混凝土防渗墙截渗对土石坝边坡稳定的不利影响分析

在我国病险水库中,大坝渗漏和坝坡稳定是普遍存在的主要问题。为解决土石坝的渗漏和渗透稳定问题,混凝土防渗墙是一种行之有效的办法,它不但可以减少渗漏量,还能大大降低坝后渗透坡降。但是,进行防渗处理设计时往往容易忽视一点：防渗墙在解决了土石坝渗流问题的同时,也会造成上游坝体浸润线抬高,对水位降落工况上游坝坡稳定造成不利影响。     

哈达山水利枢纽右岸三维渗流场特性研究

坝基渗漏及渗透稳定问题是哈达山水利枢纽工程遇到的主要地质问题,将影响水库工程效益的发挥和大坝的安全运行,需采取适当的渗控工程措施.根据工程地质条件,建立了能够反映其主要工程地质构造和坝基面几何形状的三维有限元模型,并采用固定网格的截止负压法增量迭代技术求解渗流场.考虑正常、设计和校核3种工况,研究土坝和右坝肩的绕坝渗流场特性,分析浸润面、地下水位分布、渗透坡降和渗透稳定性,估算渗流量.对防渗墙及基岩渗透参数进行敏感性研究,分析其对渗流场的影响.结果表明,设置防渗墙能有效降低墙后坝肩和坝体的浸润面,且坝体各部位的最大渗透坡降均满足渗透稳定性要求.     

双河水电站拦河闸坝三维渗流有限元分析

结合ANSYS大型有限元分析软件,以双河水电站拦河闸坝为例,研究了深厚覆盖层及复杂地基情况下闸基的渗流特性,通过计算分析得出不同工况下各种组合的渗漏量、坡降、渗压随防渗帷幕深度变化情况。结果表明:在现有防渗措施下,墙后覆盖层内渗流量均不大,渗透坡降均很小,满足渗流稳定性要求,对覆盖层地基和两岸分别采用的防渗墙和帷幕灌浆防渗处理措施效果良好。     

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。     

冲抓回填位置及渗透性对土石坝渗流稳定影响分析研究

土石坝渗漏和浸润线过高是导致坝坡稳定性降低的主要因素。冲抓回填是处理土石坝渗漏及浸润线过高的常用防渗措施。文章结合工程实例,对采用不同防渗方案的土石坝进行数值模拟,在各种计算工况下,分别运用饱和一非饱和渗流理论和极限平衡法对土石坝的渗流场和坝坡稳定性进行计算和分析。综合分析计算结果可知,在土石坝上游设置防渗墙较在坝顶设置防渗墙能更好地起到防渗和提高坝坡稳定性的效果。     

玉龙喀什水利枢纽工程高趾墩混凝土面板堆石坝渗控设计及三维渗流分析

玉龙混凝土面板堆石坝位于狭窄河谷,并且坝址河床砂卵砾石层渗透性强,抗渗稳定性差。该工程采用帷幕灌浆、高趾墩、混凝土面板组成坝体防渗系统,最大坝高230.5m,这种混合式超高面板堆石坝在国内外已属罕见。按照规范要求对堆石坝料进行分区、及坝基进行处理并采用,再通过进行三维渗流有限元计算,全面、完整地掌握大坝各分区渗流场状况。结果表明:校核水位渗流场水头分布规律合理,总水头等值线在面板、趾板、高趾墙、帷幕等处较为密集,上游水头由这些部位承担,渗控系统起到了很好的防渗效果。表明此次对坝料分区、及坝基处理较为合理,混凝土面板、垫层料、花岗岩爆破料最大渗透坡降均小于破坏水力坡降,设置帷幕可以使两坝肩渗漏量很小,绕坝渗流并不明显,受到右岸单薄山梁影响,右岸渗漏量最大但也满足渗漏要求,表明这种混合式防渗系统的防渗效果明显。依此,为今后类似工程提供借鉴。     

涧里水库强风化岩层条件下坝肩绕渗稳定分析

地质勘探查明涧里水库大坝右坝肩基岩存在1.20 m厚的强风化层,透水性较强,可能会导致坝肩渗漏,对其坝坡稳定、渗流稳定进行了分析,其中渗流场的分析采用有限单元法计算,运用加权残余法对模型进行离散,渗透坡降采用达西定律计算得到,稳定分析运用有效应力圆弧滑裂面法计算,并比较了瑞典圆弧法和毕肖普法的差异.依据计算结果得出:上、下游坡渗透出逸、坝坡的稳定基本上都是安全的,但是有很少的渗流损失.而且地勘报告显示下游坡有轻度的绕坝渗漏,水色清、渗流量小,故建议上游用帷幕灌浆,下游用导渗排水来防渗.     

多布水电站工程一期围堰防渗设计

多布水电站一期岸边围堰基础覆盖层深厚,地质条件复杂,围堰防渗范围较大。通过计算渗流场的渗透压力分布、渗透坡降以及渗漏量,确定防渗深度、防渗范围等,一期围堰悬挂防渗范围,大致呈倒梯形分布。采用高压喷射灌浆和混凝土防渗墙相结合型式。一期围堰防渗设计经历了3 a期挡水考验,保证了左岸基坑的开挖及混凝土浇筑,防渗效果良好。     

三道湾水电站左坝肩绕坝渗漏量估算及渗透稳定分析

讨赖河三道湾水电站左坝肩座落于第四系中更新统(Q2)含漂石砂卵砾石层上,经对左坝肩含漂石砂卵砾石层中绕坝渗漏量进行估算,左坝肩绕坝渗漏量达25.35 L/s。水库蓄水后在较高水头、较大渗流量的作用下,左坝肩含漂石砂卵砾石易发生渗透变形破坏——管涌,且岩土分界处是最易产生管涌的部位。建议含漂石砂卵砾石层中沿坝线设置防渗墙和帷幕,水平防渗长度30～40 m。     

山湖水库大坝除险加固防渗设计

通过对山湖水库土坝除险加固防渗方案比选,设计采用了多头小直径搅拌桩防渗墙加固方案,并对该方案进行了布置与设计。经计算分析,在各种计算工况下,大坝下游坝坡最大出逸渗透坡降较加固前减小,为0.28,小于土的允许渗透坡降0.49,大坝渗透稳定满足规范要求,防渗效果明显。实施后监测结果：防渗墙后各观测点坝体渗流压力（水位）较同期的库水位均有明显下降,且波动较小,防渗墙起到了较好的效果,证明设计方案合理。