库水位骤降条件下均质土石坝渗流稳定分析

本文基于Van Genuchten非饱和渗流模型综合分析了土石坝饱和一非饱和渗流,以工程实际为例,研究了水位骤降工况下土石坝渗流稳定问题.结果表明:库水位骤降工况下,上游水位的变化对坝体渗流量的影响较大;库水位急剧降落易使浸润线形成逆向渗流形态,并造成土石坝坝坡稳定性的降低,但是当孔隙水压力消散时间足够长时,上游坝坡稳定性有一定程度的提高.     

库水位骤降下土石坝损伤评价与管理对策

库水位的快速下降会造成土石坝上游坡面产生损伤,这是威胁中小型土石坝安全运行的因素之一。大量研究表明,土石坝在库水位下降时,上游坡面的安全性会大大降低,产生累积损伤,降低大坝的使用寿命。以大伙房水库土石坝为例,在不同水位降速情况下对其坡面进行损伤评价,结果表明:水位降速越快损伤越严重,控制水位下降速度和幅度可有效规避损伤的发生。通过设置3级水位下降阈值指标,即轻度损伤、中度损伤和重度损伤控制指标,可为土石坝安全运行提供参考,该方法操作简单,可有效减少土石坝在水位骤降时的坝体坡面累积损伤,具有较强的工程应用价值。     

水位骤变下土石坝非稳定渗流及稳定分析

以库水位骤变全过程为分析工况,基于非稳定渗流理论,考虑渗透系数与基质吸力之间的非线性关系,研究了典型土石坝工程的非稳定渗流场变化规律和渗透稳定性,并对坝坡瞬态抗滑稳定系数进行了计算。结果表明:水位骤变过程中,坝体处于非稳定渗流状态,浸润线呈突起弯曲状并不断变化,且水位变化速率越快,弯曲越明显;水位骤升阶段,非稳定渗流场等势线整体向上游偏移,对应大坝典型部位的渗透坡降明显大于该水位时稳定渗流场的,且水位上升速率越大,渗透坡降越大,超过允许渗透坡降时可能发生渗透破坏;上游坝坡在非稳定渗流阶段的瞬态稳定安全系数变化较大,水位升高对其稳定有利,水位骤降超静孔隙水压力来不及消散,形成反向渗流,坝坡稳定性降低明显,且水位下降速率越大,稳定性越低。     

库水位回落条件下土石坝边坡稳定分析

利用二次开发的有限元软件ANSYS,形成渗流与边坡稳定分析程序模块,计算得到库水位回落条件下的土石坝渗流场;据此分析非饱和土强度、土体密度随含水量变化的关系及渗透力作用;利用强度折减有限元技术分析了水位降落过程中渗透系数、水位降速对边坡稳定性的影响.结果表明,库水位降落初期,坝内浸润线下降,下游坝坡稳定性增大,但此时上游坝坡稳定性仍大于下游坡;饱和渗透系数相同时,库水位降落速度越大则上游坝坡稳定性越差,不同水位降落速度对较小饱和渗透系数的土石坝渗流场及边坡稳定性影响程度较小,对较大渗透系数的坝体则影响较大;水位下降速度相同,则坝体饱和渗透系数越小其上游边坡稳定安全系数越小.     

库水位骤降下混凝土防渗墙对心墙土石坝渗流稳定的影响

采用混凝土防渗墙对心墙土石坝进行加固,考虑坝体土料的非饱和特性,对加固前后土石坝在库水位骤降情况下的渗流稳定特性进行有限元计算分析,结论如下:当水位骤降时,加固前的坝体中孔隙水来不及排出,浸润线呈"上凸"状,坝顶向上游发生较大变形,上游坝坡形成贯通塑性区,坝坡抗滑安全系数较小.设置混凝土防渗墙后,心墙内的浸润线降低,坝顶位移和沉降变小,塑性贯通区消失,坝坡安全系数增加.计算表明,混凝土防渗墙与坝基相连,在坝体内部形成"纵向增强体",坝体整体刚度增强,抗渗性增强,坝体的变形得到有效限制,坝体的稳定性明显提高.     

