深厚覆盖层中弱透水层厚度及连续性对渗流场的影响

中国西北地区的深厚覆盖层坝基中常存在厚度不均和不连续的弱透水层,弱透水层的厚度、不连续形式及开口大小对坝基渗流场有一定的影响,其规律需要深入研究。基于非饱和土渗流理论,借助Seep/w进行渗流求解,探讨中间位置处弱透水层的厚度及连续性对单宽渗流量和出逸坡降的影响规律,并结合工程实例进行对比分析。研究表明：单宽渗流量和出逸坡降都随着中间位置处弱透水层厚度的增加而降低;弱透水层厚度对采用半封闭式防渗墙控渗时的渗流场影响最大,悬挂式防渗墙次之,全封闭式防渗墙最小。开口在上游的弱透水层与防渗墙形成的半封闭式联合防渗体系的控渗效果最好,开口在下游的弱透水层次之,防渗墙上下游都存在开口时效果最差。单宽渗流量和出逸坡降随弱透水层上游开口长度的增加而增大,但开口长度对渗流场影响不显著,其原因在于各防渗体系下上游弱透水层仅起到微弱的隔水作用。建议防渗墙和下游弱透水层形成半封闭式联合防渗体系,避免防渗墙上下游弱透水层均存在缺口的不利情况。基于监测值和模拟值得出的误差满足规范要求,表明采用的计算方法和得出的结论皆可靠。     

粘土结合混凝土防渗墙的土石坝渗流及稳定性分析

为研究粘土结合混凝土防渗墙的土石坝的渗流及坝坡稳定,以幸福水库为实例,基于饱和—非饱和渗流基本原理,采用有限元方法对不同粘土与混凝土占比情况下的稳态渗流场进行了数值模拟,得到其稳态渗流与坝坡稳定情况。结果表明,混凝土占比变化对单宽渗流量及坝坡稳定影响都不太大,就幸福水库的防渗墙的防渗性能而言,在混凝土占比0.43以下时,增加混凝土占比防渗墙防渗效果未发生明显变化;在混凝土占比0.43以上时,增加混凝土占比后防渗墙防渗效果显著提高;在混凝土占比达1.0时,防渗墙前后水位下降量、单宽渗流量、Bishop法安全系数数值都急剧接近防渗性能最好,坝坡最稳定的状态。     

黄河山坪电站船闸地基渗控措施优化

建立黄河山坪电站船闸地基的有限元模型,采用有限单元法研究三维渗流场,对计算得到的水头、扬压力、渗透坡降以及渗透体积力等进行分析.针对防渗墙的防渗作用,讨论墙厚及墙体嵌入基岩深度的敏感性,为防渗墙优化设计提供参考.结果表明:设置防渗墙后,有效地降低了闸底板的扬压力,提高了地基的渗透稳定性;墙厚的变化,对墙体的渗透坡降有较大影响;墙底基岩的渗透坡降随墙体嵌入深度的增大而减小;设计院采用的防渗墙厚度60cm、嵌入基岩深度1m的方案是合理且经济的.此外,通过三维渗流场分析得到的渗透体积力,可为进一步研究地基应力、沉降变形、抗滑稳定以及在地震作用下含泥粉细砂可能发生的震动液化提供渗流荷载依据.     

多元结构坝基双排防渗墙控渗效果试验研究

双排防渗墙已广泛应用于西南地区强弱互层深厚覆盖层地基,但双排防渗墙的间距及布置形式如何选择,控渗效果如何等都值得深入研究。基于非饱和土体渗流理论,以强弱互层深厚覆盖层坝基为研究对象,针对双排防渗墙进行试验研究,得出渗流量和出逸坡降,探讨各布置形式下双排防渗墙的控渗效果。研究表明：“前长后短”、“前短后长”、“前后同长”3种布置形式下总渗流量和出逸坡降都随着间距的增加而降低,“前长后短”、“前后同长”布置形式降低明显。坝体渗流量以间距L=13.2、16.5 cm为分界线,先增大后降低;坝基渗流量以间距L=13.5、17.5 cm为分界线,先降低后增大。双排防渗墙中深度较大的防渗墙消减的水头更大,两防渗墙深度一致时,前后防渗墙分别消减水头37.5%、50%。当前后防渗墙的深度之和一定时,双排防渗墙采用“前短后长”的布置形式相比采用“前长后短”的布置形式,能更有效降低渗流量和抑制出逸坡降,建议优先采用。     

