土坝下游贴坡式加高渗流与稳定问题研究

对土坝下游贴坡式加高过程中面临的渗流、稳定等问题进行计算研究,利用有限元法计算渗流场,比对计算各种情况下的稳定渗流情况,采用简化的Bishop法,考虑孔隙水压力计算坝坡稳定安全系数,对比增加防渗排水设施前后坝体稳定情况。经计算发现,下游贴坡加高会违反防渗原则,导致坝体渗流稳定出现问题。针对可能出现的问题提出了解决方法,最后得出增加水平排水的方案对于降低浸润线最为有效。     

黄土地区老旧骨干淤地坝坝体稳定性探究

淤地坝是黄土高原丘陵沟壑区防治水土流失、发展农业生产和改善生态环境的一项有效措施，但是老旧骨干淤地坝存在工程质量差、设计标准低和运管维护弱等问题。鉴于此，基于Geo-Studio软件内的SEEP/W和SLOPE/W模块，分析老旧骨干淤地坝坝体抗渗、抗滑稳定性；分析坝体、排水棱体渗透系数和坝体黏聚力、内摩擦角对坝体抗滑稳定性的影响。结果表明，老旧骨干淤地坝坝体水力坡降略微大于允许水力坡降，基本能够满足抗渗稳定要求，但存在一定渗透破坏的风险，需要采取必要防护措施；坝体安全系数大于《碾压式土石坝设计规范》(SL 274-2001)规定的1.50,能够满足抗滑稳定要求；坝体渗透系数越小、排水棱体渗透系数越大、坝体黏聚力和内摩擦角越大，坝坡安全系数越大。研究成果可为老旧骨干淤地坝运维提供参考与借鉴。     

基于GeoStudio的某土石坝整治前后渗流及坝坡稳定分析

针对由于下游排水棱体失效而导致某土石坝坝体浸润线比较高、坝坡安全系数不能满足规范要求的情况,通过削坡和重建排水棱体对其进行整治,再利用GeoStudio2007软件对该土石坝的稳定渗流期进行有限元分析,对比分析整治前后的渗流场和坝坡抗滑稳定性,验证了整治措施对坝体渗流和稳定性的改善作用。     

北山水库坝体反滤设施效果分析

1 前言 水库土坝坝体排水反滤形式一般有贴坡式、堆石棱体、褥垫式三种,尽管褥垫式能有效地降低大坝浸润线,但由于它用料较多,且损坏后很难检修,故一般在中小型水库大坝中很少应用,而北山水库由于地势较高,位置险要且石料较多,坝体排水反滤设施采用了褥垫式(见下页图)。     

均质坝排水失效坝体自由面变化及坝坡稳定分析

为了研究均质坝下游排水褥垫失效情况下坝体自由面变化及其对下游坝坡稳定性的影响,通过有限元法对计算区域渗流场进行分析,得出的自由面和孔隙水压力等结果应用于下游坝坡的稳定性分析。实例分析结果表明:均质坝渗流场的分布由其下游排水条件决定;排水褥垫失效,坝体渗流自由面上升,饱和区范围增大,下游坝坡安全系数降低。     

基于Autobank的水库大坝渗流安全评价分析

为进行水库大坝渗流安全评价,以Autobank软件为媒介,以勘察地质参数为基础数据,对南王水库进行渗流安全复核计算。通过复核结果与现场实际调查结果相比较,进而得出南王水库土石坝的渗流安全评价结论：南王水库坝体上游坝坡采用复合土工布防渗,下游坝脚设有反滤与排水棱体。上游坝坡采用复合土工布有效地减少了水库的渗漏量,坝脚设有反滤与排水棱体有效地降低了坝体浸润线,使浸润线到坝体下游部位渐趋平缓。大坝防渗设施较完善,坝脚反滤、排水棱体设施完善。经分析计算,各工况下,坝体渗透坡降均小于允许渗透,认为大坝渗流性态基本安全。     

基于观测资料反演的土石坝渗流稳定计算分析

为真实地模拟分析土石坝的渗流稳定状态,利用观测资料反演获取的材料渗透系数进行渗流稳定计算。结果表明：防渗墙仍具有一定的防渗效果,但下游排水棱体存在淤堵,防渗墙与排水棱体的渗透系数与原设计值的差值大于1个量级;下游坝坡出逸点位置较高,不利于坝体稳定,且大坝下游坝坡抗滑稳定最小安全系数不满足SL 274—2020《碾压式土石坝设计规范》要求。通过利用观测资料联合数值模拟计算分析,可以更准确地获取大坝的渗流稳定状况,为保障大坝安全运行提供有益参考。     

