土石坝固结计算中渗透系数的取值问题

土石坝坝体和坝基的固结速度及其稳定性，与坝体和坝基土的渗透系数的大小有密切关系。由试验资料的分析可知，在固结过程中土的渗透系数是变化的．其变化幅度可达两个数量级，因此在土石坝的固结计算中必须考虑渗透系数变化对固结的影响，通常的方法是取固结前后渗透系数的平均值作为渗透系数的计算值，也就是认为在土的固结中渗透系数是按直线变化的。但是由试验表明，在土的固结过程中渗透系数的变化并非是线性的，因此这种方法仍然存在较大的误差。较精确的计算方法应该是将固结的计算时间划分为几个时段，在每个时段内渗透系数为一常量，等于前一计算时段本的渗透系数。这种计算方法虽然具有较高的精度，但计算工作量也随之增大。为了使计算工作量不致增大，而同时又使计算结果具有足够的精度，本文提出等效渗透系数法。通过计算比较，按等效渗透系数法计算的结果与按精确方法计算的结果极其接近。     

考虑渗透系数变化时土石坝的固结计算

在土石坝的固结过程中，渗透系数将随着固结的过程而减小，土的固结速度将减缓，固结时间将增长，因此，在土石坝的固结计算时应考虑渗透系数变化对固结过程的影响。文中提出了一个渗透系数随固结度变化的计算公式，并据此导得单向排水固结的情况下，固结孔隙水压力的计算公式，计算简单，并具有一定的精度。     

考虑渗透系数变化时土石坝的固结计算

在土石坝的固结过程中，渗透系数将随着固结的过程而减小，土的固结速度将减缓。固结时间将产长，因此，在土石坝的固结计算时应考虑渗透系数变化对固结过程的影响。文中提出一个渗透系数随团结度变化的计算公式，并据此导得单向排水固结的情况下，固结孔隙水压力的计算公式，计算简单，并具有一定的精度。     

横山岭水库黏土斜心墙土石坝渗透参数敏感性分析

为研究黏土斜心墙土石坝坝体各分区及坝基土石料渗透系数对渗流场计算结果的影响,以横山岭黏土斜心墙土石坝为例,基于正交设计法,就坝体各分区及坝基土石料渗透系数取值对心墙逸出高程H、心墙最大水力坡降Jmax及坝轴断面单宽渗流量q等渗流场指标的敏感性进行分析。通过分析,分别得到黏土斜心墙土石坝不同部位土石料渗透系数值对3个渗流场指标的敏感性大小排序,确定了各指标的主要影响因素,并讨论了主要影响因素与渗流场指标的关系。研究结果可为斜心墙土石坝的结构设计及施工提供参考。     

基于3D渗透分析的现场渗透系数评估——伊朗Doyraj大坝的案例分析

Doyraj大坝是分区土石坝,坝高65m,坝基为相对透水构造。选择截渗墙作为坝基防渗系统。为可靠估算坝基渗透系数,进行了现场渗透测试和3D渗透反分析。计算中考虑3个水平渗透系数和垂直渗透系数的比值。估算的坝基现场渗透系数还被应用于其他3D渗透分析中,以研究截渗墙延伸进坝肩长度对渗透量的影响情况。     

土石坝加高培厚工程稳定非稳定渗流安全分析研究

本文以某病险水库为研究对象,开展了土石坝加高培厚工程渗流安全分析研究,分析了不同工况下的土石坝加高培厚工程渗流量、渗透坡降及浸润线等变化结果.结果表明:各工况下加固后坝体出逸段及坝基渗透坡降均小于允许渗透坡降,坝体和坝基均满足渗透稳定要求,大坝不会发生渗透破坏.加固后坝体浸润线和逸出点的位置正常,在合理安全范围内.现状...     

