基于流固耦合的坝基中弱透水层对渗流的影响分析

深厚覆盖层坝基中存在弱透水层时,弱透水层往往既是隔水层又是软弱夹层,是利用其作为渗流控制依托层,还是不考虑其防渗作用,关系到防渗工程的成本、进度等。流固耦合能较真实反映出弱透水层对坝基渗流场和应力场的影响,该文以比奥固结理论为基础,结合土体非线性流变理论,将土体本构关系推广到黏弹塑性,同时考虑土体力学参数及水力参数的动态变化关系,借助ADINA进行双场耦合求解,分析上江坝深厚覆盖层坝基中弱透水层对土石坝渗流场、应力场和自身应力应变的影响。研究表明:半封闭式防渗墙和弱透水层可形成坝基内部的联合防渗体系,能达到显著的渗流控制效果,大坝渗流量、坝基出逸坡降和弱透水层自身应力应变均小于其允许值,能保证大坝的安全稳定运行。但同时防渗墙和弱透水层承受的应力应变会相对增加,需要采取合理的工程措施给予辅助。实例中防渗墙深度相比封闭式防渗墙减小近60 m,若方案能给与采用,可大大减少工程造价。因此,坝基内部若存在弱透水层应该给与足够的重视,科学论证后若能加以利用,能做到事半功倍。     

深厚砂卵砾石透水坝基渗流控制方案研究

针对西南山区典型小河道深厚砂卵砾石地基渗流进行了系统研究和方案对比,结论如下:单位长度垂直防渗墙大于单位长度水平铺盖的渗流控制效果,4. 63 m水平铺盖长度相当于1 m防渗墙;采用联合防渗时,随着防渗墙深度增加,联合防渗中的水平铺盖长度对渗流量的影响逐渐降低;当联合防渗中水平铺盖长度超过3倍水头时,出逸坡降变化呈均匀下降; 10 m防渗墙的防渗效果等同于40 m水平铺盖+6 m防渗墙、30 m水平铺盖+8 m防渗墙、20 m水平铺盖+9 m防渗墙的联合防渗效果;山区小河道不建议采用封闭式垂直防渗,建议采用联合防渗。     

弱透水层深度对深厚覆盖层坝基渗控的影响研究

在深厚覆盖层坝基中不同深度处常含有单层、连续、等厚弱透水层,如何将防渗墙和弱透水层优化结合形成联合防渗体以减小防渗体的深度,值得深入探讨。采用Seep/w软件分析了强、弱透水层二元结构深厚覆盖层坝基的渗流量、出逸坡降、防渗墙底部坡降,探讨了不同深度处的弱透水层对坝基渗流影响的规律。研究发现,坝基中未设置垂直防渗墙时,弱透水层所处的位置越浅,越能有效降低渗流量、抑制坝基坡降;弱透水层所处的位置较深时,对大坝掺控则不利。坝基中设置垂直防渗墙时,较深的弱透水层与防渗墙形成的封闭式联合防渗体系,相比较浅的封闭式联合防渗体系,更能有效降低渗流量、抑制坝基出逸坡降。深厚覆盖层中弱透水层的存在能有效降低坝基控渗的成本。研究成果可为强弱透水互层的坝基掺控方案确定提供参考依据。     

浅析新疆平原水库的渗漏问题

新疆现有水库的90%是平原水库,平原水库在新疆的经济建设中起着不可替代的作用,但是,新疆平原水库也引发了诸多的问题。本文分析了平原水库渗漏带来的危害,提出了和总结了防治平原水库渗漏的防治方案。     

