混凝土防渗墙在病险土石坝加固中的应用

我国的病险土石坝中,渗漏及由渗流问题引起的边坡稳定性是一个普遍存在的问题。近些年,国内外许多学者对这个问题进行了研究,提出了有效的解决办法,其中一个就是混凝土防渗墙。本文基于二维饱和一非饱和渗流的基本方程,采用有限元计算软件,结合工程实例计算分析某水库防渗加固方案对坝坡渗透稳定的影响,结果表明:在已建水库堤坝的防渗加固工程中,混凝土防渗墙对坝坡的渗透稳定起到很好的加固效果。     

两岔河水库黏土心墙坝设计综述

结合地形地质条件和大坝规模、建筑物布置、施工条件、工程量及投资等进行比较分析论证,优选黏土心墙坝坝型。根据SL274-2003《碾压式土石坝设计规范》,对枢纽布置方案进行适当优化调整,并对坝顶高程、坝体渗流、坝坡稳定等进行详细计算分析。结果表明:在各工况下坝体单宽渗漏量较小,坝体浸润线渗流坡降较缓,坝体渗透比降为小于坝体允许渗透比降,不会发生渗透破坏,坝体渗流性态满足规范要求;坝坡稳定安全系数满足规范要求,坝坡稳定。     

七家营水库黏土心墙砂砾石坝渗流及坝坡稳定分析评价

土石坝因具有就地取材、地质条件适应性强、工作可靠等优点而被广泛采用,其失事以渗流引起的渗透破坏、滑坡尤为严重。故合理、正确地进行大坝渗流分析与坝坡稳定分析是保证土石坝安全运行的关键。对七家营水库黏土心墙砂砾石坝渗漏量、浸润线、渗透坡降及坝坡抗滑稳定安全系数进行了复核计算,对大坝渗流及坝坡稳定进行了分析评价。     

基于Autobank的某黏土心墙坝渗流稳定分析

基于Autobank水工设计软件,采用有限元计算方法,对广东地区某黏土心墙坝的渗流和坝坡稳定性情况进行实例研究.选择正常蓄水位、设计洪水位等多种工况作为试验对象,对黏土心墙坝进行渗流及坝坡稳定性计算分析.分析结果显示,该大坝黏土心墙加防渗墙加帷幕灌浆的防渗体系在各工况下大坝均不会发生渗透破坏和坝坡失稳现象;库水位的上升,对坝坡单宽渗流量和抗滑稳定有一定影响,对出逸点水力坡降影响不大;库水位骤降工况下,迎水坡形成的反向渗流场对坝坡的渗透变形及抗滑稳定均有不利影响.     

两种堤坝稳定分析方法的比较

利用改良圆弧法和圆弧法分别计算堤坝的安全稳定系数 ,并将两种方法在材料指标、坝坡、软弱夹层埋置深度和地震力作用等条件下的计算结果进行比较 ,分析夹层对堤坝稳定的影响 .当夹层埋置深度小于坝高 ,夹层的抗剪强度小于坝堤土抗剪强度的 47%或在地震区 ,应采用改良圆弧法计算含软弱夹层堤坝的稳定性 .     

湖北省青山水库大坝渗流及稳定计算

本文对青山水库主、副坝断面进行了有限元渗流计算及下游坝坡抗滑稳定计算，计算结果显示：由于青山水库各坝心墙很薄，所以心墙处渗透坡降很大，可能发生渗透破坏；各坝坝壳与排水体交界位置的渗透坡降较大，存在渗流安全隐患；由于坝体及坝基的渗透性较大，渗漏问题比较突出；由于渗流的作用，当水库水位较高时，下游坝坡的最小抗滑稳定安全系数随水库水位的上升而下降较快，由此导致下游坝坡在水位较高时不能满足抗滑稳定要求。通过对青山水库大坝的渗流分析可知，对于薄心墙土坝，在心墙的下游侧渗透坡降很大，如不采取有效的反滤处理措施，则容易发生渗透破坏，该问题应该引起足够的重视。对青山水库大坝的抗滑稳定分析则揭示出渗流对于土坝下游坝坡的抗滑稳定影响很大，对任何土坝坝坡进行抗滑稳定分析时必须考虑渗流的影响。计算结果为青山水库主、副坝的工程处理提供了依据，也为其它土坝的渗流及稳定安全分析提供了可供借鉴的资料。     