观音河水库病险坝坝体土渗透系数的分析确定

根据观音河水库病险土石坝现有的勘测、试验、运行和险情实测资料等条件，提出了分析确定坝体土渗透系数的方法和结果，并用这组渗透系数计算不同实测情况的浸润线，得到计算与运行经验或实测基本一致的结果，表明了这样确定的坝体土渗透系数的有效性。     

无限元应用于土石坝坝基远场探讨

采用ABAQUS有限元计算软件对某土石坝进行分析,坝体及坝基近场采用有限元模拟,坝基远场采用无限元模拟。在常规分析步下利用反推法计算侧压力系数,并将其运用到已建的有限元-无限元模型中,计算结果表明,求出的侧压力系数精确,用其进行初始地应力平衡效果良好。无限元方法与常规有限元模型结果对比表明,无限元模拟土石坝坝基远场的方法计算成本低、计算结果精度高,具有明显的优越性与合理性。     

病险坝坝体土渗透系数的分析确定

结合某病险土石坝现有的勘测、试验、运行和险情的实测资料,提出了分析坝体土渗透系数的方法,并用这组渗透系数计算不同实测情况下的浸润线.计算结果与实测基本一致,表明了所述方法确定的坝体土渗透系数是有效的,值得参考.     

土石坝设计中接合部位的处理

土石坝与坝基、岸坡及混凝土建筑物的接触面是一个薄弱环节,必须做好妥善处理,使接触面不致因岸坡形状或坡度不当而导至引起坝体裂缝的不均匀沉降,不致产生冲刷坝体或坝基的渗透水流,不致形成影响坝体稳定的软弱层面。结合黑龙江省近期土石坝施工的实际工程,介绍土石坝设计中接合部位的处理。     

前坪水库大坝坝体及坝基渗透稳定研究

前坪水库大坝为黏土心墙砂卵砾石坝,属高坝,心墙土料与坝壳砂卵砾石料、堆石料渗透系数差别较大,坝基存在深厚透水性较强覆盖层,因此研究其坝体、坝基渗透稳定性,分析易发生渗透破坏的部位及其特性十分必要。通过建立渗流场水文地质模型,采用二维数值模拟和三维有限元两种分析方法分别进行了坝体、坝基平面和立体有限元渗流分析,通过定性分析与定量计算进行了坝体、坝基渗透稳定性评价和渗流量估算。计算结果表明:心墙出逸点处、防渗墙伸入心墙部分容易出现渗透破坏,均需采取相应保护措施;三维有限元计算是对二维数值计算的扩展和延伸,对于高坝、边界条件复杂的大坝,更能模拟其实际渗流特性,以便有针对性地提出防治措施。     

考虑参数变异性的土石坝渗透破坏概率分析

为合理考虑土体参数变异性对土石坝渗透破坏概率的影响,本文编写了基于GEOSTUDIO与MATLAB之间的渗流有限元计算及可靠度分析的接口实现程序,并以一实际土石坝工程为例验证了提出方法的有效性,探讨了库水位骤降条件下坝体材料渗透系数以及土水特征曲线模型参数的变异性对土石坝渗透破坏概率的影响。结果表明：库水位上升对土石坝渗透稳定很不利,库水位从正常蓄水位工况上升至校核洪水位工况,土石坝渗透破坏概率增加近两倍。受坝体材料基质吸力的作用,库水位骤降会导致坝体发生逆向渗流,土石坝渗透破坏概率到达某一时刻后会急剧增加,然后直至坝体内孔隙水压力得到充分消散才下降并趋于某一稳定值。     

考虑覆盖层应力历史的土石坝变形分析

介绍了应力历史对坝体变形的影响和邓肯张本构模型中卸荷的判别标准。在考虑覆盖层应力历史的条件下,把坝基覆盖层各单元的应力和历史最大偏应力、历史最大应力水平以及历史最大固结压力作为大坝填筑前有限元分析计算的初始条件,计算坝体的变形。考虑坝基覆盖层应力历史和不考虑坝基覆盖层应力历史两种情况下的计算结果表明:当考虑坝基覆盖层应力历史时,坝体变形明显偏小,并且最大位移值发生位置明显靠向坝体上部,证明坝基覆盖层应力历史对土石坝变形有重要影响。     

土石坝心墙局部裂缝对坝体渗流场的影响性分析

以心墙土石坝为研究对象,结合工程实例,针对土石坝心墙中不同部位出现裂缝时,坝体的总水头等势线、渗透流速以及渗流量等因素进行了系统的统计分析。当心墙裂缝越靠近坝基时,等势线及浸润线的波动情况越大,裂缝中的渗透流速也越大,坝体渗漏现象越严重。结果表明,心墙中的裂缝位置距离坝基越近,对坝体的渗流稳定性越不利。     

