深厚覆盖层上高土石坝防渗墙裂缝渗流分析模型及应用研究

深厚覆盖层上修建混凝土防渗墙在其施工和运行期由于多种原因而容易发生裂缝,可能影响覆盖层地基的渗透稳定性,对工程安全造成难以估量的影响。为有效地求解深厚覆盖层上高土石坝防渗墙裂缝渗流问题,在改进节点虚流量法的基础上引入无厚度的缝单元来模拟防渗墙裂缝渗流行为。以瀑布沟深厚覆盖层工程渗控为例,计算了混凝土防渗墙裂缝未充填和充填下的三维渗流场,得到不同裂缝条件下渗流场的水头分布、浸润线以及渗漏量,系统分析了深厚覆盖层地基中混凝土防渗墙垂直裂缝条件下的稳定渗流场规律和特点。结果表明,该方法能对渗流逸出点和浸润线能准确定位,并能很好地模拟混凝土防渗墙裂缝对坝区渗流场的影响,可以为该类问题的分析提供参考。     

深厚覆盖层土石坝渗流控制及三维数值分析

深厚覆盖层地基和两岸坝肩绕坝渗漏的存在,将影响水库的安全运行及水库工程效益的发挥,有必要采取相应的防渗措施,降低坝基及两岸坝肩的渗透流量。以某水库为例,建立了能够准确反映该水库的主要地质构造、坝体及坝基几何形状的三维有限元分析模型,考虑正常蓄水位下防渗墙的厚度(0.6、0.8、1.0和1.2 m)、延长两岸坝肩(50、60、70和80 m)及地基(6)-2地层的深度(3、6、9、12和15m)等方案,从地下水位线等值线、渗透比降、渗透流量等方面研究坝基和两岸坝肩的渗流场特性及稳定性分析。通过增加防渗墙厚度、延长坝基及两岸坝肩的深度,坝体、坝基及两岸坝肩内的地下水位等值线均向防渗墙处靠近,防渗墙内水头损失增大;坝体、坝基各分区及防渗墙的最大渗透比降满足渗流稳定性要求;延长防渗墙深入两岸坝肩的深度能有效降低坝肩的渗透比降,同时也能有效控制坝肩渗透流量,降低墙后坝肩浸润面;单纯改变防渗墙厚度并不能有效控制坝基渗透流量,需加深防渗墙深入坝基的深度来控制坝基渗透流量。建立的某深厚覆盖层土石坝的三维渗流有限元数值模型,进行了渗流控制方案的合理优化,该研究可为我国深厚覆盖层土石坝渗漏及渗透稳定问题评价研究提供重要依据。     

旁多水利工程坝基深厚覆盖层渗流及渗透稳定性分析

旁多水利枢纽工程规模大,设计地震烈度高,坝基覆盖层深厚且地处高海拔地区,坝基防渗型式的确定是涉及工程安全与否的关键技术问题。文章首先论述了该工程坝基防渗设计方案的拟定,然后针对各方案进行了渗流计算,分析坝基覆盖层的渗流及渗透稳定特性,为坝基防渗设计方案的确定提供依据。     

深厚覆盖层上土石坝防渗墙损伤开裂精细化分析及防渗功能评价

混凝土防渗墙是覆盖层上土石坝坝基的关键防渗结构,由于防渗墙与覆盖层的刚度和尺度差异巨大,通常的数值分析方法难以保证精度,且现有基于强度的安全评价方法,无法适应防渗墙作为防渗结构而非承载结构的功能评价要求。本文提出了比例边界元-有限元耦合跨尺度离散、塑性损伤模型和内聚力模型分离描述压损伤和受拉开裂、破损后防渗功能目标评价的精细化分析方法,实现了深厚覆盖层上土石坝防渗墙的性态演化评价。研究结果表明：超深覆盖层上悬挂式防渗墙在两岸底部因近似垂直于岸坡的高压应力发生压损伤,类“外伸梁”的面内弯曲变形使靠近防渗墙两岸的顶部和底部区域产生坝轴向高拉应力导致槽段间出现竖向裂缝;在防渗墙两岸的上游侧局部设置辅助防渗措施,可有效降低防渗墙破损后的渗流量。本文方法揭示了混凝土防渗墙的损伤开裂模式,定位了防渗墙薄弱区域,评价了防渗墙损伤开裂对防渗功能的影响,量化防渗措施效果,实现了防渗墙从传统承载能力评价到功能性态评价的跨越,可为深厚覆盖层上土石坝防渗墙的安全评价和设计优化提供理论和技术支持。     

深厚覆盖层防渗墙墙体接头型式

防渗墙的接头部位是防渗墙防渗的薄弱环节,其质量是决定防渗墙成败的关键.对钻凿法、拔管法、双反弧法、单反弧法以及铣削法在接缝部位的接头方法和质量进行全面分析,对比其优缺点,总结出在深厚覆盖层中运用的型式及关键技术要点,以供防渗墙接头施工合理选用.     

