库水下降下土石坝瞬态渗流特性及渗流对坝坡抗滑稳定影响

库水位变化引起的瞬态渗流对土石坝坝坡稳定性影响显著,为此依托某土石坝工程,开展不同库水位下降速率和坝体渗透性下大坝瞬态渗流场计算,分析坝体浸润线滞后程度及上游坝面渗流量变化特性,进而在考虑坝体材料抗剪强度随机分布的基础上对坝坡开展瞬态渗流作用下的抗滑稳定性分析,获得坝坡稳定安全系数及失稳概率变化曲线。计算结果表明：库水位下降速率v越大,坝体渗透系数ks越小,浸润线的滞后程度越显著;v越大或ks越大,到达稳定降落水位时的外渗流量越大;库水位下降结束瞬时坝体浸润线滞后率最大,使得坝坡稳定安全系数最小,相应的失稳概率最大,随着时间延续安全系数会不断回升,失稳概率相应降低;建立的坝坡稳定安全系数和失稳概率与浸润线滞后率的拟合关系式可为综合评估大坝运行安全提供理论指导。     

岩基重力坝抗滑稳定审查的弹性抗剪强度公式——兼论抗剪断安全系数

本文首先分析了当前使用抗剪断公式审查岩基上重力坝沿坝基而抗滑稳定所存在的问题,提出以“最不利点子仍未达到屈服状态”作为稳定准则,并提出“真实弹性抗剪强度”这一新的概念,从而得到抗滑稳定审查的“弹性抗剪强度公式”。在此基础上,对抗剪断安全系数赋予了合理的物理概念,并说明了在不同弹模的地基上应该采用不同的安全系数。     

混凝土与基岩胶结面的真实抗剪强度

混凝上与基岩胶结面上的抗剪强度是研究大坝是否沿胶结面“滑动”的基础。当前,为了确定抗剪强度,国内外多使用野外抗剪断试验,并按试块与基岩胶结面上的正应力和剪应力为均匀分布来整理成果。本文通过有限元分析,并参考过去曾经进行的光弹试验成果,指出:试块与基岩胶结面上的正应力和剪应力分布(在设计使用的弹性范围内)是极不均匀的,而且,随着混凝土和基岩物理力学性质的改变,其应力分布也有很大变化,按应力均匀分布整理出来的抗剪强度并非真实的抗剪强度。文中用有限元法对七种弹模比(混凝土与基岩弹模比)和六种荷载共四十二种情况进行了分析计算,研究了试块与基岩胶结面上的应力分布规律,提出了确定真实抗剪强度的方法和计算用表。     

具有软弱夹层基岩上混凝土重力坝抗滑稳定的刚体平衡法

近来国内外在具有软弱夹层基岩上修建混凝土重力坝的数量日益增多。核算大坝的抗滑稳定安全度是重力坝设计中的首要问题。目前在设计中常用等稳定法(或称等安全系数法)、剩余推力法和被动抗力法校核具有软弱夹层基岩上混凝土重力坝的抗滑稳定。本文根据大坝抗滑稳定超载模型试验,分析了具有软弱夹层基岩上混凝土重力坝滑动和失稳的机理,提出了建议的刚体平衡法。此法既留有余地又不过于保守,并且不仅可以计算设计条件下的抗滑稳定安全系数,而且可以计算出初始滑动时的超载系数和最终失稳时的超载系数,这是其他方法所不能达到的。     

土体抗剪强度指标变异水平对边坡稳定安全系数取值的影响

针对传统的边坡稳定极限平衡方法不能考虑土体抗剪强度指标变异性影响的问题,基于极限状态的概率分析原理,采用Monte-Carlo法对均质路堤边坡的稳定性开展了可靠度计算,讨论了稳定安全系数一定的条件下边坡失效概率随土体抗剪强度指标变异水平的变化规律,分析了安全系数与边坡可靠指标的对应关系及其随土体抗剪强度指标变异水平的变化特征。研究表明：边坡可靠度受土体抗剪强度指标变异性影响显著,呈现出随土体抗剪强度指标变异水平提高而急剧减小的趋势;为保证边坡具有相同的可靠性,安全系数的取值应与土体抗剪强度指标的变异性相适应,据此提出了基于可靠指标和土体抗剪强度指标变异水平的安全系数取值原则及其对应的三参数函数关系式。     

