深厚覆盖层闸坝坝基的三维有限元渗流分析

结合一拟建的以深厚覆盖层为基础的闸坝枢纽工程,运用三维有限元法,进行了在采用全封闭式混凝土防渗墙地基防渗处理方案下的坝基稳定渗流分析。结果表明,采用此方案可以大部分或全部截断坝基中的集中渗漏,对于避免坝基覆盖层各层发生渗透破坏、减小坝基渗透流量均具有重要作用。     

坝基防渗墙及墙下灌浆帷幕渗流及渗透稳定性分析

采用三维有限元计算软件SEEPAGE1.0对扎雪水电站坝基进行了稳定渗流计算,分析了悬挂式防渗墙下灌浆帷幕深度对渗流场的影响,探讨了覆盖层中的渗透稳定性问题,确定了经济合理的防渗方案,并分析了防渗墙开裂对渗流场的影响.结果表明,覆盖层中帷幕底部的渗透坡降最大,并以此处为中心,向四周迅速减小.整体渗透稳定性较好,防渗墙底部出现交错裂缝对渗控效果影响不大.     

阴坪水电站泄洪闸深厚覆盖层地基渗流分析

分析深厚覆盖层条件下大坝的渗流特性,对于保证大坝防渗体系及工程整体安全有重要意义。结合ANSYS大型有限元分析软件,以阴坪水电站为例,研究了在深厚覆盖层及复杂地基情况下,闸基在各典型工况的渗透特性,并对各覆盖层渗透性、防渗墙深度及水平铺盖长度进行了敏感性分析。结果表明,各工况下的渗流参数符合规范要求,对于阴坪水电站深厚覆盖层基础,采用垂直混凝土防渗墙加水平铺盖的防渗措施安全有效,渗流量与渗透坡降均很小,满足渗流稳定性要求。研究成果可供类似工程参考。     

深厚覆盖层上某闸坝动力特性及整体稳定性研究

结合某水电站闸坝深厚覆盖层的动力特性,基于ANSYS有限元计算平台,采用E-B本构模型和等效粘弹性动力本构,研究了闸坝的动力特性及稳定性。结果表明,在地震作用下,闸坝的动位移、相对加速度及加速度放大系数均随坝高、地震波峰值加速度的增大而增大;闸基局部发生液化,但远离闸坝主体结构,对闸坝影响较小;闸坝整体抗滑稳定性具有较高的安全储备。     

深厚覆盖层上某闸坝动力特性及整体稳定性研究

结合某水电站闸坝深厚覆盖层的动力特性,基于ANSYS有限元计算平台,采用E B本构模型和等效粘弹性动力本构,研究了闸坝的动力特性及稳定性。结果表明,在地震作用下,闸坝的动位移、相对加速度及加速度放大系数均随坝高、地震波峰值加速度的增大而增大;闸基局部发生液化,但远离闸坝主体结构,对闸坝影响较小;闸坝整体抗滑稳定性具有较高的安全储备。     

防渗墙裂缝对沥青心墙坝坝基渗流的影响

针对防渗墙在施工和运行过程中可能出现裂缝,高压渗水对坝基渗透稳定性造成影响的问题,以新疆大河沿水库工程为例,应用渗流有限元法,建立坝址区三维有限元模型,研究了防渗墙裂缝型式和裂缝宽度对坝基渗流场的影响,并分析了裂缝出现后土体渗透破坏的范围。计算结果表明,防渗墙完好情况下,坝基渗透稳定满足要求;防渗墙出现裂缝时,坝基土体可能会发生渗透破坏,并且上部横向裂缝比竖向裂缝对坝基渗流场影响更大,同时裂缝宽度也会对坝基渗透破坏范围产生较大影响。     

深覆盖层上砂砾石坝渗流特性及防渗措施分析

以某水电站枢纽工程为倒,构建三维渗流有限元模型,分析了各材料区渗透稳定性,通过不同防渗布置方案对比研究了厂坝址区渗流特性,并评价了各方案的可行性.结果表明,采用设计值方案,防渗墙和帷幕灌浆渗控作用很好,坝体和坝基各料区的渗透稳定性均符合要求,坝基渗控合理.     

固结灌浆深度对丹巴水电站深厚覆盖层坝基中流固耦合的影响

中国西南地区水利工程多建于有明显强弱相间结构的河谷深厚覆盖层上,此类大坝通常采用垂直防渗墙或帷幕灌浆等防渗措施,但这些措施不能有效提高坝基承载力,坝基不均匀沉降反而会造成防渗体的破坏和失效。因此,引入多孔介质存储系数S_α,采用有限元软件Comsol Multiphysics建立双场耦合模型,探寻固结灌浆联合垂直防渗墙条件下深厚覆盖层渗流场和应力场演化规律。研究发现,层状深厚覆盖层中,上部弱透水层、弹性模量较小而厚度较大的强透水层是固结灌浆的控制层。当上部关键层固结灌浆后,且灌浆深度达到总坝基深度50%以上时,再增加灌浆深度意义不大。研究成果可为类似工程提供参考。     

深厚覆盖层上土石围堰的应力变形研究

摘要： 以修建于深厚覆盖层上的土石围堰为研究对象,利用有限元软件ANSYS分步模拟堰体填筑和大坝基坑开挖过程。重点研究围堰竣工及基坑开挖的过程中堰体与混凝土防渗墙的应力变形特征。计算结果表明：整个施工过程中堰体与防渗墙沿三个坐标轴方向的位移分布规律良好,数值均在变形合理范围内,且各应力特征值均未超过设计标准,该围堰与防渗墙从施工期到运行期都是安全稳定的。     

