基于安全监测成果的硗碛土石坝渗流稳定分析

土石坝的渗流稳定对于土石坝的安全运行起着至关重要的作用。根据实测渗流渗压监测成果,运用多种分析方法,研究了硗碛砾石土心墙土石坝的渗流渗压分布特征及发展变化规律。心墙消减水头作用显著,防渗效果良好;河谷防渗墙与两岸防渗帷幕后最高渗压水位与库水位相差90 m以上,水位折减效果明显,坝基防渗体系防渗效果较好;两岸绕坝渗流水位变幅很小,多数测孔长期处于干孔状态,绕坝渗流现象不明显;大坝最大渗流量为19.1 L/s,多年平均渗流量9.44 L/s,远低于设计值,且呈逐年减少趋势。分析成果表明:由心墙、防渗墙、帷幕组成的坝体坝基防渗体系防渗效果良好。     

某水库2014年度大坝渗流监测资料分析

某水库大坝防渗系统为在原黏土心墙内设置深入坝基0.5m及厚0.8m的防渗墙并结合两坝肩帷幕灌浆。通过对埋设于坝体、坝基渗压计及坝脚量水堰等观测设备的2014年度监测资料分析,表明2014年度大坝渗流处于正常状态,大坝防渗效果较好。     

超深覆盖层沥青混凝土心墙坝坝基防渗方案研究

坝基防渗方案的选择是超深覆盖层上高土石坝建设需要解决的关键技术问题之一。黄金坪沥青混凝土心墙堆石坝坝基为最大深度达133.9 m的强透水性砂砾料覆盖层,且河谷左右两岸地形不对称,为研究不同防渗墙和廊道设计方案对大坝变形与应力的影响,用三维有限元法对不同坝基防渗方案的大坝应力变形性状进行了数值分析。分析认为,坝基采用封闭式混凝土防渗墙、结合小尺寸廊道与沥青混凝土心墙相连的防渗方案,对坝体的应力和变形更为有利。     

横锦水库大坝防渗加固效果分析

横锦水库大坝防渗加固设计方案为在原黏土心墙内设置深入坝基0．5m及厚0．8m的防渗墙并结合两坝肩帷幕灌浆。通过对埋设于防渗墙中的应变计、固定式测斜仪、坝体及绕坝渗压计等监测资料进行分析,表明大坝经加固后其整个防渗体系的运行效果较好。     

张峰水库初期蓄水大坝坝体渗流安全监测分析

通过对大坝坝体渗压计观测数据与库水位相关性分析和黏土心墙防渗效果、坝基渗流情况等进行分析,表明绝大部分渗压计测值正常,渗流观测资料可靠;心墙防渗效果良好,浸润线经过心墙后水头降幅较大,大坝目前工作性态正常;基岩渗透性较小,坝基防渗可以保证;后期蓄水应重点加强对坝体及大坝基础渗流异常情况监测分析,确保大坝安全。     

长河坝水电站坝基防渗墙与土心墙连接研究

长河坝水电站砾石土心墙堆石坝最大坝高240 m,坝基河床覆盖层厚度为60~70 m,对于河床部位心墙建基面下厚度约53 m的强透水覆盖层采用两道全封闭混凝土防渗墙防渗。防渗墙与土心墙的连接部位是坝体和坝基防渗系统的薄弱及关键部位,其连接设计是否成功是大坝设计的关键点和难点。通过对坝基防渗墙与土心墙连接型式的对比选择、副防渗墙插入心墙高度研究、主防渗墙与土心墙廊道式连接研究及防渗墙与土心墙连接部位高塑性粘土设置研究,精细化了防渗墙与土心墙连接部位的结构设计,选择出了适宜长河坝水电站砾石土心墙堆石坝防渗墙与土心墙的连接方案。     

湖北富水水库大坝渗流监测资料分析

采用比较法、作图法及数学模型法等渗流监测资料整编分析方法,对富水水库大坝坝体、坝基、绕坝渗流观测资料,发电管周围渗流观测资料,减压井水位观测资料以及坝后渗流量等项目进行分析。分析认为:坝体各测点渗流水位较为稳定,与库水位相关性较差;各断面心墙防渗效果显著;坝基各断面测点水位与库水位相关性整体比坝体测点明显;坝基混凝土防渗墙防渗效果比两岸帷幕灌浆效果明显;左坝肩存在明显绕渗;发电管周围渗流水位受库水位影响相对较小;减压井水位均较低,与库水位有一定相关性;渗流量小,受降雨影响显著。     