混凝土传力抗剪结构在拱坝坝肩加固处理中的效果分析

针对影响小湾水电站坝肩稳定的不良地质构造,设计上拟定了以混凝土洞塞为主的系统治理方案,特别是在近左拱端的1 210 m高程构建“牙刷状”的传力抗剪结构来提高坝肩的整体抗变形能力.为对混凝土洞塞的加固措施进行效果评价,针对小湾拱坝1 210 m高程的不良地质构造,采用地质力学模型试验方法,模拟了坝肩1 210m高程岩体中的断层、蚀变带、坝肩强卸荷岩体及混凝土传力抗剪结构等,进行天然地基方案和加固地基方案的超载法破坏试验对比分析研究.试验表明:对坝肩进行加固处理之后,坝肩变位有一定程度的减少,破坏形态有所改善,超载系数由Kp=2.2提高到Kp=3.0 ～4.0.证明了这种加固处理措施具有改变拱端推力的传递方向、增强坝肩整体抗变形能力等综合作用,是行之有效的加固处理措施.研究成果可对类似坝肩稳定问题提供经验和借鉴.     

矿渣混凝土实心砖砌体抗剪强度计算指标的试验研究

目的 研究矿渣混凝土实心砖砌体沿通缝截面的抗剪强度计算指标.方法 参照<砌体基本土学性能试验方法>(GBJ129)的要求,采用9块砖组成的双剪试件,对48个矿渣混凝土 .实心砖砌体试件进行了沿通缝截面的抗剪试验.结果 矿渣混凝土实心砖砌体抗剪强度的计算指标超过烧结普通砖砌体抗剪强度的30%～50%,将试验结果进行回归分析,给出了矿渣混凝土实心砖砌体抗剪强度平均值的计算公式.结论 矿渣混凝土实心砖砌体抗剪性能良好.其砌体抗剪强度计算指标可按<砌体结构设计规范>(GB 50003)中烧结普通砖砌体抗剪强度计算指标取值.     

碳纤维布-混凝土界面抗剪性能的试验研究

目的分析碳纤维复合材料(CFRP)-混凝土界面抗剪性能．方法针对由两种不同强度混凝土制成的、并采取不同粘贴方式进行CFRP补强的试件，进行了双界面抗剪性能测试，研究了界面剪切破坏机理．结果分析和比较了在混凝土强度及碳纤维布粘贴方式不同的情况下，界面抗剪性能的影响因素．结论实验结果表明，CFRP与混凝土粘结界面的抗剪强度、开裂过程以及CFRP布的应变与混凝土本身的性能以及CFRP粘结面积密切相关．混凝土自身强度越高，CFRP粘结面积越大，界面的抗剪能力越强。     

拱坝稳定分析的非线性有限元强度储备系数法应用研究

在有限元理论基础上,借助ANSYS平台结合强度储备安全系数法的实施步骤,可以很好地模拟混凝土拱坝工程中的抗滑稳定问题,通过算例的计算表明其相应的安全系数与理论值基本吻合.该方法用于拱坝的抗滑稳定分析,不仅得到坝肩的稳定安全系数还可以对断层滑裂面进行相关的求解.     

粘土结合混凝土防渗墙的土石坝渗流及稳定性分析

为研究粘土结合混凝土防渗墙的土石坝的渗流及坝坡稳定,以幸福水库为实例,基于饱和—非饱和渗流基本原理,采用有限元方法对不同粘土与混凝土占比情况下的稳态渗流场进行了数值模拟,得到其稳态渗流与坝坡稳定情况。结果表明,混凝土占比变化对单宽渗流量及坝坡稳定影响都不太大,就幸福水库的防渗墙的防渗性能而言,在混凝土占比0.43以下时,增加混凝土占比防渗墙防渗效果未发生明显变化;在混凝土占比0.43以上时,增加混凝土占比后防渗墙防渗效果显著提高;在混凝土占比达1.0时,防渗墙前后水位下降量、单宽渗流量、Bishop法安全系数数值都急剧接近防渗性能最好,坝坡最稳定的状态。     

提高岩基混凝土重力坝沿坝底抗滑稳定性的工程措施

本文以坝底最不利点未达到屈服状态作为稳定准则,并采用了真实弹性抗剪强度这一新概念,研究讨论了在弹性工作状态下,混凝土重力坝坝底应力分布和抗滑稳定性,提出了改善坝底应力分布和提高其抗滑稳定性的工程措施。并证明了设置托承和在坝踵处设置人工缝对减小坝踵区附近的拉应力有更显著的效果。     

