土石坝防渗(复合)土工膜缺陷及其渗漏问题研究进展

在国内外众多土石坝采用(复合)土工膜防渗的工程背景下,分析了坝面或坝内土工膜缺陷的类型及产生缺陷的原因。归纳总结了国内外已有(复合)土工膜缺陷渗漏问题的研究成果,认为现有研究成果不适用于解决高土石坝复合土工膜的缺陷渗漏问题。同时认为高土石坝复合土工膜的缺陷演化规律、缺陷渗漏对坝体渗流场分布及对大坝安全的影响,以及如何采取有效的限渗减漏措施预防和减小缺陷渗漏量,已成为高土石坝复合土工膜防渗工程发展的瓶颈。为此,建议对复合土工膜的缺陷渗流特性进行试验研究,同时采用理论分析、数值模拟和工程实例反馈分析等手段对土石坝中复合土工膜的缺陷渗流及缺陷演化等相关问题进行系统研究,以便为复合土工膜防渗高土石坝的渗漏安全评判、预防及修复等方面起到理论指导作用。     

土工膜缺陷对土石坝渗流特性的影响及控制措施

由于土工膜因缺陷导致的渗漏问题可能对土工膜防渗土石坝工程安全造成隐患,为此模拟不同的土工膜缺陷大小和位置,分别采用剔除单元法和渗透系数放大法对存在缺陷的土工膜坝面防渗土石坝进行饱和-非饱和三维渗流场有限元数值仿真计算,分析土工膜不同缺陷条件下大坝整体及局部渗流场变化规律。计算结果表明:土工膜缺陷渗漏仅对缺陷附近坝体局部渗流场分布产生较大影响,对大坝其他部位影响不大;土工膜缺陷位置越低,缺陷处水头越大,缺陷渗漏量增加越明显,并使缺陷处膜后坝体浸润线局部抬高。最后,针对土工膜缺陷渗漏提出了若干工程设计控制措施。     

湖北省中小型水库土石坝渗漏原因及防渗处理

湖北省共有各类水库5 838座,二、三类水库为4 262座,其中70%以上为土石坝,普遍存在大坝渗漏问题.目前大坝防渗处理技术措施较多,如何因地制宜地选择防渗处理方案以满足除险加固工程的功能性、可实施性、经济性、环境和安全性的要求,是建设各方必须重视的问题.以湖北省某水库为例分析了大坝渗漏的类型及成因,提出了有针对性的优选方案和施工中应注意的问题,为水库的防渗加固处理提供参考和借鉴.     

土石坝坝体渗漏的防治

水库土坝自身具有透水性,在挡水时必然渗水,如果渗流破坏了坝体强度和稳定性,会引起渗漏破坏险情。文中针对渗漏破坏的特点,提出土石坝渗漏破坏的防治措施和见解。     

土工膜在土石坝防渗加固中的应用

文章对土工膜材料在舒城县土石坝防渗加固中应用的主要技术问题，土工膜材料选择，防渗体结构型式，施工中注意事项作了论述并建议推广这种防渗材料。     

土石坝病害的防渗加固

对土石坝渗漏原因，加固方法选择，混凝土防渗墙加固实例及其实施中注意问题等作诌议，以供商榷。     

土石坝病害的防渗加固

对土石坝渗漏原因、加固方法选择、砼防渗墙加固实例及其实施中应注意的问题等作诌议，以供商榷。     

浅谈混凝土重力坝上游面土工膜防渗技术

由于设计、施工、管理等种种原因,我国早期兴建的混凝土坝坝体渗漏问题严重,亟待加固处理.PVC复合土工膜在坝体防渗加固处理中具有施工方便、造价低、工期短、不受气候条件影响、节省工程量等优点.对混凝土坝体上游面设置土工膜防渗施工技术进行分析论述,采用PVC复合土工膜防渗处理,防渗效果良好.     

