谈土石坝渗流监测自动化设计及工程应用

分析了土石坝渗流监测的目的及渗流监测设计的基本原则,对土石坝渗流监测设计方法和监测系统自动化进行了探讨,并列举相关工程事例加以说明,为大坝的安全评价提供了保障。     

渗流作用下土石坝防渗探讨

简述了土石坝被广泛应用的原因,研究了土石坝渗流问题的方法,探讨了土石坝地下水渗透数学模型的选用,指出实际工程中需建立一套新的运动微分方程,以解决非稳定渗流情况下大坝应力变形及防渗问题。     

某土石坝渗流稳定分析及安全评价

以某土石坝工程为研究对象,根据该大坝地质勘察报告提供地质参数计算,选取典型断面进行渗流计算,确定各工况下的浸润线位置,并对计算结果进行分析,评价结构的安全状况,研究结果表明：大坝在各种工况下的渗透坡降均小于允许渗透坡降,大坝不存在渗透变形破坏。     

土石坝风险预警指标体系研究

风险预警指标体系与水库大坝的具体特点息息相关,针对土石坝的具体特点和工程实际,参照有关规范和法规,详细介绍了土石坝风险预警指标的分类以及筛选条件和构建方法。在此基础上,结合大坝失事资料统计结果,分析了影响土石坝安全的主要因素,将其失事模式主要分为洪水漫顶、渗透破坏、滑坡以及其他破坏等形式,从而建立了土石坝的风险预警指标体系,并应用于实际工程中。     

非线性心墙坝渗流及坝坡稳定性分析

土石坝的坝坡稳定和渗流是影响土石坝安全和蓄水的重要因素,文中采用非线性极限法对本实例土石坝进行坝坡稳定和渗流分析。基于有效应力的方式,采取非线性离散结构土体,考虑了地震荷载和渗流作用建立极限分析的非线性规划模型。运用非线性迭代法对本实例土石坝进行非线性坝坡稳定及渗流模拟计算。得出非线性模型下土石坝坝坡滑移和渗流规律,对工程仿真分析有一定意义。     

混凝土防渗墙在土石坝防渗加固施工中的应用

土石坝的渗流是当前施工质量安全中一个十分严重的隐患,大坝能否安全运作它起着决定性的作用。混凝土防渗墙可以作为挡水建筑物强化的一种加固措施,防渗效果是目前比较认同和接受的。文章针对施工材料和施工工艺进行了一系列的探讨,同时也指出了存在的一些问题,以及由于一些不当操作所带来的巨大影响,结合当前混凝土防渗墙在土石坝防渗处理上的优势以下就土石坝防渗加固中混凝土防渗墙的设计、施工方法等问题进行初步总结。     

基于物联网技术的土石坝安全监测自动化系统研究

构建了基于物联网技术的土石坝安全监测自动化系统,利用无线传感网芯片CC2530和GPRS模块完成了传感器节点、路由器节点、协调节点的硬件和软件设计,集成无线传感网和地理信息系统。实现对土石坝大坝变形、渗流、应力应变以及环境气象等各种因子进行全天候的实时监测、采集和控制,并在专家知识库辅助下,实现对土石坝安全性状的智能化、科学化管理。     

土石坝渗透比降监控指标研究

基于非饱和稳定渗流,应用Geostudio软件,对土石坝内部的渗流场进行模拟。通过对心墙的渗透系数的折减,分析土石坝下游的渗透比降变化,并结合规范分析,得出土石坝渗透比降监控指标,以指导大坝安全运行。     

太赫兹技术在大坝渗流实时监测中的应用探索

大坝渗流监测是土石坝安全监控的重要手段。介绍了目前大坝渗流(安全)监测方法的现状,评价了现有技术的特点及存在的问题,提出了一种新型的基于太赫兹波的坝体渗流监测技术,以及该项技术在国内外的研究进展及应用效果,给出了混凝土内渗流探测的实时监测影像,讨论了太赫兹技术在大坝渗流监测领域推广应用的价值与前景。     

土石坝防渗流技术措施探讨

1土石坝渗流原因 由于填筑土石坝的土料和坝基的砂砾是散粒体结构,颗粒间存在大量的孔隙,具有一定的透水性,水库蓄水后,在水压力的作用下,水流必然会沿着坝身土料、坝基土体、坝端两岸地基中的孔隙渗向下游,造成坝身、坝基和绕坝的渗漏.若渗流在设计控制之下,大坝任何部位的土体都不会产生渗透破坏,则为正常渗流,渗流量在规范许可的范围内,表现为稳定的渗流状态,一般不会对坝体造成较大的危害,此时渗流量一般较小,水质清澈透明,不含土壤颗粒.     

