土坝坝体注水试验的影响因素

针对目前病险土坝地质勘察中选取坝体土渗透系数较难的问题,采用适合土坝坝体注水试验的渗透系数计算公式,分析了注水试验参数对渗透系数的影响,并对常水头与降水头室内渗透试验与现场注水试验成果进行对比分析。结果表明:土坝坝体注水试验水头和初始水位对试验结果影响最大,注水试验水头过高易产生坝体水力劈裂,造成坝体土渗透系数偏大的假象;大坝坝体填土均适合进行常水头及降水头注水试验;土坝坝体土渗透系数的确定应综合注水试验及室内渗透试验的成果。     

存在高渗透区的黏土心墙土石坝渗流稳定性分析

黏土心墙土石坝是重要的挡水建筑物,心墙的低渗透性可以大幅降低坝体水力梯度,减少坝体发生渗透破坏的风险。然而心墙的质量问题(如局部高渗透区)会影响坝体的渗透稳定性,甚至酿成管涌溃坝等严重后果。以瀑布沟心墙土石坝为原型开展坝体渗流大型水槽模型试验,并结合有限元数值模拟方法研究高渗透区对坝体内部渗流场和渗流稳定性的影响。试验表明高渗透区域将改变心墙的渗流场,成为优势渗流通道,导致高渗透区域附近孔压值大幅上升,同时高渗透区域的存在将显著提升坝体渗漏速率。试验与模拟结果一致表明,随着高渗透区域逐步上移,高渗透区所在位置处的孔隙水压力增大,坝体渗漏量减小。高渗透区和心墙的渗透系数增加都会使心墙孔压值和渗漏量增加;随着高渗透区的渗透系数的增大,心墙坝渗流稳定性系数降低,导致坝体稳定性下降;随着心墙渗透系数的增大,高渗透区水力梯度略微减小,但心墙整体临界水力梯度下降,坝体稳定性降低。所得结论可为基于监测数据反演分析心墙的质量问题和评估坝体的安全性能提供依据。     

库水位骤降期深圳水库坝坡稳定分析

坝坡的稳定性分析是水库大坝安全鉴定中的一项重要内容。选取深圳水库实测测压管水位连线所得的浸润线与软件计算浸润线进行拟合反演推算,以对大坝各材料的渗透系数进行修正。根据修正渗透系数,借助autobank7.061软件和正岩土计算6.0软件分别进行坝体渗流稳定分析和坝坡稳定分析。反演分析得到深圳水库主坝各层修正渗透系数可以反映坝体实际渗透性;深圳水库主坝的渗流稳定和坝坡稳定计算安全系数均大于规范允许值。因此坝体渗流稳定性、坝坡稳定性良好。     

石牛水库防渗加固后大坝渗透系数反分析

准确获取石牛水库防渗加固后大坝渗透系数是评价其防渗加固效果的基础。结合石牛水库典型剖面的监测水头数据,利用BP神经网络反分析得出防渗加固后大坝各区域的渗透系数,并基于该组渗透系数采用有限单元法确定坝体浸润线的位置。计算所得的浸润线与实测浸润线位置接近,这表明反演所得渗透系数具有较高精度,能够为后续评估石牛水库的防渗加固效果提供可靠数据。     

大坝水库坝体渗漏原因探查与治理对策探讨

大坝水库坝后坡长期渗漏严重,为此采用CCTV管道内窥仪、探地雷达、高密度电法仪和表面波地震仪等先进仪器设备对坝体渗漏原因进行检查探测,根据探测成果提出采用旋喷桩墙的防渗治理方案,通过科学施工后,坝体防渗墙平均渗透系数小于1.0×10~(-5)cm/s,坝体渗漏得到有效控制,大坝渗漏探测治理模式可供类似工程参考。     

示踪法定量分析水流连通问题

为定量分析地下水流的水量分配比例,进行了连通试验。试验以示踪剂罗丹明为媒介,利用其受特定波长光照会激发荧光的特性,采用高分析度荧光分光光度计探测示踪剂溶液荧光强度,进而建立示踪剂浓度-荧光强度曲线。试验中在某地域上游溶洞入口投放示踪剂,并在下游出口回收样品,探测其荧光强度,同时进行流量测量。根据已建立的示踪剂浓度-荧光强度曲线分析计算,得出样品中示踪剂的质量,进而根据物质质量守恒定律和示踪剂运移扩散理论推算得到上下游水量分配比例。通过试验结果分析发现：采用本方法能较准确地探测出上下游水量的分配比例,试验方法可行,结果可信,可为解决类似问题提供参考。     

