面板坝垂直缝失效渗流场有限元模拟

以班多面板堆石坝为例,用有限元方法计算了当面板缝局部失效时各种工况下的渗流场,系统分析了大坝在面板垂直缝局部失效后的稳定渗流场的规律和特点。通过分析计算结果,指出了面板缝的失效位置、失效缝宽、失效缝长以及垫层的渗透系数对等势线和浸润线的影响,并且对面板、垫层和接缝的设计提出建议。     

阿尔塔什大坝工程特殊垫层料生产工艺与质量控制

特殊垫层料(2B料)位于周边缝下游侧垫层区内,对周边缝和附近面板上铺设的堵缝材料及水库泥沙起反滤作用。新疆阿尔塔什大坝工程特殊垫层料采用购买人工砂(粒径0～5 mm)与小石(粒径5～15 mm)根据不同比例掺配后分别进行相对密度试验确定出最优掺配比例,并通过HZS120拌和系统进行生产的施工工艺,不仅保证了所生产出的特殊垫层料级配连续,而且有效地解决了特殊垫层料传统"平铺立采"生产工艺易出现的级配不连续及采用料场砂砾石料直接筛分浪费现象严重等问题。     

垫层渗透系数的计算和细粒含量的合理取值

基于室内渗透实验成果,讨论了面板坝垫层料的级配、渗透系数、压缩模量和强度对垫层稳定的影响，推导了计算渗透系数的经验公式,建议了垫层细粒含量合理范围,并通过实例分析验证了所阐述结论的合理性。     

某超高面板砂砾石坝面板缝局部失效渗流场有限元分析

为了掌握高水头作用下面板缝止水局部失效时坝体和坝基特别其垫层局部饱和区的渗流特性,针对拟建的某混凝土面板砂砾石坝,采用饱和-非饱和渗流理论,拟定不同失效缝长、缝宽、位置和垫层渗透系数等情况,建立三维有限元模型,计算面板缝失效情况下坝体和坝基的渗流场,分析不同作用水头条件下面板缝不同失效程度对渗流场的影响。计算结果表明,某处面板缝小范围失效只对失效部位附近的渗流场产生较大影响,并导致局部渗透变形,而对坝体渗流场全局的影响不大;随着失效缝长、缝宽的加大,失效缝位置的降低和垫层渗透系数的增大,失效部位附近局部饱和区变大,其中,失效缝位置的影响最大,失效缝长的影响次之,失效缝宽的影响最小;当超高水头作用下面板缝通长失效时,坝体内浸润面显著升高,因此设计时应严格控制面板缝可能失效的范围,避免出现面板缝大范围失效。     

垫层料的压实性及渗流稳定性试验研究

结合某水库面板堆石坝垫层料的现场检测成果,通过符合现场碾压工况的表面激振压实及高压渗变试验,论证了所提供垫层料压实控制密度的合理性及垫层料在高水头作用下的抗渗稳定性。虽然从防渗角度考虑,垫层料渗透系数偏大,然而垫层料在有反滤保护条件下,渗透坡降高达200～250未见破坏,具有较高的抗渗稳定性。由于试验级配比现场检测值偏粗,制样干密度又为垫层料现场检测的下限值,故可认为填筑的垫层料能满足工程抗渗稳定性的要求。     

天门河水库面板堆石坝面板治理设计

针对天门河水库面板堆石坝河床段底部面板破坏及垫层料脱空情况,结合坝体沉降变形观测数据,分析了面板产生变形破坏的主要原因,采用了抬高河床段趾板及在产生变形破坏面板的上部重新浇筑1层混凝土面板和对垫层料脱空部分采用充填灌浆的治理方式。工程治理于2007年5月底前完成,并于2009年3月底开始下闸蓄水。水库蓄水后,大坝各项观测资料表明坝体位移、沉降、坝基渗压及面板竖向缝、周边缝测值变化量较小,未见异常。     

积石峡水电站混凝土面板堆石坝坝料试验研究

采用自主研发的粗粒料大型高压渗透仪对积石峡水电站混凝土面板堆石坝坝料进行试验研究,确定了垫层料、过渡料的渗透系数,垫层料与过渡料层间的过渡关系及在试验条件下垫层料、过渡料不发生破坏的渗透比降极限。     

面板坝止水失效后垫层料渗透特性的细观研究

通过面板坝止水失效时发生集中渗流的建模计算、定量计算及试验进行面板坝止水失效后垫层料渗透特性细观研究。根据某面板坝垫层料的颗粒级配曲线采用PFC-2D软件生成细观模型,得出了不同压力差作用下垫层颗粒流量、孔隙率、流速及渗透系数等参数随时间的变化过程,并根据所记录的曲线形态分析了面板坝止水失效后垫层区的渗流特性及渗透稳定性。     

天生桥一级水电站面板堆石坝垫层料和过渡料的质量检测

天生桥一级面板堆石坝的垫层料、过渡料的生产、施工、质量都经过了严格的控制，并进行了大量的现场试验工作，确保了施工质量．垫层料质量检测工作有垫层料制备过程中的质量检测；垫层料压实密度的检测；颗粒级配的检测；渗透系数的检测．过渡料质量检测工作有制备过程中的质量检测；干密度检测；含泥量检查；颗粒分析等。     

湖南白云水电站大坝异常渗漏原因分析及放空处理

初步分析认为,两岸特别是左岸周边缝以下陡峻岸坡未设置低压缩区、过渡料无法对垫层料形成有效反滤保护、坝前铺盖区未设置粉土或粉砂是白云大坝异常渗漏的主要原因。放空水库后对垫层料进行了修复,大范围破碎、塌陷面板重浇钢筋混凝土面板,更换左岸周边缝底部止水及全部的面板垂直缝表面止水。白云放空水库处理后渗漏量大幅减少,证明放空水库处理是成功的。     

