黏土心墙堆石坝变形协调评判指标与各区渗透性能影响研究

针对黏土心墙坝的变形不协调易导致坝体开裂、滑坡等险情发生的问题,对顺河向以及不同材料接触面变形的协调进行分析。结合实际工程,通过数值模拟,开展了运行期库水位下降工况黏土心墙堆石坝变形协调分析,提出了顺河向不同材料接触面变形协调的离散系数评判指标,分析了库水位下降情况下黏土心墙坝内部变形协调性与对各区渗透性能的影响。结果表明:(1)反滤层接触面上顺河向变形主要受到心墙与坝壳料渗透性能的影响,与心墙渗透系数成正比、与坝壳料渗透系数成反比,反滤层渗透性能对接触面变形协调的影响小;(2)黏土心墙料、反滤层Ⅰ、反滤层Ⅱ及坝壳料渗透系数分别为5.00×10~(-7) cm/s、3.27×10~(-3) cm/s、1.00×10~(-2) cm/s、6.84×10~(-2) cm/s时,实例工程的沉降变形及顺河向变形最为协调。     

心墙防渗土料原位渗透与室内渗透试验对比研究

土质心墙堆石坝是目前水电站设计的主要坝型之一,其坝高已达到300 m级,该坝型解决的首要问题是心墙防渗土料的抗渗性能。为得到贴近实际的渗透系数,对几个水利水电工程心墙防渗土料的原位渗透和室内渗透试验成果进行对比分析。研究发现原位渗透试验所得渗透系数基本上都大于1×10-5cm/s,超出规范要求,而室内渗透试验成果基本上都小于1×10-5cm/s。从边界条件和外界影响等因素综合分析,室内渗透试验方法所得渗透系数更贴近实际,该结论对于类似工程设计和施工具有一定的参考意义。更多还原     

抓斗机切土刀在塑性混凝土防渗墙中的应用

飞来峡水利枢纽社岗防护堤除险加固工程防渗墙于11月底开始施工,汛期前仅有100天有效施工时间,在此期间内要完成97510m~2的防渗墙施工,通过改进强透水层条件下塑性混凝土防渗墙墙段接头连接处理技术,利用抓斗机切土刀进行I序成槽接头技术处理,注水试验发现,防渗墙墙段内渗透系数为4. 40×10~(-8)-9. 68×10~(-7)cm/s,各墙段接缝处渗透系数为2. 39×10~(-7)-9. 54×10~(-7)cm/s,渗透系数K均在n×10~(-6)-n×10~(-8)cm/s范围内,较原计划提前10d完成防渗墙施工任务,可为类似工程提供借鉴。     

柴河水库土坝渗透系数反演分析

结合柴河水库土坝的测压管实际观测资料,采用改进的遗传算法对柴河水库土坝心墙及坝壳混合料的渗透系数进行了反演分析计算,得出坝壳混合料以及心墙料的渗透系数分别为4.69×10-4、2.13×10-6cm/s。采用正分析方法把遗传算法反分析出的渗透系数代入到有限元法建立的模型中进行计算,得到各特征部位渗流要素数值计算结果,通过测压管所在节点的水位与实测管水位、坝基渗流量实测值与计算值检验有限元计算结果的准确性。结果表明:水位计算值的相对误差较小,坝基渗流量计算值与实测值相比误差也较小,表明反演的坝壳混合料以及心墙料的渗透系数是准确的。     

设计参数对混凝土心墙坝动力响应特征影响的计算分析研究

针对某粉煤灰混凝土心墙坝体动力响应特征,利用Abaqus有限元软件开展不同心墙设计参数对坝体动力特征影响分析。获得了坝高设计参数对心墙坝动力特征影响,坝高影响X正向最大位移出现时间节点,Y、Z向动位移与坝高为正相关特征,Z负向位移在地震荷载残余期变化显著,且Z向加速度值均低于X、Y向。分析了坝体总加速度、总动位移包络线分布特征,坝高与总加速度包络线极大值为正相关,沿坝顶至坝底,动位移值逐渐降低,坝底部在各坝高下均会出现显著变形。研究了心墙曲率对坝体动力特性影响规律,各曲率下加速度包络线极小值均为1.532～1.589m/s2,有曲率心墙抗震性能高于直立坝。对比了各曲率下坝体在各方向上的加速度、动位移特征,考虑坝体抗震设计,心墙最佳曲率应在9.6×10-5～1.1×10-4 m-1范围。     

直落巴巷土坝回填压实质量快速联控技术

1　引　言直落巴巷供水工程是马来西亚槟州实现工业化宏愿的主要基础项目,受中、马两国政府的重视.直落巴巷大坝为分区设计碾压式土坝,由上下游坝壳和心墙防渗体组成.坝顶高程52.0m,最大填筑高度58.7m.设计要求心墙回填土料含粘量在10%以上,渗透系数在N×10-6和N×10-7cm/s之间取值(N=1～10).坝壳起稳定作用,要有一定的透水性,设计要求的渗透系数在N×10-4和N×10-5cm/s之间取值(N=1～10).在对上坝土料分区控制的基础上,如何控制碾压质量则成为整个土坝施工质量控制的首要问题.本文在简介料场试验、含水量快速测定的基础上,重点介绍“三…     

