水电站深厚覆盖层土石围堰堰坡的稳定分析

围堰作为水利水电工程建设中重要的临时挡水建筑,保证围堰堰坡的稳定性,对主体工程安全和现场施工安全有积极影响。文章以某水电站的上游围堰作为研究对象,结合围堰施工流程,分别从围堰填筑、基坑抽水、基坑开挖等环节,对围堰渗流特性展开了分析。最后参考SEEP/W渗流计算结果,对不同施工阶段围堰堰坡的稳定性展开计算分析。结果表明,围堰施工阶段尤其是戗堤合拢时稳定性最差;基坑抽水速度越小,围堰稳定性越好;当抽水速度为0.50 m/d时,围堰堰坡的抗滑稳定安全系数为2.24,此时围堰堰坡最稳定。另外,对深厚覆盖层进行防渗处理,对提高围堰堰坡的抗滑稳定性有显著效果。     

深厚覆盖层土石围堰防渗墙结构设计研究

防渗墙良好的工作性态是深厚覆盖层土石围堰正常运行的重要保障,为弄清不同材料、不同设置位置、不同结构型式防渗墙在深厚覆盖层条件下的工作性态,给在该种环境下防渗墙的结构设计提供参考,以某实际工程为研究背景,采用有限单元法,借助ABAQUS大型商用有限元计算软件,对该工程防渗墙的各种方案进行结构计算,得出了不同方案条件下防渗墙的应力、位移变形等规律。根据计算得出的规律从定性与定量2个方面对该工程防渗墙的设计方案进行了优化选择,研究表明采用塑性混凝土防渗墙优于刚性混凝土防渗墙,前者与围堰的变形更协调,更有利于围堰的安全;防渗墙的设置位置对围堰自身的应力、位移变形影响较大,防渗墙设置离上游堰脚1/3堰底宽度的地方优于将防渗墙设置在堰轴线的地方;当一道防渗墙不能满足设计要求,可以考虑采用双防渗墙的结构型式,这种结构型式能大幅度提高围堰的安全裕度。     

基于深厚覆盖层变化的土石围堰堰基渗透特性

覆盖层渗流稳定性的控制是深厚覆盖层上修建高土石围堰的关键技术之一。分析了覆盖层的变化原因,从渗流压力的角度,运用有限元数值分析的方法,采用ABAQUS软件计算分析围堰水下抛填以及河道冲刷使覆盖层发生的变化对其渗流特性的影响。工程实例分析表明,对于具有复杂条件深厚覆盖层的河道,在围堰的施工组织过程中,堰基的覆盖层厚度以及材料特性参数等都会发生变化,覆盖层的渗流特性随着其厚度以及材料特性的变化而改变,渗流压力特征值呈递增趋势,与实际情况相符。     

深厚覆盖层上高面板坝防渗体系设计研究

初步介绍了目前国内外深厚覆盖层上建造面板堆石坝的发展状况。针对多诺、察汗乌苏、那兰3座在建、已建的坝高超过100m的深厚覆盖层上的面板堆石坝的防渗体系设计情况进行对比研究．总结目前国内深厚覆盖层上高面板堆石坝防渗体系设计方法及关键技术要点以及常用的方案设计研究方法．提出防渗体系设计中应考虑的影响因素。     

深厚覆盖层地基高土石围堰应力变形敏感性分析

采用二维非线性有限元方法分析深厚覆盖层地基高土石围堰在典型工况下的应力变形特性。针对不同的覆盖层及防渗墙物理力学参数,进行了围堰应力变形的敏感性分析。结果表明:在围堰蓄水期,防渗墙底部出现了较大的拉应力;防渗墙弹性模量变化对堰体的水平位移及垂直位移影响不大,但对堰体的大、小主应力的影响较为明显;防渗墙与两侧土体之间的内摩擦角对堰体的水平位移及垂直位移影响不大,但对堰体的大、小主应力会产生一定的影响。     

多布水电站工程一期围堰防渗设计

多布水电站一期岸边围堰基础覆盖层深厚,地质条件复杂,围堰防渗范围较大。通过计算渗流场的渗透压力分布、渗透坡降以及渗漏量,确定防渗深度、防渗范围等,一期围堰悬挂防渗范围,大致呈倒梯形分布。采用高压喷射灌浆和混凝土防渗墙相结合型式。一期围堰防渗设计经历了3 a期挡水考验,保证了左岸基坑的开挖及混凝土浇筑,防渗效果良好。     