土石坝不均匀沉降计算

采用分期固结沉降的计算方法计算土石坝的不均匀沉降 ,可以更准确地反应土石坝坝体的沉降分布。     

土石坝位移比的分析与研究

介绍了土石坝裂缝对土石坝安全运用的危害，土石坝裂缝的计算方法及丹江口土石坝位移观测的情况，提出土石坝位移经的不同位置，不同时间里并非一个定值，而是随坝高（竖向位移）、坝体结构、土质土别的不同而不同。笔者着重对丹江口实测位移比资料进行了分析，运用统计方法建立了各测点及总体位移比资料的观测、分析与研究、特别是土石坝位移比与竖向位移，坝基与岸坡的形状坡度和坝基土压缩性之间的关系。     

黑河金盆水库坝区三维渗控效应评价与材料参数敏感性分析

渗流控制是土石坝工程建设面临的关键问题之一,渗流分析是实现渗控效应评价和渗控优化设计的主要途径。针对黑河金盆水库工程区复杂的地质条件和渗控措施,建立包含主(副)坝、坝基、库盆和左岸单薄山梁的三维渗流计算模型。为确保数值计算的稳定性和收敛性,采用Signorini型变分不等式方法,对黑河金盆水库坝区进行长期稳定渗流精细模拟。基于实测结果与数值计算成果的对比分析,论证了Signorini型变分不等式方法在土石坝枢纽渗流分析中的有效性和正确性。基于数值计算结果深入分析了坝区的渗控效应及渗透稳定性,研究了渗控效应对黏土心墙、帷幕、山岩材料渗透参数的敏感性。结果表明:黑河金盆水库坝区各分区渗流量和各关键部位的最大水力坡降均在安全稳定范围内,工程渗控措施效果显著;坝区渗控效应对防渗帷幕以及山体材料渗透系数的变化较为敏感,坝体内部总水头及关键部位水力坡降随黏土心墙渗透系数的增加而增加。研究成果对土石坝坝区整体渗流分析及渗控优化设计具有借鉴意义。     

非饱和土体渗流参数研究

土石坝渗流分析的重要任务之一为防止发生渗透破坏。以往的研究由于对非饱和土体渗流参数的理论研究不足,主要集中在对坝体饱和渗流的分析,不能真实反映土石坝渗流动态情况。采用土壤特性计算软件初步确定非饱和渗流参数。结合前人研究可靠的Fredlund数学模型和VG数学模型,运用1stOpt数据分析处理软件分别对土-水特征曲线及非饱和渗透系数曲线进行数据拟合及修正,结果表明:拟合相关系数满足精度要求,运用相应拟合结果进行非饱和土体渗流计算是合理可行的,其拟合结果可用于非饱和土的渗流计算。更多还原     

基于最小二乘支持向量机的土石坝渗透系数反演

针对土石坝渗透参数和测压管水位间复杂的非线性关系,应用最小二乘支持向量机于土石坝渗透系数的反演。首先利用有限元模型得到最小二乘支持向量机的训练样本,建立坝体水压分量相对值和渗透系数间复杂的非线性关系,并将其输入到训练好的最小二乘支持向量机模型,即可得到大坝渗透系数的反演值。以某土石坝为例经对比分析,该方法是可行的。     

土石坝加固工程中缺陷防渗墙渗流特性研究

为了研究不同防渗墙质量缺陷对工程渗流特性的影响,以某实际工程为例,采用饱和-非饱和渗流有限元理论,利用ABAQUS有限元程序对土石坝加固工程中防渗墙墙底沉渣、墙体未入岩、墙体渗透系数过大、墙底开叉这几种缺陷进行二维、三维渗透特性分析,结果表明:墙底沉渣对工程渗流特性的影响不大;防渗墙渗透系数须达到设计值,若进一步降低渗透系数,不但增加施工成本和增大技术难度,而且防渗效果未发生明显变化;墙体未入岩明显增大了坝后渗漏量,改变了坝体原有的渗流形态,原因在于防渗墙无法截断坝基覆盖层处的渗流通道;墙底开叉宽度越大,浸润线高度越高,对工程渗透稳定性影响越大。