深厚覆盖层上土石坝防渗墙损伤开裂精细化分析及防渗功能评价

混凝土防渗墙是覆盖层上土石坝坝基的关键防渗结构,由于防渗墙与覆盖层的刚度和尺度差异巨大,通常的数值分析方法难以保证精度,且现有基于强度的安全评价方法,无法适应防渗墙作为防渗结构而非承载结构的功能评价要求。本文提出了比例边界元-有限元耦合跨尺度离散、塑性损伤模型和内聚力模型分离描述压损伤和受拉开裂、破损后防渗功能目标评价的精细化分析方法,实现了深厚覆盖层上土石坝防渗墙的性态演化评价。研究结果表明:超深覆盖层上悬挂式防渗墙在两岸底部因近似垂直于岸坡的高压应力发生压损伤,类“外伸梁”的面内弯曲变形使靠近防渗墙两岸的顶部和底部区域产生坝轴向高拉应力导致槽段间出现竖向裂缝;在防渗墙两岸的上游侧局部设置辅助防渗措施,可有效降低防渗墙破损后的渗流量。本文方法揭示了混凝土防渗墙的损伤开裂模式,定位了防渗墙薄弱区域,评价了防渗墙损伤开裂对防渗功能的影响,量化防渗措施效果,实现了防渗墙从传统承载能力评价到功能性态评价的跨越,可为深厚覆盖层上土石坝防渗墙的安全评价和设计优化提供理论和技术支持。

塑性混凝土咬合桩防渗墙变形机理研究

以大连湾沉管隧道南岸港池临时围堰工程监测数据为基础,建立了塑性混凝土咬合桩防渗墙数值计算模型,通过实测数据验证了模型的准确性,分析了不同影响因素下咬合桩防渗墙的变形演化规律,结论表明:水压力相比土压力对咬合桩变形和内力的影响更为显著,水压力增大导致桩身变形和弯矩增大,扰动临时围堰土体;土体坡度的影响较小,但土体坡度应逐渐放缓,不小于1∶1.5;桩长的变化对变形影响较大,较短的桩身未嵌固在岩石中,较长的桩身在桩顶出现最大位移;随着桩径增大,桩顶变形和最大弯矩逐渐增大,弯矩分布较为一致。

多元结构地基对防渗墙渗透溶蚀演化规律的影响

深厚覆盖层地基渗透性能和厚度变化会影响坝基渗流场的分布,进而改变坝基防渗墙溶蚀演化进程。为研究多元结构地基变化对防渗墙渗透溶蚀的影响机制,结合流体力学、化学动力学理论和对流-扩散方程,提出覆盖层地基混凝土防渗墙渗透溶蚀耦合分析模型,研究强透水层、弱透水层和第三透水层厚度及渗透系数对防渗墙中钙离子浓度、孔隙率和渗流特性的影响。结果表明:随服役年份增长,防渗墙钙离子浓度表现为先快速增长至峰值,随后不断下降的趋势,孔隙率和渗透系数呈指数型增长变化规律,大坝总渗透流量不断增大;各影响因素中,弱透水层渗透系数对防渗墙钙离子浓度、孔隙率和大坝总渗流量的影响最大,其次为强透水层厚度及其渗透系数;各工况下混凝土防渗墙使用年限为38.46~44.00年。研究成果可为深厚覆盖层多元结构地基上的土石坝工程的长效服役性能评估提供理论依据。

港口工程吹填区悬挂式防渗墙施工技术

为探究港口工程吹填区悬挂式防渗墙施工技术,以沙特某港口工程为工程背景。首先对悬挂式防渗墙进行了设计,并综合考虑防渗墙混凝土材料以及渗流稳定情况,对悬挂式防渗墙设计进行优化。其次对悬挂式防渗墙关键施工技术进行了详细研究和论述,结合该港口工程主要施工步骤,对施工重难点进行了分析,并提出了有针对性的控制措施。

水库复杂地层围堰混凝土防渗墙施工技术

本文以水库复杂地层围堰混凝土防渗墙施工为研究对象,以某水库的防渗墙施工工程为例,从施工前准备及施工中的技术要点等方面展开探讨,旨在通过分析导墙建造、槽段划分、造孔成槽、泥浆固壁、混凝土浇筑、墙段连接与接头处理等技术要点,确保防渗墙的质量和性能满足工程设计要求,提高水库的抗渗性能和安全性。

水利水电工程建筑中混凝土防渗墙施工技术的应用

随着我国水利水电建设事业的迅速发展,以及建设工艺的进步,对其建设质量的要求也越来越高。在水利水电工程建设中,要注重对混凝土极薄防渗墙施工技术和塑性混凝土防渗墙施工技术的研发与应用,持续提升工程建设的技术水准,对其施工工艺进行优化。让混凝土隔离墙的施工工艺,为高质量、高效率地完成水利水电工程提供保障。

