玉龙喀什枢纽超高面板堆石坝的渗控方案及渗流分析

玉龙喀什水利枢纽混凝土面板堆石坝高度为230.5 m,为超高型的面板堆石坝,高度接近目前世界最高的同类坝型。本文依据高面板堆石坝渗流控制设计原则,对坝体进行了分区设计,提出了坝体混合料和全爆破料两种分区方案。使用三维有限元法,全面分析了坝体坝基的渗流场状况。结果表明:在正常运行条件下,上游水头由面板、趾板、高趾墩、坝基帷幕承担,渗控系统发挥了良好作用,面板及各填筑分区水力梯度均小于破坏水力梯度;全爆破料方案的坝体填筑料的最大水力梯度小于混合坝料方案,但是面板的防渗负荷相对较大;在面板发生整体渗漏的极端情况下,坝内浸润线和下游溢出高程升高的程度有限,但是极可能发生渗透破坏;坝基灌浆帷幕减少两岸渗漏的作用明显,河床和两坝肩渗漏量很小,绕坝渗流并不明显,受到右岸单薄山梁影响,右岸渗漏量略大于左岸。本文成果可供相似工程借鉴。     

纳子峡面板砂砾石坝渗流性态三维有限元分析

根据纳子峡水电站工程坝址区地形地质条件,建立了坝址区三维渗流有限元模型,计算分析了正常蓄水、设计洪水和校核洪水3种工况下坝体及坝基的稳定渗流场,获得了坝体和坝基的位势分布、坝体各分区的渗透坡降及渗透流量等。计算结果表明,在各种工况下坝体及坝基的渗流场符合一般规律,混凝土面板及防渗帷幕等组成的防渗系统可消减水头84%以上,其作用明显;混凝土面板及坝基防渗帷幕的渗透坡降较大,垫层、砂砾料区等的渗透坡降很小,坝体各分区的渗透坡降均小于材料的容许渗透坡降,大坝防渗排水系统的设计在技术上是合理的。     

土工膜修复浆砌石重力坝渗漏的效果分析

针对某病险浆砌石重力坝坝体和坝基渗漏问题,提出了坝面布设土工膜联合坝基帷幕补强的渗漏修复方案,采用有限元法,对大坝开展多工况下渗流场计算,得到了大坝等水头线分布、浸润线高度、渗透坡降及渗流量,重点对土工膜和帷幕的防渗效果进行了论证分析。结果表明,大坝上游面土工膜削减水头显著,膜后坝体浸润线位置低,坝体渗流量小;坝基补强后的帷幕亦有较好的防渗效果,有效限制了坝基渗漏,帷幕渗透坡降小于允许坡降。采用土工膜联合帷幕补强修复浆砌石坝体渗漏是合理可行的。     

混凝土面板堆石坝三维渗流场特性分析研究

以羊曲水电站为依托,通过建立水电站面板堆石坝的三维渗流有限元模型,计算分析了坝体及 其坝基的三维稳定渗流场特性,得到了坝体和坝基的位势分布、坝体各料区的渗透坡降及渗透流量等。 分析了防渗帷幕和坝基岩体渗透参数对渗流场的影响。结果表明,坝体、坝基及左右岸坝肩的防渗措施 均满足要求。     

阿尔塔什水利枢纽工程坝体三维渗流有限元计算分析

鉴于阿尔塔什水利枢纽坝址区面临河床覆盖层深厚,砂卵砾石层渗透性强,两岸基岩均有断层带、高地震烈度等诸多设计难点,该工程河床段采用混凝土防渗墙,两岸采用趾板、固结灌浆、帷幕灌浆,坝体采用混凝土面板,并提出相应压实指标,封堵断层带等措施进行防渗堵漏。通过建立三维模型进行渗流计算分析。结果表明:当满足设计要求的渗控标准后,工程防渗系统、坝体、坝基覆盖层及两岸坝肩岩体的孔隙压力、水头分布合理,水头等值线在防渗系统等处较为密集,水流在通过防渗系统后上游水头明显折减;覆盖层及下游出逸点的最大水力比降均小于允许比降;灌浆帷幕伸入两岸长度符合规范要求,坝料分区、断层封堵及坝基处理较为合理。     

江坪河面板堆石坝渗流场模拟与防渗体系评价

面板堆石坝坝址区常存在岩溶及不良地质构造,可能引发渗漏问题,渗流控制对于高面板堆石坝的安全稳定运行至关重要,工程中广泛采用灌浆帷幕及排水孔进行渗流控制。采用排水子结构与含自适应罚函数的Signorini变分不等式相结合的渗流分析方法(SVA法),对江坪河水电站开展坝址区三维渗流场分析,并对该工程的渗控措施效果进行评价。渗流分析结果表明:江坪河高面板堆石坝主要采用的混凝土面板、趾板、灌浆帷幕形成的闭合防渗体系,可以截断渗漏通道,有效地降低大坝堆石区及下游岩体的渗透坡降,保证坝体及岩体的渗透稳定性。     

黄河羊曲水电站面板堆石坝三维有限元渗流分析

为了确保黄河羊曲水电站混凝土面板堆石坝布置合理和工程安全,采用三维有限元软件MIDAS GTS对羊曲水电站面板堆石坝坝体进行三维有限元渗流计算,分析坝体等势面、压力水头、孔隙水压力、浸润线和浸润面等渗流要素分布情况.结果表明:坝体面板及坝基帷幕的防渗效果显著,坝区的防渗系统(坝体面板+防渗帷幕)作用明显,面板堆石坝安全...     