大坝水库坝体渗漏原因探查与治理对策探讨

大坝水库坝后坡长期渗漏严重,为此采用CCTV管道内窥仪、探地雷达、高密度电法仪和表面波地震仪等先进仪器设备对坝体渗漏原因进行检查探测,根据探测成果提出采用旋喷桩墙的防渗治理方案,通过科学施工后,坝体防渗墙平均渗透系数小于1.0×10~(-5)cm/s,坝体渗漏得到有效控制,大坝渗漏探测治理模式可供类似工程参考。     

芦集圩堤劈裂灌浆简析

1工程概况淮干芦集圩区位于淮滨县城西10～25km的芦集乡和邓湾乡境内,其南堤即淮河左堤,面临闾河,东面隔堤与乌龙港相临,北部和西部地势稍高与岗地接壤,为半封闭式圩区。芦集圩区堤防总长25．6km。由于于堤段本身属沙堤,透水性较强,且堤基存在深塘、渗径短,高水位时渗漏严重。勘探资料表明,50K以下堤身渗透系数为A×10~(-2)～10~(-4)cm/s,一般为A×10~(-3)cm/s,不能满足渗透稳定要求,经批准进行劈裂灌浆处理。     

柔壁渗透仪与变水头渗透仪对比试验及其性能测试

为了测试柔壁渗透仪的可靠性及其性能,采用水泥土样和普通土样与常用的变水头渗透仪进行了对比测试,并进行了柔壁渗透仪不同渗透压、不同试样高度和直径的对比测试。试验结果表明:柔壁渗透仪测试结果准确、性能可靠,柔性壁密闭性好,对制样要求不高,试样高度和直径可在一定范围内选择;可采用高渗透压快速完成渗透系数测试;仪器可用于测试渗透系数小于1×10~(-5)cm/s的水泥土样、水泥浆样和塑性混凝土样,以及渗透系数小于1×10~(-6)cm/s的硬土样测试。     

卫星水库大坝渗流安全评价

根据卫星水库实际情况,通过渗流资料分析和渗流有限元计算,全面评价了卫星水库大坝的渗流安全状况。结果表明:坝体土料渗透系数在9.77×10-3~4.28×10-5cm/s之间,不满足规范要求;坝基清除不彻底,造成坝体与坝基间接触渗漏;当库水位达到1 124.90 m时,坝后出逸段及部分坝段下游坝基有发生管涌破坏的危险。大坝渗流安全评价为C级,建议采取相应加固处理措施,并完善渗流监测设施。     

河南山口水库分区土石坝设计

河南三门峡市山口水库复建工程料场和溢洪道开挖的土料渗透系数较大,无法满足心墙坝或者斜墙坝防渗要求。针对上述难点,设计选用了分区土石坝。该方案通过对大坝进行合理分区,将坝体分为土质防渗体区和堆石区,中间设过渡层、反滤层,并具体提出土质防渗体区土料渗透系数不得高于5×10-5 cm/s,使大坝设计满足了规范的相关要求。该分区坝可以充分利用溢洪道开挖料,不仅可以减少工程弃渣量,还可以大幅降低工程投资。     

冻融劣化混凝土的单轴动态力学特性研究

为研究不同冻融循环次数、不同加载速率下的混凝土的力学性能,对混凝土进行不同冻融循环次数(0次、10次、25次、35次、50次)不同加载速率(10~(-5)s、5×10~(-5)s、10~(-4)s、5×10~(-4)s、10~(-3)s)下的循环加卸载压缩试验。研究结果表明:(1)混凝土的质量随着冻融循环次数的增加而先增大后减小,呈二次曲线关系;(2)混凝土的峰值应力与应变速率的对数呈线性增长的关系,峰值应力及其对应变速率的敏感性随着冻融循环次数的增加而减小;(3)峰值应变随着加载速率的增加而增大,随着冻融循环次数的增加,峰值应变明显增大;(4)选用峰前服从Weibull统计分布函数,峰后服从Lognormal统计分布函数的混凝土动态损伤本构模型。     

水泥土搅拌法在西郊水库渗水层处理中的应用

泾惠渠西郊水库工程建设中发现左右坝肩两侧393.50～399.50m高程范围内地层主要为含砂轻、中、重粉质壤土及轻粉质砂壤土,渗透系数k=(2.61～6.24)×10-4cm/s,属中等透水地层。工程采用水泥土搅拌桩连续墙的方法进行处理,达到预期效果。渗透系数由处理前的(2.61～6.24)×10-4cm/s减小到处理后的(0.69～6.52)×10-7cm/s。防渗墙土体的其它指标也得到改善和提高。     

