湖北省青山水库大坝渗流及稳定计算

本文对青山水库主、副坝断面进行了有限元渗流计算及下游坝坡抗滑稳定计算，计算结果显示：由于青山水库各坝心墙很薄，所以心墙处渗透坡降很大，可能发生渗透破坏；各坝坝壳与排水体交界位置的渗透坡降较大，存在渗流安全隐患；由于坝体及坝基的渗透性较大，渗漏问题比较突出；由于渗流的作用，当水库水位较高时，下游坝坡的最小抗滑稳定安全系数随水库水位的上升而下降较快，由此导致下游坝坡在水位较高时不能满足抗滑稳定要求。通过对青山水库大坝的渗流分析可知，对于薄心墙土坝，在心墙的下游侧渗透坡降很大，如不采取有效的反滤处理措施，则容易发生渗透破坏，该问题应该引起足够的重视。对青山水库大坝的抗滑稳定分析则揭示出渗流对于土坝下游坝坡的抗滑稳定影响很大，对任何土坝坝坡进行抗滑稳定分析时必须考虑渗流的影响。计算结果为青山水库主、副坝的工程处理提供了依据，也为其它土坝的渗流及稳定安全分析提供了可供借鉴的资料。     

腰坑水库均质坝渗流稳定安全评价分析

我国早期修建的水库均质坝大部分已进入"老龄化"阶段,坝体的渗流和稳定问题是水库正常运行关注的焦点.为了研究腰坑水库均质坝的渗流特征和坝坡稳定,采用理正岩土软件计算了在不同运行工况下该大坝的浸润线逸出点高程、渗透坡降以及上下游坝坡的稳定安全系数,结果表明:(1)在各运行工况下,该均质坝坝体的渗透坡降均小于允许值,浸润线逸出点均不在下游坝坡内;(2)当坝体形成稳定渗流和非稳定渗流时,坝坡的安全系数均大于规范最小允许值,认为大坝当前整体是稳定的.但由于腰坑水库年久失修,有必要采取工程措施对大坝做防渗处理,进一步保证水库的安全运行.     

下游鱼塘对水库大坝渗流稳定及抗滑稳定的影响——以阳春市湴濛仔水库大坝为例

针对下游鱼塘对水库大坝渗流稳定及抗滑稳定的影响,以阳春市湴濛仔水库大坝为研究对象,采用达西定律、渗流理论和简化毕肖普法等经典理论及模型,根据大坝下游鱼塘水位修正模型,利用Autobank有限元分析软件,计算出该模型的渗流参数及抗滑稳定系数,并与未经修正的经典模型作对比。研究发现在考虑下游鱼塘的影响情况下,坝体渗流量显著增大,虽然上游库水位在正常蓄水位工况下,出逸点渗透坡降有减小,但其他工况下,出逸点渗透坡降均表现为增大。说明当水位升高至某一高程时,下游鱼塘的存在对大坝渗流稳定的影响是不利的,在工程中遇到大坝下游存在鱼塘的情况,要对渗流稳定产生的不利影响提高认识,采取贴坡排水等相应的措施。另外,考虑大坝下游鱼塘的影响情况下,上游坝坡抗滑稳定安全系数不变,下游坝坡抗滑稳定安全系数增大,说明大坝下游鱼塘对上游坝坡抗滑稳定无影响,对下游坝坡抗滑稳定有利。     

肖克尔水库大坝渗流安全评价

根据肖克尔水库的实际情况,通过渗流有限元计算分析,全面评价了水库大坝的渗流状况。结果表明:大坝坝基由低液限粉土、粉土质砂组成,坝基渗透较严重;坝基清除不彻底,坝体与坝基间接触渗漏;在水库正常蓄水位时,0+100坝段、0+600坝段下游坝坡出逸段及下游坝基水力坡降大于允许坡降,坝体坝基有发生渗透破坏的可能。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。     

富水水库大坝渗流安全评价

在分析富水水库大坝渗流观测资料和二维渗流有限元计算结果的基础上，对水库大坝的渗流状况进行安全评价。在正常高水位下，坝体及坝基的渗流状况基本稳定，但在下游高尾水位下，坝基产生局部渗透破坏在，设计水位和校核洪水们下，坝体下游坡将出现大面积散浸，下游覆盖层顶托渗透坡降较大，对下游坝坡稳定不利，坝上游粘土铺盖可能产生渗透破坏，坝基砂卵石层渗透破坏的范围可能扩大。     

涧里水库大坝右岸坝肩绕渗稳定分析

对涧里水库大坝右坝肩的坝坡稳定、渗流稳定进行了分析,其中渗流场的分析采用有限单元法计算,运用加权残余法时模型进行离散,渗透坡降采用达西定律计算,稳定分析运用有效应力圆弧滑裂面法计算,并比较了瑞典圆弧法和Bish叩法的差异.计算结果表明:上下游坡渗透出逸、坝坡的稳定基本上是安全的,但是有很少的渗流损失;且地质勘测报告显示下游有轻度的绕坝渗漏,水色清、渗流量小.建议上游进行帷幕灌浆,下游铺设导渗排水反滤层.     