大容山（高垌）水库均质土坝防渗设计

大容山（高垌）水库主坝为均质土坝,由于清基不彻底、坝体填土压实度和渗透系数不满足规范要求、坝基岩土渗透系数不满足要求,虽经1961年至1997年五次加固,坝体和坝基仍渗漏严重。为此,采用坝体塑性混凝土防渗墙与坝基帷幕灌浆进行防渗处理相结合的加固方案。经核算,加固后浸润线明显降低,渗漏量明显减少,防渗效果显著。同时对溢洪道、输水设施、管理设施、进库上坝公路等,进行全面彻底的加固和改扩建,使其功能和效益得到充分发挥。     

劈裂灌浆在宝树水库土坝坝体防渗加固中的应用

该文介绍了应用劈裂灌浆方法,处理宝树水库土坝坝体的渗漏,结果表明灌浆后坝体密实度得到提高,渗透系数降低,背水坡湿润渗水现象消失,坝体渗流量减少70％以上,并对左坝段坝基的渗漏处理提出了建议。     

钻孔彩色电视成像技术在大坝渗漏探测中的应用

依据某大坝渗漏探测为案例,在水位观测、示踪剂试验等常规探测技术的基础上,首次采用钻孔彩色电视成像动态观察试验进行大坝渗漏探测。试验结果与示踪剂试验探测出大坝渗漏部位在平面上具有较强的统一性,不但复核了示踪剂的测试成果,同时查明了渗漏部位分布高程,估算了其渗流速度。通过施工检验说明了实验成果是准确合理的,表明钻孔彩色电视成像技术在大坝渗漏探测中具有一定的研究意义和工程意义。     

城头水库大坝防渗加固设计

城头水库加固前大坝坝体填筑质量较差,坝体心墙的压实度和渗透系数均不满足规范要求,心墙与坝基的接触段存在接触渗漏问题,原溢洪道和涵洞等部位虽经封堵处理,但仍存在发生渗漏的安全隐患。为此,必需进行大坝防渗加固处理。通过对4个防渗加固方案进行了分析比较,决定采用坝顶砼防渗墙方案对大坝进行防渗加固处理,并介绍其设计要点。工程完工后,大坝渗漏现象得到有效的控制,达到设计预期目标。     

希尼尔水库坝基基岩渗透性分析

水库坝基渗漏情况表现为坝后渗水量大小分布的规律,从内因和外因分析坝基渗透大小与对应岩层分布规律,分析不同岩性渗漏系数大小和关系,通过野外注水试验、室内渗透试验和综合岩体压水试验三种方法对相同岩层进行平行试验,同试验方法对不同岩性进行岩层渗透系数分析,总结不同岩性渗透系数分布规律及同岩性风化程度不同对渗透系数影响。     

增湿情况重塑黄土非饱和渗透系数的测定方法研究

对浸润锋前进法、Boltzmann变换法和瞬态剖面法3种直接方法在确定增湿情况下重塑黄土非饱和渗透系数的适宜性进行了研究,并对其进行了改进。首先应用重塑黄土进行了一维水平入渗试验,对前2种方法进行了改进,检验了改进后的效果,比较了这2种改进方法、瞬态剖面法和间接法所得非饱和渗透系数的差异,然后应用Hydrus软件对一维入渗试验进行了数值模拟,获得了采用不同方法所得非饱和渗透参数时预测浸润锋迁移距离和时间关系的准确性,分析了前2种方法所采用假定的合理性并对瞬态剖面法测点布置进行了改进和效果检验。室内试验结果表明浸润锋前进法采用改进的水力梯度计算公式后,不同吸力下渗透系数波动的现象减少;Boltzmann变换法采用新的变量λ*后,各测点λ*-θ关系的统一性增加;由于测点间距较大,瞬态剖面法偏离其他方法所得渗透系数很大。数值模拟结果表明采用2种改进方法所得的非饱和渗透参数均能较好地预测浸润锋迁移距离和时间的关系;浸润锋前进法采用的水分剖面平行移动假定以及Boltzmann变换方法采用的Boltzmann变量与体积含水率关系唯一假定,均需要在入渗一定距离后才能得到基本满足;采用改进后的测点布置位置和间距后,瞬态剖面法所得不同吸力下的非饱和渗透系数与前2种改进方法所得的差距减少,但仍不如前2种改进方法更接近于输入值。     