平原水库“防-截-导”渗流控制对坝后地下水位的影响

针对干旱区平原水库渗漏引起的坝后土壤盐渍化问题,基于非饱和渗流理论,以恰拉水库坝后农田地下水位埋深为研究对象,采用数值模拟的方法研究了平原水库"防-截-导"渗流控制对坝后地下水埋深的影响。从防渗措施,截渗沟深度,截渗沟内积水排导情况等方面对比分析。结果表明:截渗沟深度与截渗沟积水深度的变化都会影响坝后农田地下水埋深,截渗沟越深,沟内积水深度越小对降低下游地下水位越有利。在"截渗-导渗"的联合作用下,确定无防渗措施、水平铺盖、垂直防渗墙3种工况下联合截渗沟最适深度分别为4. 5、4. 5、3. 5 m。其中垂直防渗结合"截渗-导渗"的作用效果最佳,是无防渗措施条件下的1. 16～1. 30倍,是水平铺盖措施条件下的1. 15～1. 21倍。可见"防-截-导"的综合控渗机制可有效控制下游的渗流量从而降低坝后农田地下水位,防止坝后农田土壤盐渍化的发生,治理下游的生态环境。     

干旱与半干旱区平原水库防蒸发及光伏发电浮板控制系统研究

结合太阳能学的相关理论,设计光伏发电系统,通过对干旱、半干旱区域的太阳能资源进行分析,利用苯板作为覆盖水面材料,计算出浮板的关键参数。利用防护框架和太阳能支架将浮板和光伏组件连接形成发电浮板。各浮板彼此相连覆盖水面形成整体的发电控制系统。该系统具有防蒸发、发电、环保、不侵占土地等优点,适宜在干旱和半干旱地区推广。所得结果可为相关研究人员提供参考。     

流固耦合的多元结构深厚覆盖层透水地基的力学特性

深厚覆盖层多元结构坝基在渗流过程中各土层力学差异明显,分析时关注的具体问题也不尽相同,需要深入研究。基于比奥固结理论,考虑土体的非线性流变以及土体固结变形过程中孔隙度、渗透系数、弹性模量及泊松比的变化;借助ADINA流固耦合模块来模拟西藏达嘎水电站坝基渗流场与应力场耦合过程,分析各层力学特性及相互作用。研究表明,透水性较强的表层土体是渗流主要通道,也是渗流进出区和沉降变形体现区,应在上游采取措施提高其压缩模量,下游区域增设反滤层和排水设施;坝基中的粉细砂层是坝基沉降的主要原因,对坝基沉降起主导作用,同时应注意其液化特性对坝基的不利影响;坝基中的承压含水土层对下游上部结构产生向上顶托力,若位置较深,则破坏性较小;坝基深部土层对整个坝基的渗流破坏影响较小,但对沉降和渗流量的影响不可忽视;表层砂卵砾石层和粉细砂层的渗透系数相差较小时,土层间不会发生接触冲刷。此外,还发现坝基孔隙水压力在快速衰减阶段被消散,期间土体固结较快。垂直防渗墙能有效降低渗透坡降和渗流量,将坝基沉降变形控制在防渗墙上游区域,但上游坝基变形对防渗墙产生较大的水平推力,应加大防渗墙尺寸或者采用辅助渗控措施。     

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。     

锂、钢渣掺合混凝土强度性能的正交试验研究

锂、钢渣是工业废渣,但其化学成分和物理性质均符合混凝土掺合料的特性,对改善混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度有利,而且价格低廉,可降低工程成本.文章中对锂、钢渣高性能混凝土的强度进行了较系统的正交试验研究.试验结果表明:(1)锂、钢渣是影响高性能混凝凝土早强的主要因素,锂渣掺量以10％(前期)和30％(后期)为最优;水胶比则是影响锂、钢渣高性能混凝凝土后期抗压强度的主要因素.(2)磨细钢渣粉对混凝土的充填作用优良,对混凝土早期抗压强度作用显著,钢渣掺量以20％为最优.(3)水胶比对28 d劈裂抗拉强度影响显著.此外,通过试验还得出了不同强度的最优配合比.     

ISO9000质量观与本科教育质量

以ISO9000系列标准的质量观为基础，对高等院校本科教育质量的内涵及外延进行讨论，并依据ISO9000标准，对如何建立高等本科教育的质量管理与评价体系提出了一些看法。