澜沧江某巨型堆积体蓄水失稳模式预测研究

在大量的勘察及试验基础上,将澜沧江某巨型堆积体的形成机制划分为崩塌堵江、冲堆平衡、 间歇堆积、河谷再下切四个阶段。运用刚体极限平衡法、有限元强度折减法、基于饱和非饱和理论的有 限元法进行堆积体稳定性及地下水渗流分析。结果表明:当蓄水位上升时,堆积体前缘首先发生局部圆 弧型滑塌,随后堆积体中部将沿碎石层内部发生折线型深层滑移,最终堆积体将沿基覆界面发生推移型 整体失稳破坏;当蓄水位下降时,坡体中部碎砾石层及前缘局部区域构成主要渗流通道,堆积体稳定系 数先降后升,但水位总降幅及总历时一定时,堆积体稳定系数总减小量基本相当。回归分析显示,水位 骤降速率与堆积体稳定系数日增量成负相关,其相关函数类型为二次抛物线。     

基于应力-渗流-损伤耦合模型的重力坝三维水力劈裂数值模拟

裂缝的高压水力劈裂是混凝土高坝安全评估的重要部分。目前,重力坝水力劈裂的数值模拟绝大多数是二维的,对于坝体上游面经常出现的竖直裂缝的三维水力劈裂的数值研究几乎为零。本文提出一种应力-渗流-损伤耦合模型,用于混凝土重力坝三维水力劈裂的模拟。采用该耦合模型,模拟了一个内置裂缝的圆柱体试件的水力劈裂,数值结果与试验结果吻合很好,验证了所提耦合模型的合理性。在此基础上,采用该耦合模型,进行了国内某混凝土重力坝三维水力劈裂的模拟,数值模拟得到的损伤区域与设计院根据安全监测实测结果得到的范围基本吻合。研究结果表明:本文耦合模型可以方便、有效地进行重力坝三维水力劈裂的模拟,评估表面裂缝的危险程度。     

重力坝冲沙泄洪闸左导墙抗滑稳定及静动应力分析

为研究冲沙泄洪闸坝段左导墙在复杂地基开挖面上的抗滑稳定及静动应力分布规律,本文运用大型通用有限元软件ABAQUS对冲沙泄洪闸左导墙坝段进行了三维数值仿真计算。研究表明:左导墙坝段建基面处扬压力水头呈现上下游坝段高,中间坝段低的分布特征;各典型纵横断面以及导墙坝段整体在顺河向和横河向上的抗滑稳定安全系数均符合规范要求,不存在滑移问题;左导墙坝段建基面沿坝轴向最大拉应力超出其轴心抗拉强度,竖向最大拉应力区宽度以及最大剪应力等均满足地基承载力要求。但是计算结果反映出,导墙在坝左0+099.00与建基面的结合部位为应力薄弱面,出现了混凝土拉裂破坏的情况,对工程安全造成极大的隐患,建议进一步进行结构优化设计。     

库水与降雨作用下三门洞滑坡渗流特征及稳定性分析

从三峡库区三门洞滑坡的工程地质概况出发,分析了滑坡的宏观巡查及监测数据反映的变形特征,总结变形规律。然后分别以渗流场理论和稳定性分析基本理论为基础,对设置的不同工况进行了地下水位模拟及稳定性计算。结果表明:库水位上升时,水位线呈下凹状,提高滑坡的稳定性;库水位下降时,水位线呈上凸状,降低滑坡的稳定性。并且下降速率越大,水位线凸出越显著,稳定性系数降低越快。此外,降雨会抬高地下水位线,也对滑坡稳定性不利。     

考虑渗流影响的深基坑开挖三维弹塑性数值模拟

为了分析在降水影响下地铁车站基坑的稳定性和现场实测的精确性,以沈阳某地铁车站深基坑为研究对象,根据工程地质条件及围护结构的深度和基坑开挖深度,运用ABAQUS对基坑进行了地下水渗流与开挖的三维数值模拟分析,利用试验推理法来模拟渗流问题.对基坑降水条件下开挖和支护体系的变形情况进行了验证,并将模拟结果与实测值进行了对比.结果表明,理论分析和实际监测结果较吻合,该方法对ABAQUS在基坑渗流数值模拟方面具有良好的借鉴性.     

基于Goodman单元的郑州龙子湖防渗墙安全性能分析

针对郑州龙子湖工程防渗设施,在防渗墙和土体之间设置Goodman单元,应用有限元程序对防渗墙进行非线性渗流分析,计算了不同工况下墙体的受力和渗流情况,结果显示:开槽式防渗墙墙体虽然很薄,但也能满足结构强度及防渗要求。     

储层应力敏感对异常高压低渗气藏采收率的影响

异常高压低渗气藏由于其自身的地质特征,在衰竭式开发过程中表现出较强的储层渗透率应力敏感性,其对气藏开发效果影响显著,并对该类气藏采收率的标定带来较大的偏差。在非线性渗流力学基础上建立考虑储层应力敏感性的三维、气水两相渗流及数值模拟模型。利用室内岩心实验和气藏前期经济评价等参数,模拟计算不同采速和考虑与不考虑储层应力敏感性等多种情况下的气藏采收率,研究结果表明在该类气藏采收率标定中应充分考虑应力敏感性的影响,否则会使标定的采收率偏高10%左右;同时应力敏感性越强,其对气藏采收率的影响就越大。     

基于表面反应和扩散迁移控制的灰岩单裂隙渗流—溶解模型及其数值模拟

针对碳酸盐类可溶岩地区水电站坝址流场、化学场以及固相介质属性等随时间发生改变,从而对工程安全运行造成不利影响等问题,研究了灰岩地区地下水运移过程中各物理场间的相互作用,分析了影响灰岩溶解速率的两个因素,即表面反应控制和扩散迁移控制。在此基础上,建立了单裂隙中的渗流—溶解耦合模型,并进行数值求解。模拟结果表明,在垂直裂隙延伸方向,其溶蚀锋面为非齐整平面,而是呈似“虫洞”状非均一变化,而沿裂隙延伸方向即自上游侧向下游方向溶蚀程度逐渐减轻;而通过裂隙的流量呈现随时间逐渐增大的趋势,但变幅不大;根据流量求得的等效水力隙宽,其增幅和增长速率均小于实际平均隙宽;同时,化学场中Ca2+浓度的分布与裂隙开度变化具有相似性,不同时刻下上游侧反应速率R均大于下游侧。就反应机制而言,在初期均受表面反应控制,而随反应进行,位于上游补给区部位转为受扩散迁移控制,但在下游位置仍受表面反应控制。     

防渗体形式对土坝除险加固工程渗流稳定的影响

从渗流和边坡稳定的角度出发,论述了土坝加固工程中防渗体形式和尺寸选择的条件和要求,结合工程实例给出了土坝加固工程中不同防渗体形式(厚度、位置)对坝体渗流和稳定的影响数值计算结果和规律,特别介绍了土坝防渗体形式对土坝边坡逸出坡降、边坡稳定性的影响.计算结果表明:不论是考虑稳定渗流还是非稳定渗流,土坝防渗墙位置越靠近上游坝坡,防渗效果越好;防渗墙设置越厚,防渗效果越好.以期本结论对于工程设计提供一定的借鉴和参考.