夹层坝基应力和稳定问题的平面非线性有限元分析

本文用平面非线性有限元法分析有软弱夹层的复杂岩基上混凝土坝坝体和坝基的应力和稳定问题,并编写有相应的计算程序。块体采用四结点等参数单元,软弱结构面则采用古德曼节理单元,并引入三结点的节理单元以模拟软弱结构面的尖灭端点。用初应力法作非线性迭代运算。剪切破坏判别采用莫尔—库仓准则。可以计算均质及复杂岩基上坝体、坝基的应力和位移以及破坏区的范围;还可模拟超载加荷,分析坝基的抗滑稳定性;同样可用于地下洞室围岩应力、位移和稳定的计算。     

阳江上水库碾压混凝土重力坝深层抗滑稳定分析

通过建立最高坝段溢流坝段和最高坝段非溢流坝段模型,对阳江上水库碾压混凝土重力坝进行静、动力作用下的深层抗滑稳定分析,模型考虑了坝后白水瀑布陡崖的影响.静力计算是基于有限元强度折减法,无需假定滑动面,根据特征点位移突变以及塑性区贯通等判断准则来确定大坝的整体稳定性;动力分析采用振型分解反应谱法,由其导出水平地震剪力,并将该剪力作用在建基面上,在此基础上进行动力作用下的抗滑稳定分析.计算结果表明,各种工况下抗滑稳定安全系数均满足要求,失稳破坏时产生的可能滑移路径未通过下游白水瀑布陡崖,坝后白水瀑布陡崖不影响大坝安全.     

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．     

基于非线性有限元的高拱坝坝肩稳定性分析-研究生论坛

处于复杂地质条件下的拱坝,坝肩岩体稳定性问题是其发生事故的重要原因之一。某水电站拱坝右坝肩发育有靠近坝体的蚀变集中带及沿该集中带的多条断层,左坝肩在坝肩槽不同高程有多条断层出露,地形地质复杂。为了正确合理地研究其坝肩岩体的稳定特性,根据水电站坝址区地形地质条件,充分考虑拱坝左右坝肩的主要断层及蚀变带等不利地质构造,建立三维有限元模型,模拟拱坝及坝区岩体在正常运行及温降工况下的应力场,采用点安全系数法分析坝肩岩体在加固和未加固的情况下的稳定性,并运用综合强度储备法评价坝肩的极限承载能力。研究结果表明,坝肩岩体点安全系数均处于合理范围内且相对较高,综合安全系数相对较大,说明坝基加固措施合理有效,坝肩具有较强的承载能力。     

坝体建筑物的老化及其对坝体安全的影响

水工坝体的老化按部位可分为坝体混凝土老化和坝基岩石老化.分析了混凝土和岩石的主要力学性能随时间的变化规律,并用简单的工程实例对老化期中的坝体结构进行坝体损伤和坝基屈服计算,进一步阐述了水工坝体建筑物老化对坝体结构安全的影响.     

溢流坝基深部软夹层滑动分析及处理

某溢流坝基深部顺河向有0°角软弱夹层,影响大坝稳定.针对此问题,采用有限元分析,获得了可靠的贯穿滑动面.结合安全系数及极限状态计算,对软弱带进行抗滑硐塞处理,使大坝得以稳定.     

用真实抗剪断强度研究重力坝沿坝基面的失稳破坏过程

采用弹塑性力学有限元法,使用真实抗剪断强度进行屈服判断,对于坝体高度、坝体混凝土与坝基岩体的弹性模量、坝基面的抗剪强度变化的多种情况,重力坝沿坝基面失稳破坏的机理与过程进行了较深入的研究,得出了一些可供今后经济安全设计重力坝和修订规范参考的结论．     

略论重力坝抗剪摩擦系数的选择

在我国,岩基上重力坝的抗滑稳定往,以往普遍采用不计及凝聚力的摩擦公式计算。抗剪摩擦系数(简称摩擦系数)值的大小,对重力坝工程的安全性与经济性的影响颇大。本文目地在于:1、论证我国重力坝的抗剪摩擦系数取值一般偏低,2、提出抗剪摩擦系数的推荐值供中小型重力坝工程设计中使用,以求降低工程造价。