库水位骤降情况下土石坝坝坡稳定分析

库水位骤降时,土石坝坝体内浸润线高于库水位,较高的孔隙水压力和渗透力会导致上游坝坡失稳。英布鲁水电站土石坝设计过程中,采用饱和与非饱和渗流模型的有限元法分析得到库水位骤降条件下土石坝的非稳定渗流场,采用极限刚体平衡法计算得出上游坝坡的安全系数。结果表明:英布鲁水电站土石坝在水库敞泄时,上游坝坡的安全系数不满足规范要求;库水位按设计推荐的库水位降落速度控制,上游坝坡的稳定安全系数满足规范要求。     

库水位下降条件下土石坝渗流场数值模拟

以某水库土石坝为研究对象,利用Geo-Studio软件中的Seep/W模块对上游不同水位条件下的稳态渗流场和不同库水位下降速率条件下的瞬态渗流场进行数值模拟,分析了坝体浸润线、压力水头、体积含水量和水力梯度的变化规律。结果表明,在稳态渗流中,上游水位越高,坝体浸润线也越高,截面流量越大,坝体的安全性越低;库水位下降对坝体临水侧渗流场影响较大,且坝体内自由水面下降存在明显的滞后现象;水位下降速度越快,压力水头、体积含水量和水力梯度的变化对上游坝坡的安全稳定越不利。     

库水位骤降的坝体土工膜防渗结构稳定分析

在水库水位骤降情况下,坝体土工膜防渗结构稳定分析的传统方法有一定的不足．通过折线法对坝体土工膜防渗结构进行稳定分析,得出在水库水位骤降情况下坝体土工膜防渗结构的抗滑稳定安全系数的表达式．并对此问题进行了精确的计算,可供设计人员参考。     

降雨条件下土石坝渗流稳定性研究

土石坝稳定性分析是土木、水利领域研究的重点问题,而造成土石坝失稳的一大重点因素就是降雨。降雨入渗会造成坡面附近土体饱和,基质吸力降低,抗剪能力降低,从而造成安全系数降低。基于某土石坝实例,采用Geostudio软件,研究相同降雨量下不同强度与持时的降雨对心墙土石坝渗流场和稳定性的影响。     

地震-渗流耦合作用下土石坝稳定性分析

为研究地震-渗流作用下土石坝的稳定性,以某一土石坝为研究对象,通过岩土软件Geo-slope中的Seep/w、Slope/w以及Quake/w模块,分析该土石坝在地震-渗流作用下可液化土层的发展规律、超孔隙水压力的变化规律、坝体典型节点加速度和位移变化规律。计算研究表明：在地震-渗流耦合作用下,可液化土层的中下部液化发展水平较高,中下部土体的超孔隙水压力增量也比较大,上层土体发生液化的概率最小。坝体典型节点的加速度发生放大效应,节点高程越高,加速度放大效应越明显。坝体底部位移最小,中上部位移比较大,下游上部土体的竖向位移向上,此处土体发生隆起现象。     

库水位骤降情况下坝体土工膜防渗结构的稳定分析

在水库水位骤降情况下坝体土工膜防渗结构稳定分析的传统方法有一定的不足,通过折线法和复合滑动面法可以对坝体土工膜防渗结构进行准确的稳定分析,可供设计人员参考.     

库水位骤降期土石坝边坡稳定分析总应力法的计算步骤

(一)概述最近批准试行的《碾压式土石坝设计规范》(以下简称《规范》),对土石坝边坡稳定分析的总应力法作了如下规定: 粘性土填土在施工期和库水位降落期的抗剪强度,在某些情况下也可用总应力法按下式     

库水位变化下土石坝非稳定渗流场影响分析

土石坝是当今水利工程设计中最普遍的坝型之一,防渗体系的构建显得尤为重要,目前发生的工程事故起因多是坝体和坝基的渗漏破坏导致。在大坝渗漏破坏导致的安全事故中,以蓄水期库水位升降从而引发的非稳定渗流问题最为突出,多起溃坝事故发生原因是初次蓄水速度选取不当而引起。故在实际工程中,进行非稳定渗流场分析研究十分必要。文章结合工程实例,对土石坝进行渗流场与应力场耦合分析,通过与非耦合情况的计算结果对比,表明进行渗流场与应力场的耦合分析是贴合工程实际的。     