先锋岭水库水位下降期坝坡稳定分析

先锋岭水库水位下降期,由于坝体内孔隙水压不能及时消散的影响,坝体内的水无法排出,久而久之其水位便会高于库内水位。长期的高水位运行容易降低坝坡的稳定性,导致坝坡应力失去平衡而出现失稳情况,给水库的安全运行埋下安全隐患。为了能够确定先锋岭水库加固后大坝的坝坡稳定安全系数,分析了库水位下降期渗流稳定、坝坡稳定情况,并通过采用极限平衡法与有限元法对库水位下降期坝坡稳定性进行计算。结果表明,当渗透比降小于0.3 J时,坝坡稳定安全系数会随着库水位的下降变得稳定;当渗透比降大于0.3 J时,坝坡稳定安全系数会随着库水位的下降而下降。本次坝体水位骤降时的渗透比降是0.292 J,小于允许渗透比降,其背水坡、迎水坡在多种工况下的抗滑安全系数均满足设计规范要求值,并不存在不利水位。     

双向挡水土石坝的坝坡稳定分析与研究——乌海市商务中心围坝工程的坝坡稳定研究

文章研究采用河海大学研制的渗流计算软件autobank5.3,利用有限元技术,对商务中心围坝进行渗流场分析,对坝坡渗透稳定进行评价,并采取相应工程措施,同时,结合渗流计算结果(浸润线),采用黄河勘测规划设计有限公司和河海大学工程力学研究部联合研制的《土石坝稳定分析系统HH-Slope》进行不同工况的坝坡稳定计算,对坝坡稳定性进行分析,并采取相应的工程措施,提出适宜的围坝断面型式。     

大坝渗流稳定及坝坡稳定计算分析

以楼庄子水库粘土心墙坝为例外,对粘土心墙坝坝体结构渗流稳定及坝坡稳定进行了计算分析。采用目前较为广泛的极限平衡原理进行分析,得出楼庄子水库粘土心墙坝坝体心墙料及坝料,在设计工况、校核工况下均不会发生渗透破坏;不同运行工况下,大坝上下游坝坡均满足抗滑稳定要求,上下游坝坡均稳定。分析成果为大坝渗流稳定及坝坡稳定提供了理论依据。     

涧里水库大坝右岸坝肩绕渗稳定分析

对涧里水库大坝右坝肩的坝坡稳定、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,运用加权残余法时模型进行离散,渗透坡降采用达西定律计算,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Bish叩法的差异.计算结果表明:上下游坡渗透出逸、坝坡的稳定基本上是安全的,但是有很少的渗流损失;且地质勘测报告显示下游有轻度的绕坝渗漏,水色清、渗流量小.建议上游进行帷幕灌浆,下游铺设导渗排水反滤层.     

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.     

卫星水库除险加固工程坝体稳定复核

以新疆卫星水库除险加固工程设计为例,通过有限元计算,对水库大坝的渗透稳定、坝坡稳定及坝坡与土工膜的接触带稳定进行复核计算。结果表明:在水库正常蓄水位时,下游坝坡出逸段水力坡降均小于允许坡降;通过在坝后设置褥垫式排水与坝坡脚外设置排水沟的方式,下游坝基渗透稳定;当库水位骤降时,大坝垫层与土工膜之间的抗滑稳定满足规范要求。     

关于坡脚水力坡降奇异性的研究

根据现行计算方法, 堤坝下游坡脚处渗流水力坡降具有奇异性, 这给工程设计中判别渗透安全性带来困难, 同时与实际情况也不符合. 本文通过引入坡面与地面的局部连接段对计算区域进行光滑处理, 消除了问题的奇异性质, 进而用有限元数值方法研究了引入连接段之后坡脚水力坡降的分布, 总结出不同坡比情况连接段长度(或接段半径)对最大水力坡降的影响. 建议在对堤坝进行渗透稳定评判时, 按实际情况考虑连接段长度, 可避免目前计算方法在坡脚水力坡降为无穷大带来的困难. 关于连接段长度的选取, 认为与土质有关, 可到实地搜集有关数据, 整理成与各种土质有关的连接段特征高度供设计选用.     