沙湾水电站左岸坝肩"地窗式"防渗方案优化计算与分析

采用深度平均渗流模型结合2维立面渗流模型，对沙湾水电站左岸坝肩“地窗式”防渗方案进行了渗流量、渗流场及渗透坡降的计算；根据计算结果，对“地窗式”防渗方案进行了优化计算，提出了满足本工程防渗要求的阶梯型“地窗式”防渗体体型；计算结果表明沙湾水电站左岸坝肩采用阶梯型“地窗式”防渗体体型后，不仅可取消50m深防渗墙下施工繁琐的墙下帷幕灌浆3000余米，而且全封闭砼防渗墙可做成悬挂式，大大降低了防渗墙的最大深度和施工难度，还节约防渗墙900余米，其工程经济效益显著；本文方法对类似工程问题具有重要参考价值。     

南水北调中线典型渠段施工期降水措施研究

针对南水北调中线工程陶岔—沙河南段施工期地下水问题,选取典型断面建立渗流数值模型,计算分析有、无降水措施及不同计算条件下基坑的渗流场分布特征.研究结果表明,对于存在承压水的基坑工程,当基坑开挖深入地下水位以下且随着含水层顶板减薄,基坑底部易出现安全问题,应采取渗流调控措施;施工期补给边界、含水层厚度及其渗透性、降水井布置等因素对基坑降水效果的影响显著.     

流固耦合的多元结构深厚覆盖层透水地基的力学特性

深厚覆盖层多元结构坝基在渗流过程中各土层力学差异明显,分析时关注的具体问题也不尽相同,需要深入研究。基于比奥固结理论,考虑土体的非线性流变以及土体固结变形过程中孔隙度、渗透系数、弹性模量及泊松比的变化;借助ADINA流固耦合模块来模拟西藏达嘎水电站坝基渗流场与应力场耦合过程,分析各层力学特性及相互作用。研究表明,透水性较强的表层土体是渗流主要通道,也是渗流进出区和沉降变形体现区,应在上游采取措施提高其压缩模量,下游区域增设反滤层和排水设施;坝基中的粉细砂层是坝基沉降的主要原因,对坝基沉降起主导作用,同时应注意其液化特性对坝基的不利影响;坝基中的承压含水土层对下游上部结构产生向上顶托力,若位置较深,则破坏性较小;坝基深部土层对整个坝基的渗流破坏影响较小,但对沉降和渗流量的影响不可忽视;表层砂卵砾石层和粉细砂层的渗透系数相差较小时,土层间不会发生接触冲刷。此外,还发现坝基孔隙水压力在快速衰减阶段被消散,期间土体固结较快。垂直防渗墙能有效降低渗透坡降和渗流量,将坝基沉降变形控制在防渗墙上游区域,但上游坝基变形对防渗墙产生较大的水平推力,应加大防渗墙尺寸或者采用辅助渗控措施。     

车库运营期地下水泄水量估算及环境影响分析

为预测地下车库抽排水对周边环境的影响,结合地下车库抽排水减浮方案,采用有限元法,选取典型断面,对地下车库运营期基坑抽排水量和地下水渗流场进行计算分析.结果表明:(1)车库运营期平均总渗流量为303.8 m3/d,设计抽排水量取其2倍计算,约607.6 m3/d;(2)浸润线受地下连续墙隔水作用,与普通降水井浸润线有较大...     

糯扎渡水电站地下厂房区渗流场分析

联合运用固定网格的节点虚流量法及能严密地模拟排水孔实际渗流行为的排水子结构技术,对糯扎渡水电站地下厂房区渗流场进行了三维整体有限单元法分析研究.结合工程的现拟渗控设计方案经多种工况的求解,较详细地分析了该电站地下厂房区的渗流场特性,论证了现有防渗帷幕和排水设计方案的明显渗控效果,为设计提供了可靠依据.在渗流场求解方面应用了目前较好的算法:一方面把排水子结构纳入节点虚流量法中;另一方面把节点虚流量法中的渗流虚域与实域、虚单元与实单元的概念引入排水子结构,使求解有复杂排水孔幕和排水廊道的工程渗流问题得到了较好地解决.     

水泥土搅拌桩防渗墙对土坝防渗效果的模拟研究

通过对水泥土搅拌桩防渗墙防渗效果进行研究,为水泥土防渗墙设计提供进一步的优化指标。通过测压管观测数据反演得出大坝土体实际渗透系数,建立渗流有限元模型并利用实测资料验证,对水泥土搅拌桩防渗墙在土坝中的施工位置和深度进行不同情景模拟分析,结果表明：加入防渗墙后,渗流稳定性增加,防渗效果明显。防渗墙越靠近坝体上游,坝体的渗流稳定性越好;防渗墙贯入深度越深,坝体的渗流稳定性越好。防渗墙的位置布置在坝体中部靠近上游处较为合理,但考虑实际工程中施工要求,适当将防渗墙位置后移布置在大坝轴线处,对于渗流量影响较小。     

