黄土边坡输电线路杆塔合理位置分析

随着我国西电东送等输电工程的实施,越来越多的输电线路杆塔需要建立在黄土边坡上。杆塔位置的不同,会对边坡稳定性带来不同的影响。本文结合西宁市黄土地区工程实例,从极限平衡分析和有限元分析两方面阐述了杆塔合理位置的计算过程。同时为了考察边坡形态对杆塔合理位置的影响,通过计算不同坡高和坡度组合下黄土边坡的安全系数,得到杆塔合理位置与坡度、坡高之间的变化规律。     

输电线路塔基距坡顶边缘的安全避让距离的研究

通过对坡顶输电线路塔基距坡顶边缘的最小安全避让距离的研究，得出立塔位置与坡顶边缘的最小安全避让距离的定量分析评判方法，并根据各种土层边坡模型的计算结果，提出了坡顶高压线塔距坡顶边缘的最小安全避让距离的一种简捷的速查方法。     

金安桥电站库区碎石土边坡抗滑稳定研究北大核心CSCD

金安桥水电站位于金沙江中游,自2012年蓄水以来,库区边坡发生了多处不同程度的滑坡灾害,而渗流场的变化是导致滑坡灾害发生的主要原因。本文基于工程勘察,建立库区碎石土边坡二维饱和–非饱和渗流模型,模拟水库初期蓄水—常水位运行—放水过程中边坡渗流场和稳定的演变规律,分析库水位升降和水位下降速率对坡体浸润线和安全系数的影响。研究表明:水库初期蓄水过程,坡体浸润线形态表现为明显下凸,边坡安全系数表现出单调增加;常水位运行期,浸润线逐渐趋于平缓,安全系数表现出单调缓慢减小;放水期,浸润线形态明显上凸,安全系数表现出单调快速减小。本文研究的边坡是由古滑坡堆积而成,边坡条件不稳定,因而,在各时期内边坡安全系数都小于1,都可能会发生滑坡灾害;水位下降速率与边坡稳定成负相关关系。     

金安桥电站库区碎石土边坡抗滑稳定研究

金安桥水电站位于金沙江中游,自2012年蓄水以来,库区边坡发生了多处不同程度的滑坡灾害,而渗流场的变化是导致滑坡灾害发生的主要原因。本文基于工程勘察,建立库区碎石土边坡二维饱和–非饱和渗流模型,模拟水库初期蓄水—常水位运行—放水过程中边坡渗流场和稳定的演变规律,分析库水位升降和水位下降速率对坡体浸润线和安全系数的影响。研究表明:水库初期蓄水过程,坡体浸润线形态表现为明显下凸,边坡安全系数表现出单调增加;常水位运行期,浸润线逐渐趋于平缓,安全系数表现出单调缓慢减小;放水期,浸润线形态明显上凸,安全系数表现出单调快速减小。本文研究的边坡是由古滑坡堆积而成,边坡条件不稳定,因而,在各时期内边坡安全系数都小于1,都可能会发生滑坡灾害;水位下降速率与边坡稳定成负相关关系。     

基于强度折减法的高土石坝三维抗震稳定分析

在边坡稳定性分析中,虽然极限平衡法因为简单易行而广泛使用,但在处理三维稳定问题时还面临很多困难,而有限元强度折减法处理三维问题要方便得多。本文以应用广泛的岩土工程三维数值模拟工具———FLAC3 D为计算平台,以混凝土面板堆石坝和黏土心墙堆石坝两种坝型为研究对象,在强度折减法基础上采用拟静力方法研究高土石坝坝坡在不同坝高、坝坡坡度、地震烈度以及岸坡坡度条件下的稳定安全系数以及最危险滑裂面的位置和形状。计算结果表明,随着坝高的增加、坝坡的变陡、地震烈度的提高以及岸坡坡度的变缓,坝坡的稳定安全系数均降低。安全系数与坝坡坡比近似呈线性关系,与坝高、地震烈度、岸坡坡度等因素呈非线性特性。基于计算结果,文中给出了安全系数与影响因素之间的经验拟合公式。同时发现,地震烈度和岸坡坡度对面板堆石坝的滑裂面位置和形状有较大影响,而地震烈度对心墙堆石坝滑裂面形状和位置的影响较小。     

高填方土工格栅加筋土边坡稳定性研究

针对高填方边坡中土工格栅的受力特点,在简化Bishop法的基础上推导了可以考虑地震、地下水、坡面荷载、坡顶(脚)荷载、土工格栅等因素的边坡稳定系数计算公式,为更精确地评价高填方土工格栅加筋土边坡稳定性研究提供了方法。针对高填方多台阶边坡的特点,通过滑动面剪入点、剪出点和滑弧中点控制滑动面位置,提出了确定滑弧中点取值范围的方法,使得边坡潜在圆弧滑动面的搜索范围不再需要经验假定,编程简单,并可有效提高复杂边坡最小稳定系数的计算效率,也为边坡设计参数的敏感性分析、可靠性分析提供很好的计算基础。     