坝基深厚覆盖层及防渗墙工作性状分析与研究

下坂地水利枢纽沥青混凝土心墙土砂砾石石坝坐落于150 m厚的深厚覆盖层上,本文通过对该工程深厚覆盖层及防渗墙施工期到运行期长达8年的监测资料的深入分析和研究,深刻揭示深厚覆盖层及防渗墙的应力应变、变形及渗流渗压的变化规律,从而对其工作性状作出科学合理的评价,为类似地质条件下的水利工程提供可借鉴的经验。     

深厚覆盖层中防渗墙施工的若干问题

随着我国水利水电事业的飞速发展，建坝条件越来越复杂，解决深厚覆盖层的垂直防渗问题一般都是首选防渗墙形式，但是目前的防渗墙施工中还存在一些问题。     

塑性混凝土防渗墙在深厚覆盖层中的应用

<正>1研究背景大渡河为长江上游岷江水系最大支流,发源于青海省果洛山东南麓,流经四川省阿坝、甘孜、雅安等州(市),在乐山市汇入岷江。干流全长1 062 km,天然落差4 175 m,全河流域面积77 400 km2(不包括青衣江),年径流量470亿m3。干流水能资源丰富,是国家规划的十二大水电基地之一。龚嘴、铜街子水电站已运行多年,近几年建成投产的水电站有瀑布沟、双江口、猴子岩、枕头坝一级水电站等(见图     

深厚覆盖层高土石坝基础防渗墙与坝体防渗体接头型式设计探讨

建在深厚覆盖层上的高土石坝,其基础防渗墙与坝体防渗体接头型式设计是基础处理的关键技术问题之一。本文针对各种接头型式设计的存在的各种利弊进行概括分析,以期对类似工程有所裨益。     

深厚覆盖层深大基坑渗流控制

介绍了深厚覆盖层深大基坑渗流研究的背景和现状,结合金沙江上某水电站深厚覆盖层上深大基坑工程设计实例,进行了基坑一围堰系统渗流场随防渗墙深度加深、以及随覆盖层各层渗透系数降低而变化的规律研究。结果表明,斜心墙或防渗墙渗透系数为1e-5cm／s时,渗流场已能得到良好控制;建议该工程将防渗墙打到98m深以全封闭覆盖层渗流路径。     

深厚覆盖层上高土石围堰地基混凝土防渗墙应力变形的敏感性分析

结合拟建基在深厚覆盖层上的某一高土石围堰,运用非线性有限元法,进行了地基混凝土防渗墙应力关于其厚度和E-B模型主要参数(k、R_f、K_b、K_(ur))等指标的敏感性分析。分析结果表明:在各种指标条件下,堰体、地基及防渗墙的应力变形分布规律基本相似;但随着防渗墙厚度增大,防渗墙主拉应力明显减小,而主压应力变化相对较小;防渗墙E-B模型主要参数对防渗墙应力影响明显,与采用基本参数情况相比较,采用较大的模型参数将使得防渗墙主拉应力有所增大,采用较小的模型参数将使得防渗墙主拉应力有所减小。在工程设计中,应选择合适的防渗墙厚度、防渗墙混凝土材料配合比设计等,使防渗墙E-B模型主要参数(k、R_f、K_b、K_(ur))相对较小。     

复杂深厚覆盖层河床围堰防渗墙施工控制措施研究

以金沙江乌东德水电工程河床围堰防渗墙施工为例,研究了深厚覆盖层地质条件下防渗墙槽孔建造、预埋灌浆管制作与安装、接头管下设与起拔及混凝土浇筑等关键技术工艺,提出部分高效准确的质量检查方法,为后续类似地下连续墙工程提供参考。     