小川水库坝体渗漏成因与渗流计算

结合小川水库大坝现场检查及地质勘探情况,通过渗流观测资料分析坝体渗漏成因,得到排水廊道的设置对绕坝渗漏起到了改善作用。通过Auto Bank软件建立平面典型断面有限元模型,渗流参数计算得到浸润线规律符合均质坝分布;综合判断下游坝坡高水位工况下渗透稳定不满足要求。     

基于GeoStudio的某水库均质坝渗流稳定安全评价

为了定量评价某水库均质坝当前的渗流稳定情况,基于非饱和渗流有限元理论,采用GeoStudio软件计算了水库大坝在稳定及非稳定渗流状态下的渗透稳定情况,得到了坝体渗流场、渗透比降、渗流量和坝坡稳定安全系数。结果表明:(1)在坝体内形成非稳定渗流工况时,坝体浸润线明显高于上游水位,此时上游坝坡处于最不利的安全状态;(2)坝体处于稳定渗流时,上游坝坡安全系数增大,下游坝坡安全系数逐渐减小;(3)各运行工况下大坝渗透比降均小于允许值,安全系数均大于规范最低要求值。研究成果可为大坝坝体的安全评价提供参考。     

复合土工膜在夹边沟水库除险加固工程中的应用

夹边沟水库于 1952年建成,水库枢纽由大坝和输水建筑物组成,大坝为均质砂壤土坝。水库经多年运行,大坝出现了严重的工程隐患,坝坡渗流不稳定,急需除险加固。经多方案比较,采用复合土工膜斜墙防渗处理方案进行坝面防渗处理,在坝面铺设复合土工膜,并在上游坝踵处亦设置复合土工膜防渗墙,同时与上部复合土工膜整体铺设,左右坝头用砥齿槽连接,加固防渗效果良好。     

土石坝下游山坪塘对坝体渗流稳定的影响分析

文章结合具体工程实例，建立大坝二维有限元模型，采用极限平衡法在考虑大坝下游坝脚无坪塘、坪塘有水及坪塘无水三种计算工况下对大坝渗流场和坝坡稳定性的影响进行对比分析。计算结果表明，土石坝下游坝脚山坪塘的存在会导致坝体浸润线降低，局部渗透坡降增大，浸润线出逸点发生局部渗透破坏的可能性增加，大坝下游坝坡抗滑稳定安全系数略有降低。     

淤地坝防渗改造渗流及坝坡稳定分析

为提高小流域地表水的利用率,解决山区灌溉用水问题,结合山西省偏关县咀儿上淤地坝开展淤地坝防渗改造的技术研究。针对该淤地坝上游坝坡,提出原土培厚、黏土斜墙、复合土工膜共3种改造措施5种改造方案,并考虑渗流场和应力场的耦合影响,对原坝体和各种改造方案的渗流和坝坡稳定性进行数值模拟计算。结果表明:原坝体受渗透水的影响较大,无法安全蓄水;仅对上游坝坡进行原土培厚并不能使坝体满足防渗要求;在上游坝坡铺设黏土斜墙或土工膜可有效降低浸润线、减少渗流量、提高下游坝坡的稳定性;土工膜方案相对于其他方案具有更好的安全性和可行性,可以在条件允许的前提下优先考虑。研究结果对类似淤地坝防渗改造工程具有一定的指导意义。     

均质坝排水失效坝体自由面变化及坝坡稳定分析

为了研究均质坝下游排水褥垫失效情况下坝体自由面变化及其对下游坝坡稳定性的影响,通过有限元法对计算区域渗流场进行分析,得出的自由面和孔隙水压力等结果应用于下游坝坡的稳定性分析。实例分析结果表明:均质坝渗流场的分布由其下游排水条件决定;排水褥垫失效,坝体渗流自由面上升,饱和区范围增大,下游坝坡安全系数降低。     

吴岭水库土坝渗流及坝坡稳定性分析

本文对湖北省京山县吴岭水库土坝进行了有限元渗流计算和坝坡稳定性计算,在分析大坝基础部位的残坡积土、强风化砂岩的强透水性和下游排水体对于大坝渗流场的影响的基础上,得出渗流是引起下游坝坡不稳定的主要因素,为大坝的加固处理提供了理论依据,也可供同类土坝设计时参考。     