边坡潜在滑动面的包络线分析北大核心CSCD

通过绘制边坡的安全系数等值线可以得到符合指定条件的安全系数潜在滑动面的包络线。可以采用极限平衡法计算过边坡内任一指定点滑动面的最小安全系数,根据通过各节点的最小安全系数就可以绘制出安全系数等值线,由此得到安全系数空间分布特征。这种方法可以进一步推广到加速度和惯性力包络线的计算。针对简单边坡和不同平台宽度的两级边坡,论文分别给出了相应的安全系数、加速度和惯性力等值线,计算表明平台宽度较小时,安全系数和加速度的等值线分布形式与简单边坡类似,平台宽度较大时,最小安全系数和最大加速度对应的潜在滑动面倾向于分布在两个次级边坡本身之中。而惯性力等值线分布规律受平台宽度的影响较小。     

扩底参数对原状土掏挖基础抗拔影响的敏感性研究

扩底是提高掏挖基础的抗拔承载性能的常用方法,但随着掏挖基础埋深和扩底直径的增大,扩底部分在基础混凝土量中所占的比例不断增加,且扩底已成为掏挖基础施工的难点和危险点。选取深径比、基底扩展角和立柱直径3个影响参数,采用Taguchi正交试验方法设计了3因素3水平的9个试验基础,分别在甘肃3个戈壁和1个黄土地基的4个试验场地完成了36个扩底掏挖基础抗拔现场试验。根据现场试验结果,基于Taguchi方法研究了深径比、扩展角和立柱直径3个因素对扩底掏挖基础抗拔承载性能影响规律。结果表明：基础周围地基土体强度是影响扩底掏挖基础抗拔性能的决定性因素。戈壁和黄土地基中掏挖基础的抗拔极限承载性能均随深径比、基底扩展角和立柱直径的增加而增加,但其对基础抗拔承载性能影响的敏感性不同,戈壁地基扩底参数影响敏感性由大到小依次为深径比、立柱直径和基底扩展角,而黄土地基扩底参数敏感性由大到小依次为基底扩展角、立柱直径和深径比。     

深圳地区输电线路边坡病害类型分析

深圳地区降雨充沛,地质条件脆弱,在丘陵山地密集建设的输电网沿线存在大量边坡隐患及病害,本文基于深圳地区500kV鹏深甲乙线和220kV丽腾甲乙线共120处隐患杆塔边坡的调查分析,将输电线路边坡隐患及病害分类划分为基本稳定(含填方边坡和挖方边坡2个子类)、坡体病害(含坡表水土流失、坡体局部崩塌、边坡整体滑动、库岸边坡冲刷4个子类)和结构缺损病害(含排水不畅、支护破损、塔腿临空3个子类)共3大类9亚类;并得出强降雨条件下深厚的岩土风化壳及边坡开挖弃土是坡表水土流失、坡体局部坍塌及边坡整体滑动等边坡病害的主要原因,人类工程活动和库岸边坡冲刷加剧了该类边坡病害的发生概率;输电杆塔边坡周边截排水沟堵塞或防护结构劣化是常见的边坡防护结构缺损病害,杆塔基础设计或施工中未预留足够的安全距离,造成塔腿临空需要重点监测或开展必要的处治。     

玉堂水库主坝坝坡稳定分析

结合玉堂水库主坝震后边坡稳定计算的实例分析了病险水库在不同工况下的坝坡稳定安全系数，指出了水库运行中的最不利工况并提出了相应的工程处理措施，对类似均质土坝的除险加固有一定的借鉴作用。     

黄河游荡性河床大跨越纵向冲刷深度的确定

塔基纵向冲刷深度是分析塔基最小埋置深度,评价基础安全性和经济性的重要技术指标。首先根据黄河历史资料,利用推荐公式计算塔基纵向冲刷深度,分析了公式计算结果的可靠性。介绍了局部动床模型试验应关注的主要问题,通过实验结果与公式计算结果对比分析,最终确定纵向冲刷深度取值,为塔基埋置深度提供了合理的设计依据。     

黄河游荡性河床大跨越纵向冲刷深度的确定

塔基纵向冲刷深度是分析塔基最小埋置深度,评价基础安全性和经济性的重要技术指标.首先根据黄河历史资料,利用推荐公式计算塔基纵向冲刷深度,分析了公式计算结果的可靠性.介绍了局部动床模型试验应关注的主要问题,通过实验结果与公式计算结果对比分析,最终确定纵向冲刷深度取值,为塔基埋置深度提供了合理的设计依据.     