高压旋喷灌浆在锦屏二级电站进水口围堰防渗中的运用

锦屏二级水电站进水口纵向围堰防渗设计采用塑性砼防渗墙,施工中发现,防渗墙实际施工深度远远超过设计深度,这将意味着增加施工成本,延长施工工期．为解决这一问题,在施工中将部分深槽段修改为悬挂式塑性砼防渗墙,针对其未达到截渗的目的,在塑性砼防渗墙中预埋钢管,对其下部进行高压旋喷灌浆,形成高喷防渗墙,经检测防渗效果满足要求,达到了节约投资,缩短工期的目的．     

海塘渗透破坏数值模拟及渗透特性

为研究海塘的洪水渗透规律和渗透破坏机制,提出了可考虑土体渗透性随渗透破坏而变化的饱和-非饱和/非稳定渗流分析模型,编制了相应的程序。选取实际海塘进行了洪水渗透过程的数值模拟,并将计算结果与现场监测试验结果进行了对比,表明所建立的分析模型和计算程序是正确的。工程实例分析结果表明,海塘洪水渗透过程是一个涉及土体渗透性变化的饱和非饱和/非稳定渗流过程,塘身浸润线变化经历4个阶段,海塘渗透破坏是大渗流比降下洪水长时间渗透所导致的。因此海塘的洪水渗透破坏涉及破坏区土体渗透性的变化以及饱和-非饱和/非稳定渗流,按中国现行规范应用稳定渗流分析方法进行计算是存在问题的。     

平面随机渗流场理论初探

以随机有限元法为基础,将确定性渗流场的参数视为随机变量,导出了随机渗流场的基本列式,同时推出了渗流场随机水头的均值、方差、协方差以及水头对随机变量偏导的公式,为了与结构随机分析相结合,又导出了随机渗透结点力的均值、方差与协方差及其对随机变量的偏导．     

古河槽深覆盖层渗流控制措施

新疆某水电站工程左岸V级阶地以下分布有3条古河槽,蓄水后左岸存在渗漏问题.采用三维有限元法对坝址区左岸渗流场进行计算分析,评价古河槽砂卵砾石层和副坝的渗透稳定性,并提出了渗流控制措施建议.计算分析表明,1号古河槽仅采用表层黄土进行防渗的方案不能满足渗透稳定性要求,需要增设粘土铺盖或混凝土面板.根据本工程的实际情况,建议采用混凝土面板方案F5,此时砂砾石层的最大渗透坡降为0.101 2,3条古河槽总渗透流量为670万m3/年,可以满足渗透稳定和渗流量的要求.     

金凤水库土坝开裂原因分析

在有限元计算大坝的渗流场和应力场的基础上,对大坝渗流场的分布规律及其对坝坡稳定性的影响进行了详细分析,弄清楚了大坝产生异常渗流的原因,揭示了大坝内部异常渗流和开裂的关系。研究结果为大坝的除险加固设计提供了理论依据,也可为今后土坝的设计施工起到指导作用。     

棉花滩大坝渗流监测资料分析

棉花滩大坝已蓄水运行10多年,布置有坝基扬压力、渗流量和绕坝渗流监测项目。监测资料分析表明,大坝坝基扬压力、渗漏量和绕坝渗流测孔水位主要受水位因素影响,时效分量已基本稳定,大坝渗流性态基本正常。但高水位时段5′和3″坝段的扬压力系数超过设计值,5^#横断面上测压孔水位呈上下游较高,中间测孔水位相对较低分布,与坝段基础有F18等断层穿过,地质情况复杂有关,建议加强监测和分析。     

尾矿坝渗流场与应力场耦合作用的数值分析

在分析岩土介质渗流场与应力场耦合的用机理的基础上,建立二者耦合模型。以此为基础,针对具体的尾矿坝,进行渗流场与应力场相互耦合的数值模拟。模拟计算了单独考虑渗流场,单独考虑应力场以及两场耦合情况,并将三种情况进行了对比分析。结果表明:在耦合场中渗流量比单独计算时小;耦合场中沉降量比单独计算时大,且最大沉降量发生区域大致相同;耦合场中各向应力总量最大值比非耦合场中大,局部出现应力集中现象;耦合场中应力等值线分布规律与非耦合场基本一致。     

开封地区引黄渠道节水技术

本文通过对渠道渗漏成因的分析和渗漏量计算方法的介绍,说明渠道衬砌的必要性和对衬砌方式的可选择性,以达到减少渠道渗漏,节约用水的目的。     

高水头下竖井施工缝渗水堵漏施工方法

文章以磨子潭抽水蓄能电站进口段竖井渗水堵漏施工为例,介绍了对竖井在高水头强渗水截漏的施工方案。     

如何防止建筑工程外墙及门窗渗漏

分析了建筑工程外墙及门窗渗漏现象产生的原因,并就顶层外墙、高层建筑外墙、门窗的渗漏等提出了具体防渗漏措施.