深冲积层上高面板堆石坝运行期渗流特性仿真研究

渗流控制是深冲积层上修建高面板堆石坝需要研究的关键技术问题,以某高面板堆石坝工程为对象,考虑坝体结构、渗控体系、深冲积层以及基岩分布等要素,建立三维有限元计算模型,然后采用改进节点虚流量法,进行正常运行期的坝区三维渗流特性仿真计算与分析。结果表明,混凝土面板、趾板、防渗墙及灌浆帷幕形成的空间封闭防渗体系能够有效控制坝区渗漏,保证坝体及坝基的渗透稳定,但尽管如此,深冲积层的坝基和地质条件复杂的两岸坝肩的渗流控制难度较大,对防渗墙和灌浆帷幕的要求较高,在大坝渗控设计和施工时予以重点关注。     

岳城水库主坝渗流安全分析评价

通过渗流观测资料分析及有限单元法计算,岳城水库主坝河漫滩段坝基截水槽较好地发挥了防渗作用,渗流安全满足要求;两岸阶地段由于帷幕截渗效果欠佳,坝基潜水位偏高,水平渗透坡降超过砂卵石层的容许坡降,坝基渗流安全缺乏足够保证;右坝肩绕渗较为严重,造成右岸下游坡大范围散浸,影响大坝安全.     

某高面板堆石坝实测运行性态分析

大坝实测运行性态通过监测设施长期监测获取。为评价某面板堆石坝的实测运行性态,对该大坝变形、渗流、周边缝变形、面板钢筋应力等实测量进行分析,数据分析采用特征值统计、过程线和分布图绘制。通过分析得出如下结论:通过13 a的运行,大坝变形总量不大,目前变形已基本稳定;周边缝三向变形后,周边缝后渗压均不大,周边缝防渗较好;大坝总渗漏量主要受库水位影响,与国内外同级别面板堆石坝相比,大坝渗漏量不大,面板、趾板、帷幕等所组成的防渗体系较好;左岸绕坝渗流不明显,右岸发育张裂缝,存在一定的绕坝渗流;钢筋计应力变化和分布规律符合一般规律,最大压应力小于钢筋强度,且整体处于稳定状态。综合评判该面板堆石坝运行性态良好,相关成果可供其它同类工程借鉴。     

基于Abaqus下某水电站大坝防渗墙对渗流场影响特性分析研究

为分析某水电站混凝土堆石坝渗流场特性,利用Abaqus有限元软件,建立大坝数值模型,分别探讨了有无防渗墙条件下渗流特性,无防渗条件下,正常蓄水期与死水期总渗漏量基本接近,总水头、压力水头及等水头线分布呈相近态势,但正常蓄水期相比量值较高,且坝身与覆盖层渗漏总量占比超过88%。布设混凝土面板与防渗墙整体防渗结构,降低了坝体渗漏量,水力坡降增大,防渗墙深度为10 m时水力坡降为5. 07。防渗效果与防渗墙深度有关,当防渗墙深度超过大坝不透水层时,防渗效果显著,深度为30 m相比深度为20 m渗漏量降低了1. 2%,但深度超过40 m时,渗漏量陡降,降幅超过55%。论文为研究防渗墙在大坝防渗措施中应用提供了一定参考依据。     

混凝土面板堆石坝运行期存在的渗流问题及成因研究综述

混凝土面板是作为面板堆石坝的主要防渗结构,承受较大的水头落差,其对于坝体渗流的安全稳定性至关重要,但是在运行期常存在一些渗流问题。本文在研究混凝土面板坝运行期渗流安全的基础上,分析了国内外混凝土面板坝渗流破坏的典型案例,总结了面板破坏的主要渗流问题模式,包括裂缝渗流、局部破损渗漏和防渗设计缺陷渗漏等,并在此基础上,对不同破坏模式的成因进行了分析,研究成果可为同类工程防渗设计及渗流控制提供参考。     

某水库复杂坝基沥青混凝土心墙坝渗透安全评价

某水库工程沥青心墙坝坝基存在砂卵砾石层渗透性强、河床断层、左岸绕坝渗流等防渗设计难题,为减少渗漏和保障工程运行安全,该工程坝体采用沥青混凝土心墙进行防渗,坝基及左岸古河槽采用固结灌浆及帷幕灌浆的方式进行防渗处理。针对坝体和坝基系统的防渗设计,通过三维渗流分析,确定了不同运行工况下水库的渗透流量,研究了坝体和坝基系统及周围山体的渗流场分布,结合渗透破坏试验确定允许水力坡降,对大坝防渗体系的有效性和防渗设计合理性进行了评估。结果表明,该工程防渗体系能有效防止水库发生明显渗漏,坝体下游渗流出逸点和坝基覆盖层不会发生渗透破坏。     