不同工况下水库大坝固化灰浆防渗墙防渗效果数值分析

针对山东东营孤东水库坝体渗漏问题,提出了大坝的防渗加固方案,对加固后的大坝渗流及稳定性进行数值计算。结果表明,固化灰浆防渗墙方案能很好地解决大坝渗漏问题,加固后设计蓄水位下出逸比降低于允许渗透比降。在水位骤降的条件下,大坝内部压力水头线下降,安全系数提高到1.40;在地震荷载的工况下,安全系数提高到1.32~1.44。加固后围坝的安全系数满足规范值,保证满足大坝的防渗要求,各工况的安全系数也都符合规范要求,可为类似加固工程提供可靠参考。

基于跨孔雷达的水工防渗墙无损检测实验系统设计

水利学科前沿实验是“新工科”人才培养模式下实验教学的重要环节。为丰富前沿实验内容,将科研与教学紧密结合,设计了跨孔雷达检测水工防渗墙隐蔽病害的可视化实验系统。该系统由可视化水箱、可视化模型箱和跨孔雷达系统三部分组成。可视化水箱尺寸为1.2 m×1.0 m×1.5 m;可视化模型箱尺寸为0.6 m×0.2 m×1.0 m;跨孔雷达系统由网络分析仪和收发天线采集数据,由控制主机存储和显示数据。实验教学表明,该系统能够利用跨孔雷达有效检测出水工防渗墙内部隐蔽病害,具有较强的创新性和前沿性,有助于激发学生的创新思维,提高科研能力,达到以研促教、教研相长的目的。

土石坝加高工程老坝防渗墙施工时机优选

针对老旧水库大坝加高工程中混凝土防渗墙的修建时机对其自身应力变形影响很大,可能对坝体防渗系统造成安全隐患的问题,以某土石坝加高工程为例,采用三维有限元法对大坝加高过程进行模拟计算,分析比较了不同施工方案下防渗墙的应力变形特性,以优选防渗墙施工时机。模拟计算结果表明:在加高坝填筑至215 m或此之前修建老坝防渗墙时墙体应力变形较小,此时竣工期与蓄水期防渗墙顺河向最大位移分别为-1.56 cm与4.91 cm,大主应力极值分别为1.01 MPa与1.67 MPa,小主应力极值分别为-0.41 MPa与-0.66 MPa,防渗墙与连接板接缝的切向错动和相对沉降变形极值分别为4.84 mm与8.11 mm,能够满足安全运行要求。相比加高坝填筑后期施工防渗墙,在加高坝填筑开始前或填筑至与老坝同高之前完成防渗墙的施工,可改善防渗墙的应力变形状态并降低防渗墙与连接板接缝的切向错动和相对沉降。

铜车坝水库泥岩石渣坝复合土工膜与振冲碎石桩地基中混凝土防渗墙综合防渗体系的应力变形特性

铜车坝水库泥岩石渣坝综合防渗体系具有振冲碎石桩地基中设置混凝土防渗墙、柔性复合土工膜联结混凝土防渗墙等关键因素,为确保大坝防渗体系的安全性,采用大型三轴试验获得了坝料的邓肯模型参数,建立了准三维有限元模型,在土工膜与上、下垫层料接触部位均设置接触单元,反映土工膜与垫层料之间的接触特性,数值模拟了大坝施工与蓄水过程,阐明了复合土工膜与防渗墙综合防渗体系的应力变形特性。结果表明,泥岩石渣料属于低压缩性土,但其具有较为明显的强度非线性特性;防渗墙各时期的位移变形模式不同,围堰挡水期防渗墙水平位移偏向下游,竣工期逐渐向上游偏移,而蓄水期防渗墙在水压力作用下向下游发展,因此防渗墙上、下表面均存在一定的拉应力区域;土工膜的拉应变主要集中在防渗墙与土工膜的连接处,这是由于该地区刚度差异较大变形非协调所致。研究成果可为设计与施工提供重要的理论与技术支撑。

超深混凝土防渗墙浇筑工效及单价计算方法研究

随着水电工程中采用越来越多的超深(大于100 m)混凝土防渗墙进行坝基防渗处理,现行水电工程概预算定额已远不能满足其混凝土浇筑工程单价编制需求。以狮子坪水电站大坝隐患治理超深(148 m)混凝土防渗墙工程为研究对象,采用“数字影像技术”对其混凝土浇筑工效进行为期1 a的现场测定及分析,得到了超深混凝土防渗墙浇筑平均工效随防渗墙深度增加的关系。并在此基础上,结合相关施工技术规范提出了超深混凝土防渗墙浇筑工程单价计算方法和计算要点事项。

塑性混凝土防渗墙施工技术研究与应用

塑性混凝土具有低强度、低弹模、大应变等特性,塑性混凝土防渗墙在大坝围堰防渗工程中应用较多。介绍了向家坝水电站和卡洛特水电站塑性混凝土防渗墙施工技术,包括塑性混凝土配合比研究、施工设备选型和关键技术等,简述了塑性混凝土防渗墙施工过程中遇到的特殊情况处理措施,如孤石处理、漏浆坍塌处理等。