土坝脱坡应如何抢护？

土坝脱坡抢护的基本原则是降低浸润线．减轻渗水压力，稳定坝坡，即先进行滤水还坡，而后稳固坝身。 1．开沟导渗、滤水还坡 从开始脱坡的顶点起至坝脚外为止．采用前面开沟导渗、抢护散浸的办法。若有排水棱体，则所开的导渗沟要与排水棱体结合好，使水能顺利渗出。若没有排水棱体，则在靠坝下游的坡脚处开挖与坝平行的一道横沟，将渗水导至坝外低洼处。沟内填好导渗材料后，将陡立的土崖削成斜坡，换填与原坝坡相同的土料（图1）。     

某土石坝加固前后渗流及坝坡稳定性对比分析

针对某水库土石坝渗漏问题采用了"黏土斜墙+贴坡排水"的加固方案.本文对加固前后土石坝稳定渗流期和非稳定渗流期的坝体渗流及坝坡稳定性进行了分析.结果表明:与加固前相比,土石坝加固后的渗流量及渗透坡降均有所下降,上游坝坡安全系数升高,下游坝坡失稳概率大幅度降低.加固后的坝体稳定安全系数满足规范要求,说明所采用的工程加固措施是有效的、可靠的.     

上沙江水库立体导渗网络设计与施工探讨

1　概况邵东县上沙江水库大坝建于 1 966年 ,水库总库容1 84 5万ｍ3,大坝为均质土坝 ,坝高 4 1 5ｍ ,原设排水棱体堵塞失效 ,导致浸润线抬高。出逸点高程达 1 87 0ｍ ,影响下游坝坡稳定 ,危及大坝安全。1 997年 ,湖南省水利水电科学研究所采用ＵＳＳ -ＺＤＰ渗流计算程序对坝体渗流进行计算 ,经分析 0 +0 85计算断面排水棱体偏小 ,且褥垫式排水体基本失效 ,0 +0 1 5计算断面仅设置贴坡式排水体 ,不能满足规范要求。为此 ,设计采用在排水体上开挖竖井导渗并相互贯通 ,形成立体排水网络方案 ,工程于 1 998年 1 0月底动工 ,1 999年 1月 1 5日…     

坝坡外水体对土坝坝坡稳定性的影响分析

针对某土工膜斜墙坝在运行期由于泄洪、暴雨、坝体排水不畅、土工膜缺陷渗漏等原因导致的浸润线上升、下游水位上涨等情况，分析了坝坡外水体对坝坡稳定的影响。计算分别采用简化Bishop法和有限单元应力法，其中简化Bishop法通过静水压力法和置换容重法对坝坡外水体进行考虑。分析结果表明：由于浸润线上升和下游水位上升两者的共同作用，最小安全系数会随着出逸点的升高而减小，但考虑到上下游水位差减小，最小安全系数减小的速率会越来越慢。坝坡外水体对坝坡稳定的影响有利有弊，应合理利用。     

八一水库大坝除险加固及其安全评价

八一水库大坝安全类别为三类,急需进行除险加固。大坝除险加固采取了坝基与坝肩帷幕灌浆、坝体冲抓套井回填、平整防护坝坡、重建排水棱体等工程除险。以加固后的典型坝体横剖面为研究对象,采用有限单元法对正常蓄水位、设计洪水位和校核洪水位等工况下的坝体渗透稳定性进行分析,并采用刚体极限平衡法计算相应工况下的坝体抗滑稳定安全系数。计算结果表明:坝体除险加固后,大坝浸润线位置明显降低,坝体渗流量非常小,渗透坡降均小于允许渗透坡降,上下游坝坡抗滑稳定安全系数均大于规范要求。这说明采用的坝体除险加固措施是有效的,能保证加固后坝体安全运行。     

金普新区大蚂蚁岛集雨工程塘坝设计及稳定性分析

塘坝稳定性对保障塘坝安全运行具有重要意义,渗流及坝坡滑动破坏是其常见的破坏形式。为了分析大蚂蚁岛集雨工程塘坝工程的渗流和坝坡抗滑稳定性情况,根据坝体结构方案建立渗流及坝坡稳定计算模型,经计算：溢出点位于棱体排水体内,现状棱体排水高度2.5 m,满足正常蓄水工况下逸出点高程要求,大坝在抵御洪水标准下各工况均满足大坝最小抗滑稳定安全系数要求,塘坝稳定性较高。研究结果可为金普新区大蚂蚁岛集雨工程塘坝稳定运行提供参考。     

百合水库主坝主要安全隐患及加固措施浅析

现场检查发现百合水库主坝存在坝体沉陷变形较大、漏水严重和穿坝涵管开裂渗漏等重大安全隐患,经复核主坝加固前下游坝坡抗滑稳定安全系数小于规范允许值,对此,采取了坝体高压旋喷灌浆、坝基帷幕灌浆、下游坝坡培厚、排水棱体加高、穿坝涵管封堵及固结灌浆等加固措施.加固后主坝下游坝坡各工况的最小抗滑稳定安全系数均满足设计规范要求.     