水库大坝防渗帷幕渗流模拟试验研究

为了研究水库大坝坝基和廊道析出物的来源以及水库蓄水后相应水化学环境下坝基渗流场帷幕水泥结石中钙质的溶出与腐蚀特征、流失规律，分析不同介质灌浆后形成的水泥结石组分与结构特征，模拟了防渗帷幕体在不同工况下的渗流试验、强度试验和微观试验。结果表明：坝基等析出物来源于帷幕体而非基岩；不同模拟介质灌浆后形成的水泥结石成分大体相同；对灌浆效果较好的帷幕体系，在水库蓄水后相应水化学环境下，坝基渗流场中帷幕水泥结石在充填裂隙中会有一个持续自闭合的过程，使防渗帷幕的防渗效果逐渐得以强化。     

冶勒水电站坝基防渗处理设计

冶勒水电站大坝为沥青混凝土心墙堆石坝，建造于高地震烈度区、深厚不均匀覆盖层上。坝基防渗左岸采用混凝土防渗墙接基岩灌浆帷幕，河床部位采用混凝土防渗墙嵌人覆盖层相对隔水层内一定深度，连接渐变为右岸防渗墙接深帷幕灌浆，右坝肩基础最大防渗深度约200m，采用两层合计140m深混凝土防渗墙接60m深帷幕灌浆联合防渗。该坝基防渗处理的设计与施工难度国内外罕见，目前工程进展基本顺利。     

基于ABAQUS的土石坝防渗墙渗流稳定性研究

为了研究双排防渗墙的防渗效果,基于数值模拟,分析防渗墙间距、嵌入深度及渗透系数对大坝渗流稳定性的影响。结果表明,大坝防渗墙的防渗系数对防渗效果有重要影响,防渗墙的渗透系数大于10^-7cm/s,随着主副墙渗透系数比值的增大,防渗墙的折减水头梯度变大;墙体防水帷幕未插入基岩时,主副墙的帷幕深度对坝基渗流稳定性影响较大。主墙水头折减和水力梯度随着帷幕深度比值增大而增大。主副墙的帷幕插入新鲜基岩,主防渗墙的最大水力坡降为92.9,副墙最大允许水力坡度为75.6,采用副墙下接帷幕深度10m和主墙下接帷幕深度50m的设计方案可以满足防渗要求。     

金平水电站深覆盖层基础处理及渗流稳定分析

详细叙述了防渗墙+防渗帷幕完整防渗体系,并选择9个典型大坝断面,考虑4个边界水头,对各种工况条件下大坝的渗流安全性进行评估。计算结果表明,采用防渗墙+防渗帷幕方案,可有效控制大坝渗漏(单宽渗流量小于14m3/d),防止坝基渗透变形,并能有效降低下游坝坡浸润线,坝体和坝基的抗渗安全系数均满足要求。     

长河坝深厚覆盖层防渗布置分析

采用渗流有限元方法对长河坝工程大坝及坝基防渗措施进行了计算分析,比较不同主、副防渗墙布置及墙下帷幕深度的防渗布置方案对大坝渗透场分布以及渗透稳定性的影响,为深厚覆盖层上的高土石坝坝基防渗方式选择提供设计参考。     

力洋水库大坝渗流监测资料分析及渗流性状评价

宁波市宁海县力洋水库为一座中型水库,一期采用黏土心墙防渗,二期续建加固时增设1道混凝土防渗墙。结合水库大坝安全鉴定工作,通过相关性、过程线、浸润线图形、位势及渗流统计模型对大坝渗流监测资料进行分析。结果表明,力洋水库大坝的防渗设施完善,防渗墙及黏土心墙的综合防渗效果较好,目前大坝的渗流状况总体安全。     

长河坝水电站特高心墙堆石坝双防渗墙渗流控制特性反演分析

为高效反演模型渗流参数,建立有限元模型,采用多因素敏感性分析法研究了长河坝水电站特高心墙堆石坝坝基渗流控制特性对防渗系统各材料以及表层基岩的渗透系数的敏感性。结果表明：表层基岩和主防渗帷幕的渗透系数对双防渗墙各自阻挡水头比例影响较大,极差分别为0.174和0.125;其余材料渗透系数影响较小,敏感性由强到弱排序为副防渗帷幕、副防渗墙、主防渗墙、砾石土心墙;基于此结果的反演计算值与实测值之间误差不超过5%,满足工程应用要求。     