上覆压力对深厚覆盖层地基渗透及渗透稳定性的影响

为了研究不同上覆压力对深厚覆盖层中管涌型土层的渗透及渗透稳定性影响,利用土体渗流—应力耦合装置,在施加不同上覆压力(0、0.3、0.5、0.7 MPa)的条件下,对缺级配砂砾石进行渗透破坏试验。结果表明,随着上覆压力的增大,土体在渗透破坏过程中,局部的渗透特性变化和渗流场分布均存在差异性,反映了细土颗粒被运移和填充孔隙的情况不同,从而影响了水力坡降在局部的分配情况;上覆压力的增大使得土体稳定渗流阶段和渗透破坏阶段的渗透性出现不同程度的减小,临界坡降和破坏坡降的变化与上覆压力之间存在相同形式的非均匀变化关系。     

超固结对防渗墙与高塑性粘土接触结构渗透性的影响

试验中概化了高塑性粘土保护层与混凝土防渗墙之间的接触冲刷过程,模拟了心墙与混凝土防渗墙连接部位过渡区粘土的应力状态和渗流状态,对比了超固结土体与普通土体的渗透性。结果表明,超固结土体在短时间内渗透性明显下降,下降的程度与土体所处的工作应力状态有关,且随时间增长,超固结土渗透性有逐渐恢复的趋势,为高塑性粘土经不同应力历史后的工作状态预测提供了依据。     

生态透水坝结构设计与试验研究

生态透水坝用于生态补水,要求既要有一定的透水量,以保证清水从坝身下泄,又需结构安全稳定。以往透水坝坝体结构均为梯形断面形式,不利于坝体稳定,也不能准确地控制渗透量,为此根据透水坝技术原理设计了一种具有稳定渗透量的组合式生态透水坝,并通过有限元计算、水工模型试验分析了组合式透水坝的透水量和渗流稳定性及对固体悬浮物(SS)的去除效果和淤堵情况。结果表明,组合式透水坝单宽渗流量为0.009712m3/(s·m),满足设计渗透量;最大坡降值出现在渗流出逸点,最大渗透坡降值为1.2;组合式生态透水坝在一个试验周期内对SS污染物平均去除率为50%;由于坝身淤堵,在试验进行第45d时模型渗透量降低了76%,可通过更换部分过滤材料来减轻坝体淤堵问题。     

大板水库大坝防渗加固措施及其效果评价

针对大板水库大坝防渗效果较差问题,提出了坝体混凝土防渗墙+坝基帷幕灌浆的防渗加固方案及高压旋喷墙+压力充填灌浆的质量缺陷补强措施,并对大坝防渗加固前、后进行了有限元渗流分析。实际运行结果表明,加固及其补强措施总体效果显著。     

设置地基混凝土防渗墙均质土坝的应力变形有限元分析

结合某大型水电站溢洪道工程材料特性,采用大型有限元分析软件模拟施工过程计算了不同起浇时间下施工期及运行期溢洪道挑流鼻坎的温度场及温度应力场。计算分析表明,只要选择合理的施工方案．严格按照施工进度进行施工再加以相应的温控措施．挑流鼻坎段的温度应力能够满足设计要求。     

心墙构造特性对土石坝稳定性的影响分析

基于Geo-studio研究了粘土心墙防渗体渗透系数、心墙高度和心墙上游坡度变化等构造特性对土石坝渗流和坝坡稳定的影响,采用影响因素正交组合试验设置不同的心墙构造特性参数及其因素水平组合,以坝壳下游渗流流速、心墙浸润线逸出比降和上下游坝坡稳定最小安全系数作为评价指标筛选出心墙最优的特性组合。结果表明,对坝体渗流稳定影响的显著水平依次为心墙渗透系数心墙高度心墙上游坡度;对坝坡稳定影响的显著水平依次为心墙高度心墙渗透系数心墙上游坡度。根据心墙构造因素的显著性分析结果,方案4(A2B1C2)为最优心墙构造特性组合。     

坝基渗流与坝肩绕渗实用计算方法探讨

基于复变函数的保角映射理论及数值分析法,推导了坝基二维渗流模型解析解,通过数值分析软件给出了无防渗帷幕、有防渗帷幕时坝基单宽渗漏量计算公式及基底扬压力计算公式,并以重力坝为例分析了防渗帷幕深度,认为当防渗帷幕深度超过1倍的坝底宽时,随着防渗帷幕深度的增加对扬压力的抑制作用不明显;且相同深度防渗帷幕时透水层厚度越小基底扬压力反而相对越大,但当透水层厚度接近帷幕深度时(即小于1.35倍帷幕深)基底扬压力又开始逐渐减小即呈现"关门现象"。同时基于积分理论推导了无防渗帷幕时坝肩绕渗渗漏量解析计算公式,最后通过工程实例与有限元法计算结果进行比较,验证了该解析计算公式精度可靠、方便快捷。     

基于区间分析法的土石围堰防渗墙安全性研究

针对土石围堰防渗墙应力分析中,结构模型参数不易获得的问题,将对防渗墙应力变形较敏感的几个参数表述为区间变量,基于响应面思想,通过正交试验和最小二乘法求出防渗墙的应力响应面函数,以近似替代实际仿真模型。实例研究表明,不同本构模型计算的防渗墙应力结果差异较大,且参数精度越高,计算结果越精确。研究结果为防渗墙的安全评价提供了依据。