一种结合弹性波CT正演模拟与钻孔注水法的防渗墙检测方法研究

防渗墙是水利水电工程项目中的重要部分,随着防渗墙规模的逐渐扩大,常规防渗墙检测方法逐渐减少;为了增加防渗墙的检测手段,研究提出采用弹性波CT正演模拟技术,并与钻孔注水法相结合的方法;在钻孔注水试验时,利用弹性波CT正演模拟技术,检测水流在墙体中的流动情况,从而在检测防渗墙渗透性的同时,完成防渗墙的完整性检测;结果显示,在低速或高速异常速度模型中,走时残差的波动较大,且完全不同;采用围井法,实验深度为15 m时,计算得到的渗透系数为0.14*10~6 cm/s;采用常水头法,深度为15 m时,该方法计算得到的渗透系数为1.88*10~6 cm/s;说明基于弹性波CT正演模拟技术,可以有效地反映防渗墙的状态;而采用围井法检测得到的防渗墙渗透系数,低于采用常水头注水法得到的渗透系数;研究提出的方法可以准确地检测防渗墙的质量。

水库工程塑性混凝土防渗墙施工探讨

为分析水库工程塑性混凝土防渗墙施工,以信丰县中村水库除险加固工程为例,探讨了塑性混凝土防渗墙施工技术的应用要点。研究表明,塑性混凝土防渗墙具有较强的防渗能力,值得推广。

巴家咀水库混凝土防渗墙加固对坝体渗流特性的影响

目前少有防渗墙加固对坝体渗流特性的影响研究,湿陷性黄土地区病险土石坝采用混凝土防渗墙除险加固的报道更是鲜有。为了研究混凝土防渗墙在黄土高原深厚覆盖层湿陷性黄土地区病险土石坝除险加固中的适用性及防渗阻渗效果,本文以巴家咀水库土石坝为工程背景,采用有限元方法研究了上游马道处增设防渗墙后坝体的渗流特性,分析了防渗墙加固前后坝体浸润线高度、渗流量、渗透坡降等渗流特性。结果表明:与加固前相比,增设混凝土防渗墙后,河床断面浸润线高度显著降低,土石料渗透系数越大,降低程度越明显;防渗墙加固后坝体单宽渗流量有大幅度减小,最大减小幅度达64.2%,减小幅度随水库水位降低而增大;渗透系数越大,防渗墙加固后坝体单宽流量减小幅度越大,防渗墙控制坝体渗流量的效果越显著;防渗墙加固后坝体渗透坡降减小幅度随渗透系数减小而增大,渗透系数较小时,防渗墙加固对坝体渗透坡降的影响较为明显。增设防渗墙对坝体渗透稳定性起到了很好的提升效果,研究结果可为大厚度黄土地区土石坝除险加固及类似工程提供参考。

QC小组活动在金川水电站混凝土防渗墙施工中的应用

金川水电站工程截流后,为确保坝址下游及工程防汛安全、工程发电工期目标按期实现,针对深厚含漂(孤)石覆盖层基础,通过QC小组活动,创新研发含漂地层混凝土防渗墙优质高效造孔方法,提前完成主河床围堰防渗墙造孔施工,并产生223.63万元经济效益。

水利工程建设中塑性混凝土防渗墙的应用

以具体工程为实例,阐述了塑性混凝土防渗墙施工中造孔、清孔换浆、接头管下设等技术要点,并对其施工质量进行了检测。检测结果表明:塑性混凝土防渗墙施工完成后,无明显渗透点,总体完整性较好,抗裂性能优异,防渗墙维持安全状态,能够有效预防围堰渗漏,确保水利枢纽工程整体施工质量。

超薄型混凝土防渗墙施工技术在水闸工程中的应用

为了提高超薄型混凝土防渗墙在水利工程领域的应用效果,以某水闸工程为例对其应用策略进行探讨。探讨内容包括泥浆的配制、导墙施工、槽段接头施工、成槽施工、清槽施工、水下混凝土浇筑等方面。针对塌孔问题和混凝土浇筑的施工难点,提出应对策略。实践表明,混凝土防渗墙施工技术能成功解决闸基砂层的透水问题。

高含水区船闸基坑防渗墙施工的控制措施

船闸作为水利工程的重要组成部分,其建设质量直接影响到水利工程的运行安全和效益。在高含水区进行船闸基坑防渗墙施工时,由于地下水丰富,地层稳定性差,容易产生渗漏和塌陷等工程问题,因此,研究高含水区船闸基坑防渗墙施工的控制措施具有重要意义。本文针对高含水区船闸基坑防渗墙施工的特点,以西津水利枢纽二线船闸工程施工为例,从基坑降水、墙体材料选择、施工工艺和监测等方面提出了相应的控制措施。通过例证和数据,分析了这些措施在实际工程中的应用效果,为类似工程提供参考和借鉴。

浅谈堤防加固工程中防渗墙技术的应用

堤防的防渗性至关重要,但一些堤防工程因各种因素导致防渗性能不满足要求,存在重大安全隐患。防渗墙技术作为堤防加固的重要环节,存在多种形式和工艺,本文通过对目前应用较多的水泥土搅拌桩防渗墙、渠式切割等厚度水泥土搅拌墙(TRD)、液压抓斗法塑性混凝土防渗墙三种技术的基本原理、工艺流程、适用性进行介绍和分析,希望对类似工程可起到一定借鉴作用。