小型水坝的地震安全(英文)

大多数用于灌溉和供水的坝为高度小于 15 m 的土坝,并称之为乡村坝。国际大坝委员会所辖大坝的坝高都在15 m 以上,这些小型水坝并不在委员会管辖范围之内。通常,乡村坝由地方社区或水坝工程建设经验不足的组织资助修建起来的,印度尤其如此。例如 1 月 26 日发生在印度古茶拉底省的 Bhuj 地震,波及到 240 座水坝。显然这些坝的质量远比不上水电站大坝的质量,然而小型水坝的事故将会影响到整个大坝行业的前景,所以这些乡村水坝也应该满足基本的设计与安全准则,以免对整个大坝行业造成负面影响。     

高心墙堆石坝坝基廊道受力特性研究

在中国水资源最为丰富的西部地区,河床覆盖层厚达数十米甚至百米,一大批土石坝正在和将在这些大江大河上建设。坝体心墙与坝基防渗墙多采用廊道这种结构型式进行连接,廊道受力条件复杂,是工程成败的关键,但是有些已建工程却出现了廊道漏水的现象,廊道开裂和结构缝破坏成为亟待解决的问题。为了对廊道受力情况和开裂规律有一个清楚的认识,分析总结了几个工程廊道的监测资料,同时基于混凝土非线性本构理论,建立有限元模型对廊道进行了数值模拟。对监测结果和数值计算结果进行对比分析之后,探讨了廊道中的结构缝问题和廊道整体的受力规律,指明了廊道中需要重点关注的易开裂部位,为廊道合理配筋提供了指导,同时为类似工程的决策提供参考。     

碾压砼坝的渗控分析研究

碾压砼坝因存在水平施工缝,其渗流特性、渗控技术及施工对策等较常规砼坝要复杂得多。本文借助于固定网格求解有自由面渗流问题的“节点虚流量法”,用较精细的三维有限元数学模型对碾压砼坝的渗流特性进行了计算分析。在建立模型过程中,着重介绍了对坝身层面缝隙的强透水性、坝内排水孔和廊道洞室的渗控行为以及坝基排水井作用等的合理数学模拟方法.基本上解决了碾压砼坝渗流计算分析的数学建模问题。文中结合铜街子牛日溪沟1号坝的设计施工情况,根据27个方案,进行了分析讨论,并给出笔者的建议。     

裂隙岩体基渗流分析

裂隙岩体坝基渗流分析成果是进行大坝工程设计的重要依据之一。采用非连续介质的裂隙网络渗流原理对裂隙岩体坝基进行渗流分析 ,计算工况包括设置灌浆帷幕和排水孔与否及其组合共四种情况。由计算结果可以看出 ,坝基总渗流量主要由灌浆帷幕的质量和帷幕区的渗透系数决定 ,坝基排水孔在排出渗水和降低渗透压力方面起到极其重要的作用。     

300 m级高土石心墙坝流变特性研究

300 m级高土石心墙坝的流变特性对预判坝体竣工后长期变形及沉降具有重要的意义,对于研究防渗心墙能否适应坝体长期变形并正常工作亦至关重要。依托314 m高的双江口土石心墙坝工程,使用大型高压三轴仪对上、下游堆石料进行了流变特性试验研究,研究表明当最终的应力状态一致时,堆石料的流变按照分级加载和按照单级加载得到的流变曲线随着时间的发展差异性逐渐减小,最后基本趋于一致。在试验基础上,依据流变经验模型,得出了流变分析参数,并采用三维有限元法分析了300 m级土石心墙坝的流变特征。数值分析表明流变速率对坝体工后沉降幅度影响显著,由于试验中的流变速率较之现场坝料的实际流变情况明显偏快,因此流变速率的确定还有必要依据已建工程的反分析进行修正。     