综合检测技术在面板堆石坝渗漏检测中的应用

经过30多年发展,我国面板堆石坝建设成就显著,但同时也面临着诸如大坝渗漏等病害问题。面板堆石坝坝体材料的非同质和变形的多维度,使得大坝渗漏形式多样,给大坝渗漏检测带来巨大挑战。为此,针对新疆某面板坝,首先应用资料分析和水下机器人声纳扫描普查确定可能渗漏的区域,然后派潜水员进行水下高清摄像详查破损区,最后采用示踪剂进行连通试验验证此前判断。上述综合检测技术在该面板堆石坝渗漏检测中得到成功应用,相关经验可供类似面板坝渗漏处理参考。     

重塑马兰黄土渗透性的室内试验研究

基于室内常规渗透试验,对延安新区重塑马兰黄土不同压实度下的渗透性进行研究,分析了饱和渗透系数随颗粒大小、孔隙度及干密度等因素的变化规律。试验数据拟合结果表明,该地区重塑马兰黄土的饱和渗透系数与孔隙度呈正指数函数关系,与干密度呈负指数函数关系。此外,不同干密度情况下,饱和渗透系数随时间变化的统计结果表明,当干密度大于1.6g/cm~3时,重塑马兰黄土的渗透系数不再随渗透时间变化,基本趋于稳定,且渗透性能低,因此可采用此干密度为不同要求和标准的地基压实工程提供参考和指导。     

龙须湖水库均质土坝防渗加固设计

龙须湖水库始建于20世纪50年代,水库大坝为均质土坝,由于清基不彻底、坝体填土压实度和渗透系数不满足规范要求,虽经多次加固,坝体和坝基仍渗漏严重。为此,采用坝体混凝土防渗墙与坝基帷幕灌浆相结合的加固方案进行防渗处理。经观测,加固后浸润线明显降低,防渗效果显著。对类似条件下防渗墙的设计、施工和管理积累了经验,具有一定的参考价值。     

苍村水库大坝防渗灌浆加固工艺与质量检测评价

文章以苍村水库大坝为工程背景,针对大坝渗漏情况,制定了坝体劈裂钻孔、灌浆与坝基帷幕钻孔、灌浆的防渗方案,确定了工程量,论述了大坝防渗劈裂灌浆与帷幕灌浆加固工艺的技术要求与步骤,采用钻孔注水试验进行充填灌浆质量检测,结果表明：检测渗透系数2.6×10^-5-9.2×10^-5cm/s,灌浆充填效果明显,大坝充填防渗体已基本形成,坝体的连续完整性得到了改善。     

杨凌地区黄土三轴渗透试验研究

通过杨凌地区重塑黄土不同干密度下的常规渗透试验和三轴渗透试验,对比分析了围压和干密度对渗透系数的影响,用指数函数对围压和渗透系数的关系曲线进行了拟合,并推导出了饱和黄土干密度与渗透系数的函数关系.结果表明:在同等条件下,随着围压和干密度的增大,渗透系数减小,但其对渗透系数的影响会越来越小;于密度与渗透系数呈指数函数关系.     

非饱和土渗透系数直接试验法和间接计算法

利用改进的非饱和土三轴仪对黄河大堤非饱和土进行了土-水特性试验,根据土-水特征曲线计算得到渗透系数.利用非饱和土三轴渗透装置进行渗透特性试验得到渗透系数-基质吸力关系,并对由间接计算和直接试验得到的渗透系数进行相对误差分析,结果表明:围压为100～400 kPa、体积含水量为0.07～0.23时,两种方法所得渗透系数非常接近,误差不大于10%.直接试验法所得渗透系数可靠,但试验难度大,耗时长,代价高;间接计算法所得渗透系数存在误差,但试验较为简单,耗时较少.     

菲常量渗透系数在水坠坝有限元分析中的应用

过去,曾将比奥固结理论应用于水坠坝施工期变形稳定计算,其中假定渗透系数K是常量,事实上渗透系数K是应力的函数,水坠坝施工期坝体内每点的应力都是随时间而变化的,因此,坝体内每一点的渗透系数是不同的.本文通过试验,探索了渗透系数与应力关系,并应用于水坠坝施工固结有限单元分析中.     

碾压混凝土渗透试验和压水试验渗透系数间的相关关系

对江垭大坝二级配、三级配碾压混凝土的渗透试验和压水试验渗透系数进行了统计分析，并作出了各自的累积概率曲线。根据累积概率曲线得出了6种保证率下二级配、三级配碾压混凝土渗透试验和压水试验的渗透系数值，并用最小二乘法拟合得出二级配、三级配碾压混凝土渗透试验和压水试验渗透系数间的关系式。拟合结果表明渗透试验和压水试验渗透系数间存在很好的线性相关关系。根据上述线性关系式，可利用渗透试验的渗透系数来预测压水试验的渗透系数。