基于GeoStudio的某土石坝整治前后渗流及坝坡稳定分析

针对由于下游排水棱体失效而导致某土石坝坝体浸润线比较高、坝坡安全系数不能满足规范要求的情况,通过削坡和重建排水棱体对其进行整治,再利用GeoStudio2007软件对该土石坝的稳定渗流期进行有限元分析,对比分析整治前后的渗流场和坝坡抗滑稳定性,验证了整治措施对坝体渗流和稳定性的改善作用。     

考虑土工膜缺陷的面膜坝渗透稳定性分析

为研究土工膜缺陷的面膜坝在库水位骤降情况下的渗流特性以及上游坝坡的稳定性,利用Geo-slope软件建立了破损土工膜有限元分析模型,对土工膜不同破损部位以及破损尺寸进行了渗流要素和稳定性分析。结果表明:土工膜破损位置越高,尺寸越大,浸润线抬升越高,渗漏量越大,但后者影响明显小于前者;当库水位高程降落至土工膜破损高程时,存在一个浸润线突然下降的“突变”初始稳定安全系数随着土工膜缺陷位置的变高和尺寸的变大而变小,安全系数总体上呈现先下降,后趋于稳定的规律,但在库水位高程经过土工膜缺陷处,存在一个突然上升的过程。研究成果为面膜坝运行过程中的稳定性评价和治理提供了参考。     

混凝土面板砂砾石坝二维有限元渗流实例分析

主要探索面板砂砾石坝的二维渗流计算。利用有限元方法对坝体设置竖向排水体与不设置竖向排水体两种情况下的渗流和浸润线进行研究,阐述了在坝体中设置竖向排水体能有效地控制浸润线的高度和渗流溢出点的位置,从而提高坝体下游坝坡的稳定。同时,结合面板砂砾石坝的渗流分析,对面板砂砾石坝的设计提出了建议,指出:当面板无裂缝,面板与防浪墙之间的水平缝止水失效时,即使在设置竖向排水体的情况下,浸润线仍保持一个较高的位置,对坝坡稳定有较大的不利影响,在设计和施工时应予足够重视。     

不同坝高对复合土工膜防渗斜墙应力变形的影响

根据复合土工膜防渗体应用于土石坝时的防渗特点,结合工程实例,采用三维有限元方法对坝体和复合土工膜进行了数值模拟,分析了不同坝高条件下对土工膜防渗斜墙应力变形的影响。结果表明:与低土石坝应用复合土工膜防渗的情况相比,随着坝高的增大,复合土工膜不仅在坝顶锚固区处的应力应变较大,而且两岸锚固处的应力应变也随着坝高的增大而增大,在两岸坡脚锚固端处应力应变达到最大,对实际工程的设计具有一定的积极意义。     

红土坝坡内置光纤土工膜抗震试验

为研究内置光纤土工膜的膜—土界面的抗震性能,依据相关规程设计了试验,并与复合土工膜进行比对分析。使用振动台变坡模型探究各种振动参数变化对滑坡的影响程度,讨论膜—土界面对地震的适应性能。针对3类坝坡模型进行破坏性振动试验,定量分析在渗流与地震的联合作用下滑坡体大小和位置的变化情况。结果表明:地震参数中的烈度是导致膜—土界面滑动的首要因素,坝坡浅表土层在地震破坏下较容易失稳,并使内层岩土失去压重而持续滑坡。在振动参数变化的各种工况下,内嵌防渗膜坝坡的抗震性能得到了明显提高,且坝坡内嵌光纤土工膜的起滑坡角和对地震烈度的承受能力均略大于内嵌复合土工膜。因此,光纤土工膜不会导致红土坝坡的抗震性能下降,使用光纤土工膜作为内置防渗铺盖的坝坡,抗震安全能够满足相关规范的要求。     

丁湾水库大坝除险加固及其安全评价

丁湾水库大坝安全类别为三类,需进行除险加固。大坝除险加固采取了坝基与坝肩帷幕灌浆、坝体高喷灌浆、重建排水棱体、上下游护坡等措施。以加固后的典型坝体横剖面为研究对象,采用有限单元法对正常蓄水位、设计洪水位和校核洪水位等工况下的坝体渗透稳定性进行分析,并采用刚体极限平衡法计算相应工况下的坝体抗滑稳定安全系数。计算结果表明:除险加固后,各工况下大坝浸润线位置明显降低,坝体渗流量显著减小,渗透坡降均小于允许渗透坡降,坝体不会发生渗透破坏;抗滑稳定安全系数均大于规范要求,坝身不会发生滑动失稳。     

构皮滩水电站渗流控制工程设计

构皮滩水电站坝址区岩溶发育，其设计的大坝为我国目前在岩溶地区修建的第一高拱坝，设计水头达222m。为防止大坝及两岸山体岩溶渗漏，保证大坝、水垫塘及其两岸边坡和地下式厂房的安全运行，大坝坝基和两岸山体布置了防渗排水系统，水垫塘布置了封闭排水系统，水垫塘两岸边坡布置了山体排水系统。