深覆盖层上高土石围堰渗流场的敏感性分析

以某建基于深覆盖层上的高土石围堰工程为例,运用有限元法,进行了其渗流场关于覆盖层土体、基岩及混凝土防渗墙渗透系数的敏感性分析,探讨了围堰渗流场关于这些材料渗透系数的敏感性特征。结果表明:覆盖层土体、基岩及混凝土防渗墙渗透系数越大,围堰下游边坡出逸点越高,围堰及其地基的单宽渗流量越大,出逸段最大渗透坡降越大。因此,对于深厚覆盖层上的高土石坝围堰工程,覆盖层土体、基岩及混凝土防渗墙的渗透系数对其渗流场具有显著影响,在工程勘察设计过程中应尽可能合理地确定这些材料的渗透系数,以便通过准确合理地确定围堰及其地基渗流场,为围堰稳定分析提供可靠的依据。     

深厚覆盖层上土石坝防渗技术研究进展

从垂直防渗、水平防渗和联合防渗的角度,总结了深厚覆盖层上土石坝防渗的关键技术。阐述了混凝土防渗墙、灌浆帷幕、墙幕结合、水平铺盖等防渗措施在深厚覆盖层地基渗流控制上的创新和突破,并介绍了有限单元法、边界元法等数值模拟技术在土石坝渗流控制领域中的应用。结合3个代表性工程实例分析了深厚覆盖层上土石坝合理的防渗措施的选择及其优化方法,给出了深厚覆盖层上土石坝防渗的建议,并指出尚待深入研究的几个问题。     

覆盖层内防渗墙裂缝对渗流场的影响分析

覆盖层在我国西南河流普遍存在。在覆盖层上建坝,覆盖层的渗透稳定是工程最为关注的问题。防渗墙是覆盖层防渗处理最常用的手段,为了解防渗墙破损对渗流的影响,以某覆盖层上面板堆石坝为例,建立三维有限元,计算分析防渗墙产生裂缝前后的渗流场,为工程运行提供参考性意见。     

深厚覆盖层防渗墙安全监测关键技术研究

防渗墙工程是地下隐蔽工程,其施工质量和运行性状直接影响水库大坝安全和效益的发挥,为评估防渗墙的施工质量和工作性状,实现预期的防渗效果和使用寿命,需要对防渗墙进行有效监测。本文总结了国内深厚覆盖层防渗墙监测技术进展,对深厚覆盖层防渗墙监测设计原则、监测仪器选用和布设要点、难点、监测结果分析方法和考虑因素进行了分析,并给出了进一步提高仪器成活率和监测精度的对策建议,对深厚覆盖层防渗墙更好地进行安全监测具有参考价值。     

深厚覆盖层坝基防渗墙地震反应规律研究

为探讨深厚覆盖层中坝基防渗墙地震反应规律并评价其抗震安全性,以金平堆石坝为工程背景,在三维非线性静力分析基础上,采用子模型技术对坝基防渗墙进行了地震动力时程分析,坝体材料及覆盖层采用Hardin-Drnevich动力本构模型,防渗墙与覆盖层的接触关系采用薄层接触单元模拟。计算成果表明：防渗墙上部靠两岸侧动应力反应较大,动静叠加后其应力变形规律相对静力工况变化较小;受深窄河谷及右岸折坡地形影响,竖直向压应力极值并未如一般规律所反映的出现在墙体中下部,而是位于墙身中上部的右岸侧折坡处;在设计地震作用下,防渗墙拉裂状况基本没有恶化,压应力极值增幅仅3.5%。综合来看,设计地震对防渗墙的运行状态影响不大。     

泸定水电站深厚覆盖层防渗墙施工技术

泸定水电站河床段覆盖层深厚,地质条件复杂,防渗墙设计深度最深段达110 m。整个施工过程采取了一系列新技术、新方法,包括泥浆固壁技术、接头孔技术、排渣管技术等,均达到国内领先水平。通过对施工成果的深入总结,初步形成了科学、具体、切实可行的深厚覆盖层防渗墙施工技术,可为类似工程提供参考和指导。     

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。     

深厚覆盖层坝基防渗处理及混凝土防渗墙设计

本概述了深厚覆盖层坝基防渗处理的常用方法及其特点，分析阐述了深厚覆盖层混凝土防渗墙应力与变形的影响因素及防渗墙与坝体防渗体的连接型式，以期为深厚覆盖层坝基的处理提供有价值的信息和参考。