宁南黄土丘陵区某土坝工后裂缝成因分析

宁南某水库首次蓄水后坝体出现数条宽度15—50mm的裂缝,在分析该工程勘察设计与施工资料的基础上,选取了3个桩号的典型横剖面,分别采用分层总和法和有限元法对坝体沉降变形进行了模拟计算,并将计算值与土坝变形实际观测数据进行对比分析．结果表明,坝体工后裂缝的主要原因是坝基湿陷性黄土及沟壑处理不彻底导致坝体不均匀沉降,进而产生裂缝．     

某面板堆石坝应力及变形的有限元分析

基于邓肯-张E-B模型,建立了某面板堆石坝的有限元计算模型,获得了施工期、正常蓄水期和水位骤降期的坝体、面板应力及变形的分布和变化规律.结果表明:该混凝土面板堆石坝的坝体应力及变形性状正常,变形值在可接受范围内;坝体发生剪切破坏的可能性较小;趾板下覆的坝基较小范围内,存在应力集中和小主应力方向受拉的现象;库水位的大幅度变化对面板的挠度影响明显;坝基中断层只是对坝基的应力分布形态有影响,对坝体的应力变形影响微弱.     

盾构下穿施工对既有隧道变形影响模拟研究

随着城市地下空间的不断开发利用,地铁隧道线路网不断完善,新旧隧道交错而过的现象愈发增多。近距离盾构下穿施工可能会对既有隧道造成一系列不利影响。因此,为研究近距离隧道下穿施工对既有隧道的影响,以南宁某工程为例,通过数值模拟研究了新建隧道盾构下穿施工过程对既有隧道的变形规律影响。模拟结果表明：盾构下穿隧道施工引起既有隧道的变形以沉降变形为主,扭转变形为辅;随着新建隧道的不断推进,临近既有隧道6 m范围内沉降变化率最大,此时既有隧道最为危险,风险系数最大;新建隧道盾构施工穿越既有隧道后,由于时空效应既有隧道沉降会继续发育,直至达到最大沉降值13.0 mm;穿越过程中既有隧道扭转变形量先增大后减小,最后趋于稳定。     

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。     

增城水库坝基渗流条件分析

通过对增城水库坝基地质条件和坝体材料的分析,认为水库坝体土质密度不均匀,干密度偏低,渗透性强,可能存在渗透稳定问题;坝基局部沙层埋藏较浅,坝基有强透水沙层连通,存在渗透破坏可能,建议进行渗透稳定分析和防渗加固措施研究。     

滑石沟路坝工程土坝渗流分析

滑石沟路坝工程是一座均质碾压坝,主要功能是拦蓄洪水和高速公路交通运输．大坝坝体、坝基渗流稳定是大坝安全评价的一项基本内容,关系到工程自身稳定和下游人民的生命和财产安全．首先根据坝体和坝基的土料性质初步判断渗透变形类型,然后用不同方法计算了临界水力坡度和允许水力坡降．设计了无防渗措施与斜墙加水平铺盖防渗措施2种情况下,5种不同蓄水位共计10种运行工况,对坝体和坝基进行渗流分析．计算结果表明,坝体内各点的实际渗透坡降小于坝体和坝基材料的容许水力坡降最小值,因此坝体和坝基不会发生’渗流破坏．     

光纤光栅传感器在重力坝结构模型试验中的应用

在水工结构模型试验研究过程中,主要采用表面位移计、电阻应变片等仪器对坝体的位移和应变、坝基以及抗力体的位移进行测试,而传统的监测仪器难以准确测定模型的内部变形。以某重力坝段为基础,在坝体和坝基分别埋设光纤光栅传感器,对结构模型在超载过程中的内部位移进行监测,并采用位移计、电阻应变片对该物理模型进行了变形监测。通过光纤传感器和位移计对坝体和坝基位移的监测结果比较分析,表明两者在对应部位的监测结果较为一致,证明了光纤光栅传感器在重力坝结构模型试验应用中的可行性,同时试验结果揭示了坝基超载安全系数约为6.0,以及在超载作用条件下的坝基破坏机理。     

基于堆填厚度及填筑速率的拓宽路基变形研究

在软土路堤结合工程中,软土的长期变形效应不仅影响道路的使用寿命,而且将使新老路堤间出现不均匀变形,因此对施工过程中路基变形及工后沉降控制是路基拓宽工程中急需解决的工程难题。本文将以南京滨江大道拓宽工程为研究对象,研究内容如下：针对南京浦口滨江大道K11＋500断面,建立有限元模型,研究在不同堆填厚度与不同的填筑速率的条件下不对称拓宽路基的变形机制。结果表明：填筑速率越快,工后沉降越大,工后差异沉降也越大,孔隙水压力不易消散,影响土壤固结,要及时打设排水板,加快工程进度。随着填土层厚的增加,相同填筑速率下的填土差异沉降量也在变大。     

施工期高心墙堆石坝沉降非线性时变统计模型

针对施工期高心墙堆石坝环境复杂性及变形不确定性等问题,在合理选择非线性时变统计模型因子的基础上,基于Duncan-Chang模型和流变理论,综合分析了填筑过程、降雨、坝体及坝基材料流变等因素对沉降的影响,给出了每个模型因子的表达式,构建了施工期高心墙堆石坝沉降非线性时变统计模型。借助MATLAB平台,开发了计算程序,并将该模型用于糯扎渡高心墙堆石坝施工期沉降变形监控,测点DB-C-VW-01和DB-C-VW-02的平均相对误差分别为-0. 5661%和-0. 7036%,从而验证了施工期高心墙堆石坝沉降非线性时变统计模型的有效性。     

光纤光栅传感器在重力坝结构模型试验中的应用研究

在水工结构模型试验研究过程中,主要采用表面位移计、电阻应变片等仪器对坝体的位移和应变、坝基以及抗力体的位移进行测试。而对于模型在超载作用下产生的内部变形,传统的监测仪器难以准确测定。本研究以某重力坝段为基础,在坝体和坝基分别埋设光纤光栅传感器,对结构模型在超载之后的内部位移进行监测,同时安装于大坝表面的位移计、电阻应变片对该物理模型进行了变形监测。通过光纤传感器和位移计对坝体和坝基位移的监测结果进行比较分析,表明其在对应部位的监测结果较为一致,说明了光纤光栅传感器在重力坝结构模型试验应用中的可行性。试验结果揭示了超载系数约为6.0, 同时得到了重力坝结构模型在超载作用下的破坏机理。光纤光栅传感技术在水工结构模型试验中的成功应用有助于我们更充分了解坝体和坝基在加荷作用下的内部变形情况。