土坝渗透稳定可靠性分析方法及应用

采用确定性分析方法分析土坝渗透稳定的理论和方法已经较为完善,但它由于没有考虑坝体材料参数的变异性,因此得出的安全分析成果并不能完全可靠地表征其安全性。利用概率与统计的方法对土坝渗透稳定进行可靠性分析则可考虑坝体材料等一些不确定因素对土坝的渗透稳定影响。首先利用统计方法对坝体材料物理参数进行分析,得出了参数的概率分布类型,然后运用可靠性分析原理,构造土坝渗透破坏功能函数,分析土体有效重度、内摩擦角,坝体、坝基材料渗透系数对功能函数的影响,并采用几何法对坝体渗透破坏可靠指标进行计算,得出坝体发生渗透破坏的概率。利用上述方法对一土坝渗透稳定进行了分析。结果分析表明,坝体渗透破坏的概率随着土体有效重度和内摩擦角变异性的增加而增加,并且土体内摩擦角的变异性对坝体渗透破坏的影响较大,坝体渗透变异性对坝体渗透破坏的影响较大;另外,随着库水位的升高,坝体发生渗透破坏的概率也显著增加。     

Damage to agricultural facilities

The 2011 off the Pacific Coast of Tohoku Earthquake severely damaged agricultural facilities in Tohoku district, damaged coastal dikes and farmland behind the embankment, and disrupted lifelines, such as irrigation systems, in districts far from the coastline.This report introduces an outline of the damaged agricultural facilities on the basis of the investigations made during inspection visits to those facilities by National Institute for Rural Engineering (NIRE). In Fukushima Prefecture, many small earth dams, other dams, and pipelines were damaged. Among a total of 3730 dams and small earth dams in Fukushima Prefecture, 745 small earth dams were damaged by sliding failure or settlement of embankment. Small earth dams at 3 locations were breached, inflicting severe damage on the regions downstream.The embankments of two dams for agricultural use, the Nishigo dam and the Hatori dam, located in the Tohoku region, were damaged. In parts of Fukushima Prefecture where trunk pipelines for agricultural use have a total length of 17.8 km, at 7 places pipelines were either exposed or experienced leakages, and severe deformation which did not satisfy standard values was noted at 149 locations.This paper reports the state of damage typical to each type of facility and the restoration measures that were undertaken.     

地震作用下土坝抗裂稳定性的判别

调查表明,土石坝常见的震害形式是平行坝轴线的裂缝。文中通过一系列模型坝的实验,研究了裂缝形成的条件。利用迈勒累积损伤模型和随机振动理论提出了估价土坝在地震作用下抗裂性能的计算公式,并据此研究了一座实际土坝出现地震裂缝的可能性。     

灰坝辐射井排渗系统立体设计方法与数值仿真分析

设置辐射井排渗系统是降低粉煤灰坝坝体浸润线的有效手段,已经在多个工程中应用,效果显著。决定辐射井的排渗效果的关键在于辐射管的布设,特别是在已成工程中设置辐射井时,由于灰面以下地形复杂,辐射管长度、角度均受制于地层情况和库底地形条件,传统的平面设计方法很难充分考虑这些因素,常常会导致辐射管布设不合理、排渗效果不理想。基于三维立体建模技术和布尔运算的灰坝辐射井排渗系统三维立体设计方法能有效地避免以上问题,达到精确设计并指导施工的目的,并可以与渗流仿真分析无缝结合,是进行辐射井设计和验证的先进而有效的手段。结合灰坝辐射井排渗工程实例,提出了辐射井三维立体设计方法,并采用数值仿真分析验证了设计的合理性,证明三维立体设计方法的可行性。     

修建在砂砾岩地基上的拱坝应力分析

在砂砾岩基础上修建拱坝，坝体的垂直方向和顺河向变形是否过大，是关系到拱坝安全甚至能否修建的重要因素。砂砾岩受力变形有两个特点：一是在较低应力条件下，仍有较大的不可恢复变形；二是不同应力条件下，岩石的切线变形模量不同。通过分析现场原位变形试验，构造出能够反应出砂砾岩受力变形特点的非线性本构模型，并应用到实际工程中，分析其对坝体变形、应力的影响，可为工程规划和设计提供一定的参考依据。