一期土石围堰设计

1.1建筑物级别及设计洪水标准根据规范（SDJ338－89），一期土石围堰定为4级临时建筑物，按规范相应洪水重视期为10至20年一遇，经审查同意设计洪水采用对年一遇标准，相应洪峰流量为72300m3／s。12围堰施工期档水标准根据规范规定，确定围堰施工期档水标准为施工期分月5％频率最大日平均流量的相应水位。ZI布置原则及要求满足混凝土纵向围堰基础开挖及混凝土浇筑施工要成尽可能多地保护导流明渠在干地施L轴线布置尽可能避开堰基内块球体集中区围堰轴线轮廓满足水流平顺和防冲要水尽量避免堰体进入长江主河槽深坑内，力争工程量较省；根…     

深厚覆盖层上土石围堰渗流控制体系及结构安全研究

分析了深厚覆盖层上土石围堰的填筑施工、材料结构和运行条件的特点;论述了围堰工程的设计和科研面临的挑战,以及渗流控制体系的整体目标;介绍了围堰渗流控制体系及结构安全研究的主要内容和技术路线,以及已经取得的重要结论.     

各向异性对土石坝渗流的影响分析

土体的各向异性是普遍存在的。利用有限元法计算土石坝加固前后浸润线的分布情况,坝后渗透坡降的变化规律,得出各向异性的存在对土石坝的渗透稳定危害更大的结论。提出了在今后的计算中,需要合理确定不同方向的渗透系数,使计算结果符合实际情况。     

深覆盖层上高堆石坝的振动台试验研究

 通过振动台试验研究，探讨了修建在深覆盖层上的高堆石坝动力工作性态；验证了数值分析时建立的考虑坝体-地基相互作用的数学、力学模型的正确性。同时，还探讨了堆石坝模型试验的一些方法和技巧。     

论土石围堰和基坑渗流场调控

分析了围堰和基坑工程的特点;提出了渗流场调控的概念及调控的总体目标;强调保障调控效果就必须做到时机恰当、措施得当。按照实施的时机将调控措施分为预设措施和应急措施;归纳概括了针对性的调控措施及其适用条件;结合工程实例说明了预设措施失效时及时采取应急调控措施的重要性。渗流场调控理论充分考虑了渗流场在各种因素影响下的动态特点,可以指导在工程设计、施工和运行的全过程中布置和实施及时、有效的调控措施,以达到保障工程安全、控制工期和成本、减轻环境负效应的总体目标。渗流场调控理论对于所有涉水工程及与地下水有关的工程都具有重要意义。     

瀑布沟水电站大坝三维渗流数值模拟研究

应用有限单元法对大坝蓄水后的三维渗流场进行数值模拟研究，比较了各种渗控措施的效果，并提出了优化方案。提出了能迅速精确模拟厂房周围排水井列的新方法－－附加渗径元法，首次对具体工程双道防渗墙局部损坏－－开裂和开叉后渗流场的影响进行了分析，并提出了允许缝宽和开叉高度。     

龙滩水电站上游土石围堰高喷防渗墙工程实践

在原始覆盖层或人工填筑的地层中修建防渗墙,采用高压旋喷成墙的施工方法是行之有效的,特别是在建造临时围堰防渗体系中,应用此法施工方便,造价低廉,曾得到广泛的应用,如在太平驿、福堂水电站修建施工围堰中获得成功。就工程实践过程所采取的一系列方法总结成文,供同行在工作中借鉴。     

高土石围堰复合土工膜防渗三维有限元分析

如何在三维有限元计算中反映复合土工膜的力学特性是亟待解决的技术难题。总结了现有的土工膜数值模拟方法,在三维有限元计算中采用薄膜单元来模拟土工膜,建立了某高65 m的高土石围堰土工膜防渗三维有限元模型,土工膜与上、下游坝料接触部位均设置接触。为模拟施工填筑与蓄水全过程,分别计算了土工膜边界柔性约束与刚性约束2种工况。结果表明:薄膜单元较好地反映了土工膜柔性抗拉材料的力学特性,能适应三维有限元数值模拟中常用的分步填筑施工模拟法,且后处理中能直接展示土工膜的位移、应力云图,具有方便高效的特点;土工膜边界柔性约束位移分布均与刚性约束相同,只是最大主应力及拉应力分布区域略小于刚性约束,计算结果符合土石坝工程的一般规律。     

深厚覆盖层上建坝的主要技术问题

利用覆盖层建坝,有其特有的经济、工期和环保优势,但也有其局限性和技术难度.自20世纪以来,在覆盖层上已成功建成了最大高度达180 m的各种类型的大坝,目前在建的最大坝高已达240 m,覆盖层防渗处理最大深度达130 m.归纳和总结了覆盖层地基上各种坝型的建设经验,分析了深厚覆盖层上建坝的主要技术问题及处理措施,提出了深厚覆盖层渗流量监测的建议,以及需要进一步研究解决的有关问题.     

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。