基于非线性有限元法的土石坝除险加固研究

以某尾矿库土石坝除险加固工程为研究背景,结合坝址区地形地质条件,采用非线性有限元法对加固前后的土石坝进行了应力应变分析,揭示坝体的应力场及防渗墙应力应变分布规律,为土石坝除险加固工程提供参考依据。     

基于GEO-SLOPE的土石坝应力场—渗流场耦合分析

运用GEO SLOPE的全耦合分析功能对瀑布沟水电站高土石坝应力场─渗流场进行了耦合分析,求解了坝体、坝基深厚覆盖层的水平及垂直向位移分布,同时给出了相应的渗流场分布,分析得到了孔隙水压力随时间的消散情况,最后预测了不同时段通过坝基的渗流量。     

尾矿库渗流场计算的改进有限元法

在传统的变动网格法基础上,提出了尾矿库渗流场的改进有限元分析方法。该方法与变动网格法的区别在于,具体计算时将整个坝体作为渗流区域,不需要首先假定自由液面,只需要假定逸出点的高程;网格划分可对整个坝体进行,只是在渗流逸出点附近要细化网格尺寸;在迭代过程中不用考虑渗流区域内的网格调整,只需对逸出点附近的网格进行局部修正。计算结束后得到的渗流场孔隙水压力为零的各点的连线即为浸润线。工程实例进一步验证了该方法的正确性。     

三维渗流有限元法在地下厂房防渗系统有效性评估中的应用

应用渗流场三维有限元分析方法,对密集排水孔复杂渗流水力行为进行直接精细模拟,对某地下厂房厂区洞室群围岩区三维渗流场进行了有限元求解分析,对其防渗排水系统效果进行了评估。计算表明,该防渗排水系统具有强大的排水能力,同时在其外侧的防渗帷幕也具有很强的防渗抗渗能力,在工程投资范围内该防渗排水系统能够消除绝大部分地下水对地下厂房结构安全的影响,对工程有效防渗,地下厂房的建设和维护有着重大的工程意义。     

基坑工程中应力场与渗流场直接耦合的有限元法

根据虚位移原理推导出基坑渗流直接耦合法的有限元公式 ,针对直接耦合法所生成的病态方程编写出基于MATLAB环境的有限元计算程序。对基坑渗流耦合模型的计算结果证明了该程序求解病态方程的稳定性和适用性     

土石坝饱和砂土地基地震液化及加固措施研究

土石坝是水工建筑物之一,一般由土或石料或当地材料筑成。饱和砂土地基是土石坝地基基础之一,关于其地震液化的研究也很多。通过对饱和砂土地基地震液化的产生、动力控制方程和有限元解析的介绍,对实例进行动力响应分析,并阐述加固措施。     

坝体防渗土料的地质特性分析研究

张峰水库为斜心墙堆石坝,为了查明坝体防渗土料的物理力学性质,提供设计所需的地质参数,进行了全面的室内大型试验分析,对防渗土料的工程地质特性进行了详细的研究,提出了坝体防渗土料的有关地质参数,确定了防渗土料的质量指标及静动力参数,为工程设计提供了全面、可靠的地质资料。     

土石坝天然防渗材料应用探讨

总结和研究当地防渗材料特性,对修建水库具有重要意义。残坡积红色粘土作为大、中型水库土石坝的天然防渗材料已使用相当普遍。风化岩作为天然防渗材料前景广阔,具有现实的工程意义。与粘土料比较,使用粘土与风化岩混合料可以明显降低土料中的粘粒含量,从而提高一系列的防渗土料质量指标。与风化料比较,使用粘土与风化岩混合料可以明显提高土料的抗渗性能和施工便利性。可以说使用混合料作为水库天然防渗材料是一种趋势。     

基于Geostudio的某土石坝稳定性流固耦合分析

选用某土石坝坝体的某一典型剖面,采用GeoStudio软件中的渗流分析模块SEEP/W和应力应变分析模块SIGMA/W,基于比奥固结原理进行坝体稳定性的流固耦合即应力场与渗流场的耦合分析,以较真实地判定坝体在外力作用下的力学响应特性,为找出该土石坝时间-位移曲线异常波动的真正原因提供了依据.     

基于有限元法的滑坡地下水渗流场模拟分析

水库库岸滑坡是人类工程活动经常遇到的重大工程问题之一,滑坡中的地下水对坡体的稳定系数起着决定性的作用.三峡库区水库蓄水之后,库水位在175～145m水位之间周期性波动,库岸滑坡地下水渗流状态发生较大改变,可能引起滑坡等岩土体失稳现象的发生,因此深入研究库水位变化条件下的滑坡地下水渗流场特征对评价滑坡的稳定性具有重要意义.以某库岸滑坡为实例,利用有限元方法对库水位上升及下降情况下的地下水渗流场变化特征进行了模拟分析,研究表明,库水位变化对该滑坡地下水渗流场的影响明显,该成果对于防治滑坡灾害的发生具有一定的参考作用.     

