天荒坪抽水蓄能电站上库基础处理研究

本文对天荒坪电站上库基础处理从处理方案比较、方案分析、观测成果分析等几个方面进行了论述。     

抽水蓄能电站三维整体渗流场有限元建模技术

结合洪屏抽水蓄能电站,提出了一种适用于模拟复杂地下洞室群、密集排水孔幕和各种混合坝型的渗流场三维整体建模技术.首先通过计算机自动平面解码和结点对接技术完成超单元网格的生成,再利用超单元网格自动剖分和排水孔二次剖分技术精细模拟密集排水孔幕等渗控措施,实现了复杂地质条件和边界条件下抽水蓄能电站整体三维渗流有限元模型的自动生成,解决了独立模型边界不协调等一系列问题,为类似工程渗控优化前处理提供一种新的思路.     

土工袋加固软土地基现场荷载试验的数值模拟

为预测土工袋加固后软土地基的变形特性,采用弹塑性有限元法对某一土工袋加固后的软土地基承载力试验进行了模拟,将袋子张力的作用等效为附加应力作用在土骨架上,即在修正Cam clay模型中将土工袋的黏聚力cT转换为土性参数σ0,从而可以把土工袋加筋土当成素土来计算。计算结果表明:该方法将土工袋加筋原理与有限元算法有机结合,较采用杆单元模拟土工袋的计算方法简单;数值模拟计算值与试验实测值(变形、土压力、孔隙水压力)基本一致,验证了该土工袋数值模拟方法的合理性。     

土工袋基础减振隔震试验

为减小突发性地震对建筑物的危害,通常在建筑物基础中设减振隔震装置。提出土工袋基础减振隔震新方法,进行土工袋水平剪切循环试验,从水平刚度及等效阻尼比2个方面说明土工袋满足一般基础隔振体系需具有可变水平刚度的要求。在小型电动振动台上进行了土工袋和袋内填充物(天然河砂)的水平减振对比试验,试验结果表明,土工袋的减振效果优于天然河砂的减振效果,且振动加速度越大,减振效果越好。     

考虑有效电压衰减的二维真空预压联合电渗排水固结解析解

以指数函数描述电渗过程中有效电压随时间衰减,建立考虑水平向和竖向的二维真空预压联合电渗排水固结理论,推导超静孔隙水压力的解析解,给出平均固结度的计算公式,并采用数值解进行对比验证。在此基础上,设真空度随地基深度线性减小,分析有效电压衰减速率、残余有效电压及真空度衰减率对地基固结性状的影响。研究表明:电压衰减越慢或残余有效电压越大,地基中的孔压消散越快,最终加固效果越好,但固结速度反而越慢,其中有效电压衰减速率对固结度的影响大于残余有效电压;真空度沿深度的衰减率越大,孔压消散越慢,形成的负超静孔压最大值越小,但对固结度几乎没有影响。     

袋装淤泥质土挡墙现场试验研究

在平原地区航道建设过程中,航道开挖会产生大量的淤泥质土,将开挖的淤泥质土装入土工袋用于修筑引航道挡墙,能够有效解决开挖淤泥处理的问题。结合苏州杨林塘航道整治工程,利用航道开挖的淤泥质土,通过室内无侧限压缩与固结试验研究了土工袋处理淤泥质土的作用原理;对100 m长的袋装淤泥质土挡墙试验段开展了现场试验,实测了挡墙施工过程中与竣工后的水平位移、侧向土压力及表面沉降。结果表明土工袋能够加速袋内土体固结,增大袋内土体强度;竣工7个月后实测墙体最大水平位移为29.42 mm,发生在挡墙顶部,墙顶面沉降位移为19.2 cm,基本达到稳定;由于土工袋层间摩擦作用,土工袋挡墙墙后土压力从墙内向墙外会逐渐减小;与常规重力式混凝土挡墙相比,所设计的袋装淤泥质土挡墙能够有效降低工程造价。     

土工袋加固砂性土质边坡模型试验与上限解

 通过模型试验比较有土工袋加固和无土工袋加固时边坡的破坏形态及承载力,验证土工袋对边坡的加固效果,并基于试验结果建立边坡的许可破坏模式及其速度场,利用极限分析上限法求解了边坡的极限高度上限解,利用模型试验结果对边坡极限高度进行验证。试验及计算结果均表明：边坡越陡,有土工袋加固较无土工袋加固时边坡的极限高度和承载力提高越大,表明土工袋加固效果越好。试验结果与计算结果基本吻合,表明该计算方法的可信性,可为边坡的稳定性设计问题提供理论依据。     

基于颗粒堆积算法的堆石料压实密度预测研究

堆石料的压实密度是反映其工程力学特性的重要指标。提出了一种基于降维映射的颗粒堆积算法,仅有一个模型参数即可在给定堆石料级配的情况下实时预测当前级配下的最大干密度。与试验结果对比发现,该算法能够较好预测给定的连续、间断级配堆石料最大干密度,为堆石料级配的高效优化设计提供了新思路。采用该算法模拟了堆石料细料截断和缩尺对堆石料压实密度的影响,结果表明：本算法可以较好地根据缩尺后的结果预测原型级配的堆石料压实密度,但堆石料压实密度的缩尺效应预测存在细料截断误差,误差与细料含量呈正相关;堆石料缩尺后粗料部分骨架的孔隙尺寸降低,有降低压实密度的趋势,而缩尺时增加的细料含量对密度的影响并无统一的规律,而是与粗料和细料的具体粒径分布相关。     

宜兴抽水蓄能电站上库堆石料的新型现场直剪试验

介绍了一种适用于大颗粒堆石材料的新型现场直剪试验法。该试验法用链条张拉剪切框使试样受剪,克服了剪切框内壁摩擦对剪切面上正应力的影响,从而能精确地测定出试样的抗剪强度。该试验法在日本应用于多个工程,江苏宜兴抽水蓄能电站上库工程中属于国内首次应用,取得了满意的结果。