一种确定坝肩防渗帷幕长度的方法研究

安全与经济始终是工程设计中需要认真处理的一对矛盾问题,本文基于左右坝肩单位面积的最大渗流量（最大流速）与坝基单位面积的最大渗流量（最大流速）相等的原则,推导了坝肩防渗帷幕长度的公式。以一个实际工程为例,分别用公式法以及有限元计算法,计算了坝肩防渗帷幕的最优长度。计算结果表明：在满足渗透坡降、渗流量、渗流速度、水头高程的前提下,二者的计算结果基本一致。验证了本方法的有效性,对工程计算与设计具有一定的指导意义。     

斜卡水电站面板堆石坝三维渗流计算分析

采用有限元法,对斜卡水电站面板堆石坝进行了三维渗流计算分析,讨论了面板、防渗墙出现裂缝及帷幕灌浆劣化、帷幕减薄对三维渗流场分布和渗流量的影响。计算结果表明,由于斜卡坝址覆盖层深厚(45~100 m),加之基岩渗透性强,防渗墙和帷幕上下游水头差大,正常运行方案渗流量可达0.642 m3/s。面板和防渗墙出现裂缝对大坝整体渗流场影响较小,而通过坝面和防渗墙的流量显著增大;帷幕劣化或变薄使坝基渗流量明显增加。加厚帷幕和减小其渗透系数是加强防渗效果的有效措施。     

贵州省王二河水库面板堆石坝设计

贵州省王二河水库面板堆石坝坝基开挖后 ,右岸坡和溢洪道地质条件极度变坏。为保证趾板的稳定和防渗可靠性 ,将趾板基准线向上游作偏折布置 ,重新调整右岸坝轴线 ,使坝体A ,B两区置于较好的地基上 ,把强溶蚀灰岩地基调整至坝体C区。对F12 断层采取增加上游连接板、下游防渗板和截水墙延长渗径方法处理 ,并加强基础固结灌浆和帷幕灌浆。坝轴线偏转导致钢筋混凝土面板不在同一平面内 ,通过仿真计算 ,局部修正了面板的分缝宽度以适应其安全变形的需要     

猴子岩水电站面板堆石坝三维渗流计算分析

针对猴子岩面板堆石坝的坝体、坝基以及防渗帷幕等结构进行了三维建模。采用饱和稳定渗流有限元法、渗流量插值网格法对猴子岩面板堆石坝进行了三维渗流计算分析。重点研究了面板和防渗帷幕联合作用下渗流场分布特征和防渗效果,探讨了面板出现裂缝、垫层渗透性等对坝区渗流场的影响。     

泽雅面板坝坝基处理与防渗设计

简要论述泽雅水库面板堆石坝坝基处理和防渗的原则及设计要点 .趾板基础和堆石体各区砂砾石基础开挖 ,除趾板与其下游 1/ 9底宽范围以及坝脚挖除冲积层至弱风化 (局部微风化 )基岩外 ,其余部分均予以保留 .断层破碎带处理 ,趾板部位采用混凝土塞 ,其它部位采用半透水料置换 ,并根据本工程特点在下游坝脚加设了反滤层 .为提高坝基的整体性和防渗性能 ,对趾板进行了固结和帷幕灌浆 .达到了安全、经济、便于施工的目的 ,运行情况良好 ,可为面板堆石坝的设计和研究提供参考与借鉴     

西藏某水电站工程首部枢纽平衡防渗优化设计

以"平衡防渗原理"为依据进行防渗帷幕各分区设计,即依据渗漏量和允许水力坡降的控制标准先确定防渗帷幕的深度,再依据绕过两岸帷幕的渗流速度等于绕过坝基河床下帷幕的渗流速度确定防渗帷幕长度,最后,依据穿过帷幕的渗流速度等于绕过坝基河床下帷幕的渗流速度确定防渗帷幕的厚度,可以避免防渗帷幕局部防渗过当或防渗不足,达到全局最优。对西藏某水电站工程首部枢纽拦河坝不同防渗分区的各种防渗方案进行了平衡防渗优化设计,通过三维有限元软件的计算结果分析,验证了依据"平衡防渗原理"进行的结构优化设计的合理性。研究成果不仅对该工程防渗方案的修改提供依据,还对类似工程防渗帷幕的设计提供参考依据。更多还原     

杨东河水电站混凝土面板堆石坝设计

杨东河水电站拦河坝为钢筋混凝土混凝土面板堆石坝,最大坝高88.0m,坝基为砂质泥岩、石英砂岩互层,河床基岩呈弱风化～微风化。文章对杨东河水电站混凝土面板堆石坝坝体结构设计、坝体分区设计、大坝防渗体系、坝基处理、陡壁段趾板布置、陡壁边坡处理设计等均进行了详细的阐述,并对陡壁边坡稳定及趾墙的稳定进行了复核计算,计算结果满足规范要求,设计方案合理。