三板溪水电站面板堆石坝反向排水系统的设计与施工

三板溪水电站面板堆石坝坝基地势前低后高，施工期坝体反向水头较大，而坝前垫层抵抗渗流能力较弱，如不采取适当有效的措施，有可能发生反向渗透水流破坏垫层及固坡保护垫层的乳化沥青，甚至导致混凝土面板的破坏。为此，采取在坝体内设置自流式反向排水系统自由排水至趾板上游集水坑等措施，有效的解决了施工期坝体内水流产生反向水压的问题。实践运行表明其排水效果良好，垫层得到了有效保护。     

面板裂缝对积石峡水电站大坝渗流场影响的数值模拟

基于面板等宽缝隙稳定流的运动规律,采用裂缝面单元法建立了混凝土面板裂缝的渗流计算模型,实现了渗流全场和裂缝渗流分析的统一。在此基础上编制了含裂缝面单元的三维渗流场有限元计算软件GWSS,利用该软件对积石峡水电站大坝正常运行和发生竖向裂缝的工况进行渗流场分析,获得了大坝面板产生裂缝后的渗流场分布规律。计算结果表明,不同位置、长度和宽度的面板裂缝对大坝渗流场、渗流量和渗透比降影响不同,上部裂缝对大坝渗流场的影响较小,下部和中部裂缝的影响较大。一旦面板发生裂缝,面板附近、垫层和过渡区出现较大渗透比降,且随着与裂缝距离的增大而快速衰减。     

混凝土面板堆石坝垂直缝止水劣化过程量水堰监测分析

为研究混凝土面板堆石坝垂直缝接缝止水劣化引起的渗漏量和渗透坡降的变化规律,以某面板堆石坝为例,采用有限元计算方法,模拟了面板左岸垂直缝、面板中间垂直缝、面板中间垂直缝不同高程分别发生止水劣化过程中的渗流,计算了不同工况下通过面板渗漏量、量水堰渗漏量测值、浸润面分布,分析渗透坡降和量水堰测值的关系。计算结果表明,量水堰测值能够反映出面板垂直缝止水劣化程度及垫层区渗透坡降是否超出允许值;随面板止水劣化,面板中间垂直缝较面板左岸垂直缝引起的渗漏量更大、浸润线上升更为明显;面板中间垂直缝随高程降低,引起的渗漏量增加、浸润线上升更为明显。     

面板坝周边缝开裂自愈防渗特性研究

针对湖北水布垭230m级高面板堆石坝工程,主要研究了在周边缝的止水结构一旦失效后不同堵缝材料自愈防渗特性,得出用粉煤灰作堵缝材料,能明显地减少周边缝的漏水量。水力比降达400左右时,在下游反滤的截堵下能有效地使裂缝淤塞而自愈并承受很高的水力比降。建议级配的垫层料和小区料也能长期稳定地对粉煤灰起反滤作用。     

株树桥水库大坝严重渗漏原因分析

根据设计、施工和现场检测资料，分析了株树桥水库钢筋混凝土面板堆石坝严重渗漏的原因．分析结果表明，面板垫层级配不良，过渡层不能起到反滤作用，基础防渗帷幕的截渗效果欠佳，使垫层承担了较大的作用水头而产生了渗透变形，加之坝体周边缝止水受破坏，面板脱空范围过大，使面板破裂、折断，均导致了大坝严重渗漏。     

珊溪面板堆石坝一期面板混凝土裂缝控制

在我国、混凝土面板堆石坝已得到迅速广泛的应用，但由于混凝土面板厚度小，垫层基础变形大，再加上在干缩和冷缩的联合作用下，存在着面板混凝土裂缝的问题，严重地影响面板混凝土的防渗效果和使用寿命，珊溪水库工程从裂缝控制理论，混凝土设计、原材料使用、混凝土配制、浇筑和养护等方面采取了一系列技术措施，在蓄水前，一期面板混凝土没有发生裂缝，从而确保了工程质量，为面板堆石坝工程积累了经验。     

过水堆石围堰溢：渗流规律的研究与计算

通过对混凝土板护面过水堆石围堰结构组成特性及溢流时水力状态的分析，给出了描述堆石围堰过水时堰体内外溢－渗流规律的控制方程，确定了非线性渗流表达式中各项系数的计算式及其物理意义，并建立起计算溢－渗流场的相应数学模型。在计算分析中，对垫层与排水孔的作用采用了相应的数学处理方法，使得理论分析与围堰实际工况比较接近。本文提出的公式与方法简单明了，计算结果与模型试验测值吻合良好，具有一定的实际意义。     

乌鲁瓦提砂砾石面板高坝渗流控制的设计

根据砂砾石料承载能力高，压缩变形小，但抗冲蚀能力低的工程特性，将坝体结构设计的重点放在渗流控制方面，这一点与采用皮料设计混凝土面板坝的设计思想是截然不同的，这是由坝料不同的工程特性所决定的。通过乌鲁瓦提砂砾石面板高坝的设计实践可知，在进行混缔造少砾石面板坝坝体结构设计应注意以下几点，（１）要限制河能通过面板裂缝及伸缩缝渗入 本的渗流量，垫层料应是半透水性的，产对细粒土有反滤作用，可通过抛土或库水中     

面板坝建基面垫层铺盖对大坝渗流的影响分析

以某面板堆石坝为例,利用ADINA通用软件对大坝的渗流场进行了有限元数值模拟,计算了大坝在多种不同工况下的渗流情况,分析了面板坝建基面垫层铺盖的渗流系数对大坝渗流的影响,并且对坝在垫层铺盖系数选取方面提出了一些建议。