红寺堡水源工程库区土料特性分析

为了保证红寺堡水源工程大坝安全,对坝体填筑土料的物理力学性质进行了测试,结果:库区土以粉粒为主,部分探井的粘粒含量小于10%;在不同压实状态、饱和状态下剪切试验结果有所不同,应分别取值,压缩试验均属中等偏低压缩性土;当压实度增加0.01时,渗透系数较压实度为0.96时高1.59~6.18倍,均在1.0×10-5cm/s的数量级,满足小于1.0×10-4cm/s的规范要求。     

泥岩风化料在龙虎水库大坝防渗心墙填筑中的应用

为了解龙虎水库大坝防渗心墙料(当地泥岩风化料)的压实情况,以便为大坝的填筑施工提供科学依据,对泥岩风化料进行现场碾压试验。试验结果表明,由于料源母岩以软岩为主,在碾压和击实过程中砾石破碎率大于30%,压实性满足设计要求;按碾压试验确定的参数施工,防渗性能满足设计要求;料场天然含水率高于且接近最优含水率,施工时不用调整含水率可直接上坝,但要立采混合均匀方可进行填筑;该土料渗透系数小于5×10-6cm/s,具有较高的抗渗透变形稳定性。经复核试验验证及蓄水检验,当地泥岩风化料在龙虎水库大坝防渗心墙填筑中的应用是成功的。     

某混凝土心墙堆石坝坝坡优化计算分析

某水库工程拟采用沥青混凝土心墙坝，心墙高度达到116．43 m 。在保证工程安全的前提下，为了提高该沥青混凝土心墙坝的经济性指标，对该坝进行了坝坡优化计算分析。对坝坡方案 A 、方案 B 、方案 C 心墙的计算分析表明：三种方案心墙的最大沉降均出现在坝体中部高程附近，最大沉降量分别为－44．383 cm 、－44．241 cm 、－44．927 cm ，沥青混凝土心墙与坝体协调变位好。在竣工期，各方案坝坡的抗滑稳定安全系数分别为1．537、1．467、1．373；在正常蓄水条件下，各方案坝坡的抗滑稳定安全系数分别为1．461、1．396、1．243，依次降低。方案 B 挖填方量比方案 A 减少了39．96×104 m3（10．15％），坝体稳定性满足设计要求，上下游坝坡坡度适宜，建议设计施工优先采用方案 B 。     

阿拉沟水库防渗体系设计与研究

正1工程概况阿拉沟水库枢纽工程位于新疆维吾尔自治区托克逊县境内,是阿拉沟河流域的重要控制性工程,水库具有防洪、供水、灌溉等综合利用效益。阿拉沟水库总库容4 450万m~3,为Ⅲ等中型水利工程,最大坝高105.26 m,坝前最大水深为84.5 m。工程坝址多年平均年径流量为1.343×10~8m~3,多年平均流量4.26m~3/s。水库枢纽由沥青混凝土心墙砂砾石坝、右岸岸     

灌浆技术在坝基破碎带处理工程中的应用

文中以实际工程为例,结合浆液在含裂隙岩土体中的渗流原理,设计了灌浆加固方案,并在现场进行灌浆试验,对于坝基较为破碎的岩土体具有较好的防渗加固效果,对比试验前后的现场压水试验,岩土体渗透系数从(2.7～3.1)×10-3cm/s降低为1.3×10-4cm/s,取得了较好的防渗加固效果。     

基于MIDAS GTS的某水利枢纽大坝渗流分析研究

针对某水利枢纽大坝不同工况下渗流场特征,利用MIDAS GTS有限元软件建立数值模型,分析校核水位、正常蓄水位、死蓄水位3种工况下渗流稳定性。研究结果表明:①得到3种工况下总水头值及分布态势、渗流速度区间;总水头分布均随上游至下游逐渐降低,渗流速度范围均在渗透破坏安全渗流速度内。②坝体渗流路径均会绕过面板防渗墙、坝址或坝肩防渗膜等防渗系统;浸润面角度与坝基平行一致,最大仅有18°～25°,两岸岸坡与浸润面夹角均超过90°。③最大孔隙水压力分别为1.92、1.94和1.8 MPa,且从坝基至坝顶均为逐渐降低态势;坝体总泄漏量分别为1.2×10~(-4)、2.45×10~(-5)和1.03×10~(-4)m~3/hr,渗漏量值均低于大坝渗透破坏临界值。以期为研究水利大坝渗流稳定性提供一定的参考依据。     

某高填方体灰岩碎石土填料渗透特性研究

以我国西南某高原机场为例,通过对高填方体灰岩碎石土进行渗透试验研究,得到灰岩碎石土的渗透特性,以获得其渗透变形规律。研究结果表明:(1)渗透系数为1.18×10~(-2)~1.34×10(-2)cm/s,属于强透水层;(2)潜蚀发生的临界水力坡降为0.2,潜蚀类型为管涌;(3)管涌发生后,填料中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动并流失,此时土体孔隙增大,渗透系数增大,从而引起高填方体不均匀沉降,甚至破坏。