厚覆盖层黏土心墙堆石坝防渗墙应力变形数值分析

针对建立在厚覆盖层上的心墙堆石坝进行数值分析，研究影响防渗墙应力应变特性的因素。这些因素包括覆盖层的改善、防渗墙与周围土壤之间界面接触的建模方法、防渗墙混凝土的模量以及防渗墙与黏土心墙之间的连接方式。结果表明，改善上覆土层，选用低模量、高强度的塑性混凝土，优化防渗墙与坝体黏土心墙的连接，是减小防渗墙变形和压应力的有效措施。此外，古德曼单元和泥层单元都适用于模拟防渗墙与周围土壤之间的界面接触。     

砂土ＵＨ模型在土石坝有限元分析中的应用

利用砂土ＵＨ模型对两岔河水库工程心墙堆石坝进行了应力变形三维有限元计算,分析了坝体在竣工期和满蓄期的应力变形特性。结果显示:坝体在竣工期和满蓄期的最大沉降分别为７３．８ｃｍ和７７．７ｃｍ;坝体在竣工期和满蓄期的大主应力、小主应力均存在拱效应,大主应力的拱效应更显著,心墙内小主应力均为正,未出现拉应力;竣工期和满蓄期防渗墙左右两侧小主应力出现了拉应力区,防渗墙最大拉应力和压应力均在混凝土强度容许范围内。大坝应力变形的计算结果符合心墙堆石坝应力变形一般规律。有限元计算结果均在合理范围内,表明砂土ＵＨ模型在土石坝工程中有较好的适用性。     

小浪底斜心墙堆石坝的有效应力分析

采用非线性有限元模型，对黄河小浪底斜心墙堆石坝的最终设计断面在施工和蓄水过程中的应力和变形状态进行了分析，主混凝土防渗墙采用梁单元模拟，并在砂砾石与混凝土防渗墙以及粘土与混凝土防渗墙间设置接触面单元。上游旋喷混凝土防渗墙采用普通实体单元进行模拟。结果表明，上游旋喷混凝土防渗墙中的应力不超过１１ＭＰａ，不会有强度问题，而对于主混凝土防渗墙，由于在施工期和蓄水淤积期均承受较大的应的力，因此该防渗墙的设     

结构型式及接触面参数对防渗墙应力变形的影响分析

以伊朗的塔里干粘土心墙堆石坝为例，通过三维非线性有限元计算不同影响因素下其防渗心墙的应力变形，具体考察了该防渗墙的11种结构型式(方案)及墙-土的Goodman接触面模型中4个参数Rf、K1、n、δ对应力变形的敏感性。结果表明：(1)与刚性防渗墙相比，塑性防渗墙可显著改善墙体的应力状况，但会墙大墙体的坚向位移，因而在材料的选择上应结合实际综合比较；嵌岩深度对刚性防渗墙墙身的应力影响较大，宜在满足坝体防渗的前提下适当减少嵌岩深度。(2)比较而言，Goodman接触面模型参数对防渗墙应力的影响明显大于其对位移的影响。     

大坝心墙插有混凝土防渗墙段的应力与渗透稳定性试验研究

本文通过模拟试验研究了高坝中混凝土防渗直接插入心墙时插入段心墙中的应力与渗流控制性状，内容包括墙顶心墙中的应力应变特性，心墙剪切破坏后沿剪切面和防渗墙与心墙接触面之间渗透破坏的可能性，文中阐述了试验过程，并给出研究成果。     

覆盖层上沥青混凝土心墙堆石坝抗震安全性分析

修建在深厚覆盖层上的沥青混凝土心墙堆石坝，覆盖层会影响坝体动力反应，加剧鞭梢效应，防渗结构亦受到影响，尤其是坝基防渗墙和坝体沥青混凝土心墙，结构单薄，地震过程中容易产生拉裂破坏，是工程的薄弱环节。某沥青混凝土心墙堆石坝高85.5 m,坝基防渗墙深110 m,为了探讨整个坝体及其防渗系统的抗震安全性，在静力计算的基础上，采用子模型技术对防渗墙和心墙进行了地震时程分析。计算结果表明，地震作用对沥青混凝土心墙的顶部和岸坡部位、坝基防渗墙的两岸肩部都有很大影响，拉应力范围和拉应力值均有很大程度的增加，建议采取相应措施进行局部加固处理。     

300m级超高斜心墙和直心墙堆石坝应力变形分析

为了优化设计和安全评价,对某300 m级超高直心墙堆石坝和作为比较方案的斜心墙堆石坝进行了三维有限元应力变形计算。对坝体堆石料采用邓肯张E-B非线性弹性模型,对高塑性黏土与混凝土结构接触面采用Goodman单元模型,分43级荷载对坝体的施工和蓄水过程进行模拟,比较分析两种坝型在蓄水期坝体和心墙的应力和变形性状。结果表明,相对直心墙方案,斜心墙方案计算所得坝体的最大水平位移相对较小,垂直沉降较大。斜心墙方案下心墙两岸坝肩处高应力水平区域有所减小,可以适当改善心墙上游面单元的应力和变形条件。斜心墙方案下心墙的拱效应相对较弱,其抗水力劈裂的性能稍好。     

混凝土心墙堆石坝加固施工模拟

针对某在建的混凝土心墙堆石坝,基于ABAQUS平台开发了模拟堆石体非线性关系的邓肯-张E-B和E-ν子程序,用于模拟混凝土心墙堆石坝加固施工过程。通过3种计算方案对该心墙堆石坝加固填筑及蓄水全过程进行三维仿真模拟,结果表明:防渗体造孔部分的施工质量对现浇防渗体的应力～变形性状影响较大,应尽可能提高防渗体造孔部分的施工质量;防渗墙弹性模量采用上限值或采用下限值计算得出的结果都与防渗墙实测值比较接近,说明采用上限值及下限值计算出的结果范围可以合理预测防渗墙的真实变形。所得结论为该心墙堆石坝的加固施工效果评价及后期监测方案的优化提供了依据。     

毛尔盖心墙堆石坝防渗墙与坝体防渗体连接形式

介绍毛尔盖心墙堆石坝概况:最大坝高为147 m,河床覆盖层厚度为30~50 m,拟用混凝土防渗墙对坝基进行防渗处理。在分析防渗墙与心墙防渗体各种连接形式的优缺点之后,结合本工程实际和工程经验,选定防渗墙按硬接头接廊道的连接形式。进行有限元计算分析,确定防渗结构参数,防渗墙仅取1道,墙厚1.4 m。实践表明,采用该方案防渗墙和廊道内的应力适中、投资较少。     

考虑覆盖层渗流作用的防渗墙应力变形分析

采用三维非线性有限元方法分析深覆盖层上面板堆石坝防渗墙应力变形特性。采用邓肯-张E-B模型模拟覆盖层和坝体材料的本构关系,采用接触摩擦单元模拟防渗墙和覆盖层之间的相互作用。考虑覆盖层地基的多孔介质属性,进行覆盖层地基渗流作用的防渗墙应力变形计算。分析了防渗墙施工顺序对墙体应力变形特性的影响,以及悬挂式防渗墙的应力变形特性。计算结果表明防渗墙靠后的施工顺序可以改善墙体的应力变形性状,悬挂式防渗墙贯入深度越小,其应力变形特性越趋于安全稳定。