有限单元法分析碾压式均质土坝渗流稳定

对楼庄水库碾压均质土坝坝坡稳定、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。     

采用土工膜斜墙防渗的土堤坝稳定性研究

采用土工膜斜墙防渗的土堤坝,最薄弱的部位是土工膜的上下两个界面,稳定破坏形式通常是沿界面的平移滑动。建立了土工膜斜墙防渗土堤坝抗滑稳定的计算模型,并以某水库为例进行了计算分析,主要考虑了土堤坝坡度、地震烈度、保护层形式对抗滑稳定的影响。研究结果表明,对已建水库的除险加固工程,放缓边坡、增设压重平台、增大土工膜与接触材料间的摩擦系数都是有效的加固途径;坡比和地震烈度是影响坝坡稳定的最主要因素。研究结果可为采用土工膜斜墙防渗的土堤坝设计及除险加固提供有益的参考。     

基于GeoStudio的某水库均质坝渗流稳定安全评价

为了定量评价某水库均质坝当前的渗流稳定情况,基于非饱和渗流有限元理论,采用GeoStudio软件计算了水库大坝在稳定及非稳定渗流状态下的渗透稳定情况,得到了坝体渗流场、渗透比降、渗流量和坝坡稳定安全系数。结果表明:(1)在坝体内形成非稳定渗流工况时,坝体浸润线明显高于上游水位,此时上游坝坡处于最不利的安全状态;(2)坝体处于稳定渗流时,上游坝坡安全系数增大,下游坝坡安全系数逐渐减小;(3)各运行工况下大坝渗透比降均小于允许值,安全系数均大于规范最低要求值。研究成果可为大坝坝体的安全评价提供参考。     

姜家沟水库除险加固工程土坝坝体防渗计算

对尚志市姜家沟水库土坝的防渗功能进行了阐述,对坝体及坝基进行了渗透分析,计算并复核了坝坡稳定。     

乌井水库坝体防渗墙对坝坡稳定的影响研究

增建防渗墙是一种常见的土石坝加固手段,目前,关于土石坝除险加固工程中增建混凝土防渗墙后是否对坝坡稳定产生影响的研究较少,工程设计上也很少考虑.为分析增建防渗墙对坝体的影响,采用有限元法建立数值计算模型,分析增建防渗墙前后坝体渗流、应力场变化规律,对比计算不同运行工况条件下的坝坡稳定情况.计算结果表明:增设防渗墙后,上游坝坡浸润线有所抬高,下游坝坡浸润线明显降低;墙前土体孔隙水压力大于墙后土体,墙后土体的有效应力大于墙前土体;增建防渗墙后上游坝坡的稳定安全系数减小,但减小的幅度不大,相比上游坝坡,增建防渗墙对于下游坝坡的稳定安全系数影响更显著,安全系数提升了近10％;水位骤降速度越大,上游坝坡稳定安全系数下降越快,骤降达到的最小坝坡稳定安全系数越小,对于坝坡的稳定越不利.     

土质堤坝地震反应的简化有效应力计算方法

详细介绍了一种简便计算土质堤坝地震过程中动孔隙水压力增长的方法一一动孔压试验曲线法的基本原理和计算过程。利用该法对一土坝进行了考虑动孔压影响的非线性有效应力动力分析,预测了抗震加固前后大坝可能液化范围和坝坡稳定安全系数,并作比较分析。分析表明,动孔压试验曲线法应用简便,计算结果合理可靠。采用堆石压坡抗震措施能有效地减小大坝的液化度和可能液化范围,同时又能明显提高坝坡抗震的动力稳定性。     

土石坝下游山坪塘对坝体渗流稳定的影响分析

文章结合具体工程实例，建立大坝二维有限元模型，采用极限平衡法在考虑大坝下游坝脚无坪塘、坪塘有水及坪塘无水三种计算工况下对大坝渗流场和坝坡稳定性的影响进行对比分析。计算结果表明，土石坝下游坝脚山坪塘的存在会导致坝体浸润线降低，局部渗透坡降增大，浸润线出逸点发生局部渗透破坏的可能性增加，大坝下游坝坡抗滑稳定安全系数略有降低。