算结果表明:防渗墙出现裂缝的位置越高,防渗墙下游心墙底部的相对水头越大,裂缝靠心墙底部最危险,因此,确保心墙与防渗墙连接处的施工质量至关重要;防渗墙出现裂缝开度小于0.3cm时,对渗流场的影响不大,防渗墙下游心墙底部最大相对水头值仅为2.02％;防渗墙完好,上游天然淤积铺盖没有明显防渗作用,只有当防渗墙出现裂缝或开叉时,淤积铺盖的防渗作用才比较明显。     

西藏老虎嘴水电站左岸防渗墙布置方案优化

老虎嘴水电站左岸为古河槽,覆盖层最深达203m,初步设计采用悬挂式防渗墙进行渗流控制.在深入分析左岸渗流场特性的基础上,对悬挂式防渗墙的长度、左端深度进行优化,选定满足渗流控制要求且面积最小的防渗墙布置方案.通过对优化结果进行分析可知,取消右下部防渗墙对渗透流量影响较小,防渗墙起坡点位置及防渗墙长度对渗透坡降影响较大.此外,确定了左副坝防渗墙的压力水头,可供验算垂直防渗墙的稳定性以及防渗墙的结构应力.     

三峡工程渗流问题研究

文章主要介绍了三峡工程可行性研究阶段有关渗流问题的研究成果。主要包括两大部分:1.裂隙岩体渗流问题。以船闸区岩体为对象进行了系统地研究探索。分析指出,对高边坡岩体采取排水措施是必要且有效的。2.围堰渗流问题。研究了多种防渗材料及断面形式,推荐了水下部分防渗墙、水上部分为土工膜的防渗方案。同时还对围堰基础的渗透稳定性、反滤层进行了研究,分析了二期围堰的三维渗流状态,指出需注意的问题。     

多诺水电站面板堆石坝渗流特性研究

对于建在覆盖层上的面板堆石坝,面板及坝基防渗墙均可能出现裂缝,从而导致渗透破坏。本文针对多诺水电站面板堆石坝进行了正常工况、面板以及防渗墙出现裂缝非常工况条件下的三维渗流有限元分析,探讨了裂缝不同位置、裂缝宽度、垫层渗透性等对坝区渗流场的影响,为面板堆石坝防渗系统出现裂缝情况下渗流场变化规律提供了有效参考。