某土石坝悬挂式混凝土防渗墙深度优选

在深厚覆盖层上修建土石坝,坝体和坝基的防渗效果直接关系大坝的安全。根据西南地区某土石坝坝址区工程地质条件,坝体采用沥青混凝土心墙防渗,深厚覆盖层采用悬挂式混凝土防渗墙方案,重点对悬挂式混凝土防渗墙深度进行了6种方案对比分析,确定防渗墙深度22 m时,大坝及坝基年渗流量和渗透比降满足要求。在此基础上,进行了多个工况的校核分析,计算结果表明,采用以沥青混凝土心墙和防渗墙为主的防渗体系,有效降低了坝体内部浸润线高度,浸润线在沥青混凝土心墙处骤降,下游坝坡内部孔隙水压力较小,最大坝高处浸润线降至排水层,下游出逸点位于下游排水体中下部,沥青混凝土心墙和混凝土防渗墙的渗透比降均小于允许值80,坝体填筑材料和天然砂砾石层的渗透比降均在允许渗透比降范围内,坝体、坝基渗流稳定,不会发生渗透破坏。     

高土石坝双防渗墙渗流特性研究

为了研究双排防渗墙的间距、深度、渗透系数等因素对防渗效果的影响规律,采用有限元分析软件ABAQUS对瀑布沟砾石土心墙坝双排防渗墙的各种布置方案进行渗流计算和对比分析,得出不同渗透系数组合和墙底帷幕深度组合下的坝基渗流分布规律。结果表明：当防渗墙渗透系数小于10-7 cm/s时,主、副墙渗透系数变化对坝基渗流分布影响不大;当防渗墙渗透系数大于10-7 cm/s时,主、副墙渗透系数比值越大,副墙水头折减和所承受的水力梯度越大,墙间水位越低。当防渗墙下接帷幕未深入新鲜基岩时,主、副墙下帷幕深度比值越大,主墙水头折减和所承受的水力梯度越大,墙间水位越高;当帷幕深度深入新鲜基岩后,继续增大帷幕深度,对坝基渗流分布无明显影响。研究成果可为深厚覆盖层上高土石坝双排防渗墙的布置设计提供有益参考。     

监测资料、压水试验与综合物探法在某心墙坝渗漏识别中的应用研究

探地雷达和高密度电法等综合物探方法在水库大坝防渗体连续性和渗漏检测中的应用较多,由于探测深度受限,深峡谷区大坝部分防渗体连续性无法采用探地雷达检测。某心墙坝除险加固工程采用防渗墙和防渗帷幕处理后,渗流量变化不大。为进一步查明大坝渗漏原因,结合监测资料、压水试验、探地雷达、高密度电法及地勘资料对心墙坝防渗墙连续性和防渗帷幕防渗效果进行了研究。结果表明：防渗墙整体连续性较好,无明显缺陷,防渗墙局部存在不密实;下游侧坝体与左右岸坝肩均存在多处低阻异常区,在高程80.00～100.00 m之间坝体视电阻率值低于30Ω·m,坝体含水量偏高;监测资料表明防渗帷幕前后水头降幅较大,说明防渗帷幕的防渗效果良好,除险加固后大坝渗流量变化主要是降水入渗导致。监测资料、压水试验、探地雷达和高密度电法综合应用在深峡谷区心墙坝除险加固工程渗漏识别和防渗体防渗效果分析中具有较好效果,可为同类工程提供依据。     

高心墙堆石坝坝基防渗墙与心墙连接方案研究

深厚覆盖层坝基上的高心墙堆石坝越来越多地采用两道防渗墙的设计方案。防渗墙与土质防渗体连接处是抵御渗透破坏的关键部位,该部位的混凝土结构设置方案优化是防渗设计的重点内容。阐述了瀑布沟电站心墙堆石坝混凝土防渗墙与土质心墙几种连接方案的设计比选过程,重点研究了防渗墙和廊道完全被高塑性黏土包裹和仅顶部被高塑性黏土包裹两个优化方案中心墙底部的孔隙水压力和渗透坡降的性状,表明这两个方案都是可行的。连接部位的渗透坡降是非均匀的,混凝土结构顶部的渗透坡降较大,心墙底部出口处的渗透坡降较小;坝体与两岸相接部位心墙底部渗流出口处的渗透坡降最大;高塑性黏土仅设置于混凝土结构顶部有利于心墙变形和施工进度,推荐设计采用。     

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。     

瀑布沟高堆石坝基础防渗墙监测数据分析

瀑布沟心墙堆石坝是我国目前已建采用宽级配砾石土作为心墙坝防渗料的最高心墙堆石坝。堆石坝坝基为深厚河床覆盖层,最大深度达78 m。坝基覆盖层采用各厚1.2 m的全封闭式混凝土防渗墙防渗。介绍了瀑布沟大坝防渗墙安全监测的情况。监测结果表明,大坝防渗墙工程施工质量优良,性能良好,满足设计要求。瀑布沟堆石坝防渗工程的成功建设把我国防渗墙施工水平提升到了一个新的高度,对今后防渗墙设计与施工具有重大意义。