大新桥水库灌溉工程面板堆石坝坝坡稳定分析

从计算基本参数选用、坝坡稳定计算的方法、坝体边坡稳定计算、复核计算等方面进行分析。采用河海大学Autobank程序和加拿大Geostudio Seep/w和Slope/w程序进行坝坡稳定计算,计算结果差异不大,规律性较明显。经综合分析,采用以上程序进行坝坡稳定计算是可行的。通过工程的稳定计算分析,为同类型的为中低面板堆石坝坝坡稳定分析提供参考。     

堆石棱体在高州水库除险加固工程中的应用

高州水库除险加固工程主副坝应用了大量的堆石棱体作为排水设施。堆石棱体能够有效地降低坝体浸润线和防止坝坡土料的渗透变形,并支撑下游坝坡,增加稳定性,保护坝脚不受尾水冲刷,防止坝坡冻胀,具有结构安全可靠等优点,被广泛应用于各种水利工程的加固建设。以高州水库除险加固工程石骨主坝为例,简要地分析探讨了堆石棱体在水库加固工程中的应用。     

斜墙土石坝筑坝材料渗透性对坝坡稳定的影响

以四川省大田水库斜墙斜墙土石坝为例，根据防渗斜墙与坝壳材料不同渗透系数组合，对不同工况下坝体浸润线位置及坝坡稳定进行了相应的计算分析。对筑坝材料、排水设置等方面进行了有益的探讨，获得了值得工程设计借鉴的结论。结合大田土石坝实际情况，提出了整治建议。表2个，图3幅。     

乌井水库坝体防渗墙对坝坡稳定的影响研究

增建防渗墙是一种常见的土石坝加固手段,目前,关于土石坝除险加固工程中增建混凝土防渗墙后是否对坝坡稳定产生影响的研究较少,工程设计上也很少考虑.为分析增建防渗墙对坝体的影响,采用有限元法建立数值计算模型,分析增建防渗墙前后坝体渗流、应力场变化规律,对比计算不同运行工况条件下的坝坡稳定情况.计算结果表明:增设防渗墙后,上游坝坡浸润线有所抬高,下游坝坡浸润线明显降低;墙前土体孔隙水压力大于墙后土体,墙后土体的有效应力大于墙前土体;增建防渗墙后上游坝坡的稳定安全系数减小,但减小的幅度不大,相比上游坝坡,增建防渗墙对于下游坝坡的稳定安全系数影响更显著,安全系数提升了近10％;水位骤降速度越大,上游坝坡稳定安全系数下降越快,骤降达到的最小坝坡稳定安全系数越小,对于坝坡的稳定越不利.     

黏土斜心墙土石坝稳定性影响因素分析

以具体工程实例为研究对象,研究了黏土斜心墙防渗体在坝体中位置、上游坡度、渗透系数变化对斜心墙土石坝渗流和坝坡稳定的影响,以及坝高和黏土斜心墙高对坝体渗流及稳定性的影响,结果表明:斜心墙在坝壳内的位置、上游坡度和坝高对坝体渗透稳定的影响甚微,但斜心墙渗透系数对坝体渗透稳定的影响较大,是影响坝体渗透稳定的关键因素;坝高对上游坝坡稳定的影响幅度相对较大,是影响上游坝坡稳定的关键因素,斜心墙在坝壳内的位置、上游坡度、渗透系数对上游坝坡稳定的影响甚微;斜心墙在坝壳内的位置、上游坡度、渗透系数和坝高4组参数的变化对下游坝坡稳定安全系数虽然有影响,但影响甚微。     

卫星水库除险加固工程坝体稳定复核

以新疆卫星水库除险加固工程设计为例,通过有限元计算,对水库大坝的渗透稳定、坝坡稳定及坝坡与土工膜的接触带稳定进行复核计算。结果表明:在水库正常蓄水位时,下游坝坡出逸段水力坡降均小于允许坡降;通过在坝后设置褥垫式排水与坝坡脚外设置排水沟的方式,下游坝基渗透稳定;当库水位骤降时,大坝垫层与土工膜之间的抗滑稳定满足规范要求。