(复合)土工膜防渗土石坝饱和-非饱和渗流特性

分别采用完全饱和渗流及饱和 非饱和渗流有限元计算理论,对(复合)土工膜防渗土石坝进行渗流场仿真分析,重点研究土工膜等效处理时不同厚度放大倍数下大坝渗流场变化规律,同时结合坝体土石料不同渗透特性,计算得到大坝渗流量和浸润线与土工膜厚度放大倍数之间的关系,并比较了按完全饱和渗流理论与饱和 非饱和渗流理论计算结果的差别。结果表明:在坝体土石料渗透特性相同的情况下,土工膜不同厚度放大倍数时浸润线仅在土工膜等效区有较大差别,在膜后坝体部位基本保持不变;大坝渗流量与土工膜厚度放大倍数及坝体填料的渗透特性相关,按饱和渗流理论计算所得的大坝渗流量大于按饱和 非饱和渗流理论计算得到的渗流量。     

土石坝坝面防渗膜中的夹具效应

对土石坝上游坝面防渗土工膜的夹具效应进行分析,用力学平衡法对膜的受力及与坝体的相对位移进行计算,论证了坝体与岸坡及坝基锚固处的土工膜存在夹具效应的可能性。用FLAC3D软件对整个坝体及坝面上的膜进行仿真数值模拟,结果表明,土石坝坝面防渗膜中确实存在夹具效应,且坝体与岸坡锚固处膜中的夹具效应比坝体与坝基锚固处明显。     

复合土工膜在向家坝围堰工程中的应用

介绍向家坝工程中重要的临时建筑物一期和二期土石围堰工程的特点、围堰的平面布置、断面形式、结构及防渗体系的设计、施工与运行情况。应用结果表明,复合土工膜防渗性能和力学性能十分优越,适应性强,在向家坝围堰工程防渗中取得了良好的效果。     

基于GAMLSS-GLO及随机森林算法的土石坝渗流监测模型

根据土石坝渗流原型观测,厘清水位、降水等因素的影响,模拟大坝渗流的真实状态,合理评估其渗流监测结果,是土石坝安全监控亟待解决的关键问题。基于此,根据数理统计原理,采用随机森林算法构建无降水条件下渗流量与上下游水位的回归模型;考虑渗流量受前期累积降水的综合影响,引入广义可加模型（GAMLSS-GLO）,模拟降水影响下土石坝渗流监测值的波动区间,并将其与渗流-水位回归模型叠加,预测土石坝渗流监测的可靠区间;最后,将该方法应用于糯扎渡心墙堆石坝的渗流监测。结果表明：所提模型方法对渗流的水位、降水响应表现出良好的适用性,显著提高了渗流模拟预测质量。同时求解了渗流量置信区间,有利于土石坝的运行工况判断及安全监控。     

基于关联规则的土石坝渗流推理预测方法及应用

将关联规则算法引入到土石坝渗流的预测中,并建立预测模型。首先将渗流量和上游水位、降雨量、下游水位等组成事务组,利用K-means算法对实测数据进行预处理,然后通过Apriori算法进行频繁项集的挖掘,产生强关联规则,最后将强关联规则用于渗流量的预测。本模型可以较好的解释影响渗流变化的内在原因,将本预测模型应用于某土石坝工程中,结果表明该模型具有较好的精度。     

土石坝坝体反滤层与渗流控制

综述了土石坝坝体反滤层的功能与设计原则,引用工程实例说明防渗体裂缝在反滤层保护下可以自愈,以期使设计与施工人员进一步明确采用反滤层保护大坝渗流出口是实现渗流安全控制的关键性措施。     

通过观测资料分析土石坝的渗流安全状况

随着大坝安全监测自动化的发展，所观测到的数据量很大，如何及时准确地帮助大坝管理人员分析观测资料，以了解土石坝的运用及安全状况，成为大坝安全管理现代化的一个难题。就如何利用观测资料分析土石坝的渗流安全状况作了初步的研究，并结合一具体实例，分析了该坝的渗流安全状况，表明研究成果具有一定的实用性。     

基于EEMD-LSTM-ARIMA的土石坝渗压预测模型研究

渗压监测是土石坝渗流安全评价的重要内容之一。由于渗压受到诸多外界因素的影响,测点的渗压值时间序列往往存在非平稳性、局部突变等特点,为此基于“分解-重构-组合”的思想构建了土石坝渗压预测的EEMD-LSTM-ARIMA模型。首先采用集合经验模态分解(EEMD)对时间序列特征进行提取,根据长短期记忆神经网络(LSTM)对提取出的特征分量进行预测,同时结合差分自回归移动平均方法(ARIMA)进行残差修正,组合LSTM和ARIMA的预测结果,重构得到改进预测模型。以某深厚覆盖层上的土石坝工程为例,选取主河床坝体防渗墙后2个典型测点的实测渗压值序列为研究对象进行应用验证。结果表明：相较于单一的LSTM模型和ARIMA模型,改进模型的平均绝对误差MAE、均方误差MSE、均方根误差RMSE均为3种模型中的最小值,预测精度明显优于另外2种模型,该模型为土石坝渗压的精确预测分析提供了新途径。