金堆城栗西尾矿库坝体渗流的原因及其治理

分析了金堆城钼业集团有限公司栗西尾矿坝渗流的原因,介绍了栗西尾矿坝漏砂治理及渗流控制实践及取得的效果,并指出了今后应研究和解决的问题。     

金属矿山尾矿坝渗流场模拟及稳定性数值分析

在介绍金属矿山尾矿坝稳定性分析一般流程的基础上,选择灵宝市阳平镇金矿尾矿坝为工程实例,应用GEO-Studio软件中的渗流分析模块SEEP/W,模拟在初期坝透水与不透水的情况下,干滩面长度分别为30,50,100 m时尾矿坝的渗流场变化规律。应用GEO-Studio软件中的稳定性分析模块SLOPE/W,计算相应工况下尾矿坝的最危险滑动面与稳定性系数。结果表明,在初期坝不透水时坝体浸润线与尾矿坝坡面相交,地下水从坡面往外渗流;在初期坝透水的情况下,坝体浸润线均未超过初期坝,与尾矿坝坡面亦不相交,则地下水不会从坡面往外渗出。在各种工况下,稳定性系数均大于规范中的安全系数,且在初期坝透水的情况下,其稳定性系数均大于其不透水的情况。这也说明该尾矿坝稳定性较好,若初期坝的透水性好,则对整个尾矿坝的稳定是有利的。     

尾矿坝渗流计算及排渗设计

渗流稳定是影响尾矿坝安全稳定的重要因素,浸润线位置的高低直接关系到尾矿坝安全稳定。以具体尾矿坝为例,根据现场钻孔实测资料,选取合适的计算参数和边界条件,建立合理的计算模型,对排渗设施正常运营和发生破坏两种情况下的尾矿坝渗流情况进行计算分析,得出初期坝的透水性与尾矿坝渗流稳定关系密切,一旦初期坝的防渗层淤堵,出口处的渗透性降低,坝体的整体浸润线升高,甚至有可能在坝坡处出渗。采用局部水平孔排渗的方案,可以有效地起到排渗的作用,降低坝体的浸润线,保证坝体的安全。     

影响尾矿库渗流场的因素及降低浸润线的措施

采用有限元分析方法,定性分析了初期坝排渗能力、尾矿堆积坝干滩长度、坝内各层渗透系数之比以及尾矿堆积坝下游坡比等因素对坝体浸润线的影响程度以及降低浸润线的措施,从而为尾矿库的设计、施工、运营提供了重要的技术依据,对保证尾矿库的安全运行意义重大。     

尾矿坝准三维渗流计算分析

山谷型尾矿库的二维渗流分析由于未考虑坝轴方向的尺寸，导致计算的浸润线偏高，使结果偏于危险，三维计算结果虽然较符合实际，但是耗时耗力。为解决这一问题，提出了一种尾矿库渗流计算的新方法。该方法在尾矿库的二维建模中选取边界及内部的特征点，通过插值法将该类点的轴向尺寸纳入计算。计算的浸润线与三维结果较为接近，能够在一定程度上反映渗流的真实情况，且操作较为简单，原理清晰，具有一定的实用价值。     

龙泉尾矿坝渗流场计算分析及降水工程设计

尾矿坝的渗流状态是影响尾矿坝安全稳定的重要因素,如何降低坝体浸润线是尾矿坝安全管理工作的重点。以浙江龙泉尾矿库为例,通过尾矿坝渗流场的模拟,对传统公式法和数值模拟浸润线进行对比验证,以确定坝体浸润线,并设计采用辐射井降水技术降低坝体浸润线,取得了较为理想的工程效果。     

极限平衡法与强度折减法分析尾矿坝稳定性比较

传统的刚体极限平衡法是尾矿坝稳定性分析中普遍使用的方法。然而,近年来,有限元法逐渐成为一种强有力的尾矿坝边坡稳定性分析工具,其中以强度折减法为典型代表。尽管强度折减有限元法有很多优势,但是它并没有被广泛应用于坝体日常稳定性分析中。为了探索出较为合理的分析途径,深入剖析两种理论的异同点,结合某尾矿坝实际工程,比较分析正常、洪水运行下有限元强度折减法与极限平衡法在安全系数大小及滑动面形状和位置上的差异,分析产生差异的原因,并在安全系数的选用上提出建议,以期为尾矿坝的安全设计施工提供可靠依据和技术支撑。     

排土场渗流及其有限元分析

论述了排土场渗流补给和排泄的特点，建立了排土场渗流的数学模型，提出用有限元法进行排土场的渗流场模拟，并编制了排土场渗流有限元分析程序，针对某工程实例进行计算，计算结果较为合理。     

尾矿坝地质剖面概化及其对渗流场计算的影响

分析了上游堆筑法尾矿坝坝体尾矿砂分布特点，提出地质剖面概化原则，并对比分析了概化剖面对渗流场的影响。认为概化地质剖面，对于深入研究尾矿坝渗流规律和提出防渗排水工程措施是必需的，也是可行的。