基于变形协调的黏土心墙坝岸坡比优化方法

岸坡与坝体的变形协调问题是黏土心墙坝的重要工程问题,岸坡比则是变形协调的主要影响因素。为了从变形协调的角度对岸坡比进行优化设计,以前坪水库黏土心墙土石坝为例,基于有限元计算,分析了不同岸坡比对坝体变形协调性的影响,主要结论如下：（1）以坝体的最大沉降和变形梯度作为变形指标,以应力拱效应中的应力劣化度作为应力指标,以应力水平作为强度指标,这三类指标可以统称为坝体与岸坡的变形协调评价指标;（2）以岸坡稳定可靠性指标为安全控制指标,以削坡开挖土方量作为经济性控制指标,可以分别确定岸坡比的上、下边界,作为多目标优化分析的优化区间;（3）除变形协调评价指标外,同时引入安全指标,通过各指标功效函数之间的权重组合,对目标函数求极小值,可以实现对岸坡比的多目标优化设计。以所分析的黏土心墙坝为例,基于变形协调控制的优化坡角（坡比）为58°,能同时满足坝体与岸坡的安全性、经济性和变形协调性,表明所提出的岸坡比优化方法是合理的,能为设计提供科学依据。     

高海拔地区气压环境对高速水流水舌挑距的影响

我国西部高海拔地区低气压环境对高坝建设中高速水流的水力学特性研究提出了新的挑战。高速水流水舌挑距是影响水垫塘及岸坡安全性的关键技术指标。本文采用计算流体动力学分析方法研究环境气压对水舌挑距的影响程度,建立低气压环境下水舌抛射距离的理论估算公式,为高海拔地区高速水流水舌挑距的分析提供参考。研究表明,环境气压越低,水舌挑距越远;环境气压每下降10 kPa,挑距基本呈增大约1.5%的趋势。为避免由于未考虑低气压影响水舌挑距预测偏小而导致的岸坡或水垫塘安全风险,建议在高山峡谷区水垫塘紧凑布置时应充分考虑低气压对水舌挑距的影响。     

基于强度折减法的人工岩质边坡稳定性分析

边坡的稳定性问题关系到人类生命财产安全以及工程本身的安全和效益,对其稳定性进行分析评价具有重要意义。本文通过FLAC3D数值模拟软件、采用强度折减法对武安发电厂的人工岩质边坡进行了稳定性分析。列举了边坡稳定性分析的三种失稳判据,并计算了相应的安全系数。分析结果表明,该人工岩质边坡基本稳定,与极限平衡方法比较,所得结果相差不大,说明强度折减法应用于边坡稳定性分析是可行的。此外,本文对该人工边坡的施工方案进行了重新设计。经验算,设计后的边坡依然处于稳定状态,但却大大减少了边坡的开挖量,提高了工程的经济效益。     

季节性冻土对变电站接地系统分流系数的影响

季节冻土将改变土壤模型,导致杆塔接地电阻和变电站接地电阻的变化,从而导致最大入地电流随季节变化。文章采用数值计算方法分析了存在季节冻土时变电站接地系统埋设深度、杆塔接地装置埋深、垂直接地极、局部冻土、变电站进出线回数等因素对变电站分流系数的影响。分析结果表明:存在季节冻土层时,如果冻土层的厚度超过接地网的埋深,将使最大入地短路电流增加;变电站进出线为10回时,变电站分流系数大约增加30%;接地网增加垂直接地极能够减轻季节冻土对分流系数的影响。     

直流输电大地回流对附近地下金属管道的影响

本文介绍了用金属管道的传输线型等值模型分析埋设于均匀土壤中的HVDC圆环接地极的大地回流对地下金属管道、电缆等的影响。着重探讨了接地极的埋深、到接地极的距离等因素对地下金属管道所受腐蚀的影响,并得出若干相应的结论。     

Ansys强度折减法在开挖边坡稳定分析中的应用

本文通过采用有限元强度折减法对某边坡进行了稳定性分析,分析结果表明:随着折减系数的不断增大并达到某一数值时,边坡内广义剪应变自坡底向坡顶贯通,边坡达到极限状态,此时的折减系数即为安全系数。表明有限元强度折减法对边坡稳定性分析具良好的适用性。     

边坡稳定模糊随机可靠度评价及其应用

针对边坡稳定分析中出现的随机性和模糊性问题,提出一种计算模糊随机可靠度的新方法并应用于工程边坡稳定分析。采用简化Bishop法计算边坡稳定的安全系数,并根据计算参数的重要程度,选取部分参数进行模糊随机处理。首次引入正态模糊数来描述所选参数的计算区间并确立安全系数的置信函数,然后根据大量边坡实例的统计结果构造了安全系数的升岭形隶属函数,最终计算获得边坡稳定的模糊随机可靠度评价指标。结果分析表明,传统可靠度分析结果偏于不安全,而利用模糊随机可靠度来评价边坡稳定状况更趋于合理。     

500kV超高压输电线下山坡周围工频电场分析

在输电线下电场的计算中,普遍将输电线下地面视为平地,而忽略了不规则地面对输电线下电场计算的影响。为此建立了山坡周围工频电场的计算模型,基于模拟电荷法分析了平地及山坡表面的电场分布,并分析了影响山坡周围电场分布的因素。研究表明,山坡对输电线下电场分布有明显影响,电场在靠近山坡坡脚处逐渐减小,在随着山坡高度的增加而逐渐上升,在坡顶处电场发生畸变。山坡的角度、高度、输电线与山坡的相对位置及输电线的剖分密度对其周围电场计算都会产生影响,角度越大,高度越高,在山坡顶部电场的畸变越明显。输电线与山坡之间的夹角越大,在坡脚处电场减弱的趋势越明显。