库水位骤降边坡渗透稳定敏感性分析

为定量研究不同非饱和参数(进气值a、土水特征曲线斜率δ、残余含水率ε、渗透系数k)对边坡渗流特性及稳定性的影响规律,利用Geo-slope软件,基于FredlundXing非饱和理论,采用灰关联度法对某土质边坡不同非饱和参数对边坡渗透稳定性的影响进行了敏感性分析。结果表明:参数a、k与浸润线高程成负相关,与位移及稳定系数成正相关;参数δ、ε与浸润线高程成正相关,而与位移及稳定系数成负相关;位移与稳定系数在库水位下降前期变化较大,而在库水位下降后期变化较小;边坡上部监测点的位移大于下部监测点的位移;对边坡稳定影响较大的参数为a与k,而参数δ与ε对边坡稳定性影响相对较小;采用灰关联度方法可直观准确地获取主要因素和次要因素,为量化研究非饱和参数对边坡稳定性的影响提供了一种方法。     

基于Geostudio土石坝渗流稳定分析

土石坝的渗流问题和坝坡稳定问题对大坝安全至关重要,以我国西南某水库的土石坝为例,采用Geostudio软件中的SEEP/W模块和SLOPE/W模块对土石坝进行渗流稳定分析,以期为同类型工程大坝渗流稳定安全评价提供参考。     

水位骤降条件下粘土边坡渗流特征分析

水库库岸边坡的稳定性对于水库的蓄水量和当地水文环境的影响显著,文章采用GEOSTUDIO数值模拟软件中的Seep渗流计算模块,对水位骤降条件下的库岸粘土边坡工程在高低水位变化时的边坡渗流特征进行了研究。结果表明水位骤降前后水压和压力水头均随边坡体的深度增大而增大,水位变化前后的水力传导度和体积含水率均随土体水压的增大而增大,水在土体中具有良好的渗流作用。研究结果可为类似水位波动条件下的库岸边坡工程的渗流特征提供参考。     

库水位骤降条件下土质边坡渗流特性分析

正一、引言土质边坡迎水面在库水位快速回落时,极易诱发滑坡地质灾害,相关事故已经被大量报道。如1963年意大利Vajoint水库,在库水位骤降时发生了大规模的滑坡。在我国,河北省岳城水库在1968年和1974年因库水位下降,而在坝中段和南段各发生259m和210m长的大滑坡。库水位骤降时,边坡土体中孔隙水未能显著排出,土体接近于“饱和”状态,并形成了向边坡外的渗流。在渗流力作用下,边坡土体下滑力加大了,其滑坡风险较满蓄时更高。因此,探讨库水位骤降条件下土质边坡渗流特性对分析边坡稳定性研究具     

基于ANSYS的水位骤降坝体渗流场模拟

基于对温度场与渗流场的基本理论、微分方程、初始条件和边界条件的相似性的论证,利用ANSYS的热分析热传导模块来模拟求解非均质各向异性坝体渗流场问题,为渗流场的数值模拟计算提供了一个有效的解决思路,并为基于ANSYS的正常工况、库水位骤降工况下坝坡稳定及地震等动荷载作用下坝体稳定分析做好基础。     

考虑渗流的土石坝抗震稳定分析

针对抗震稳定分析一般不考虑渗流作用这一问题,本文基于渗流有限元计算理论结合土石坝模型做渗流计算。将渗流计算所得边界条件进一步耦合,对土石坝进行静力分析、动力非线性分析及边坡稳定分析。重点研究蓄水位情况下,考虑渗流作用的土石坝抗震稳定情况。计算结果表明:考虑渗流作用时,坝体有向下游移动的趋势;在浸润线附近主应力变化较大,水平加速度和最大剪应力变化较为集中;考虑渗流作用迎水面安全系数升高,背水面安全系数下降。     

库水位骤降情况下坝体土工膜防渗结构的稳定研究

在水库水位骤降的情况下,坝体土工膜防渗结构稳定分析的传统方法有一定的不足,通过折线法对坝体土工膜防渗结构进行稳定分析,得出在水库水位骤降情况下坝体土工膜防渗结构的抗滑稳定安全系数的表达式。图2幅,表1个。