深厚覆盖层上土工膜防渗堆石坝渗流场影响因素分析

随着筑坝技术的发展,深厚覆盖层逐渐成为土石坝常选坝基方案,其中坝基渗流控制是需要解决的关键问题之一。采用有限元法,对深厚覆盖层上土工膜防渗堆石坝渗流场进行计算分析,重点研究悬挂式防渗墙深度、覆盖层深度和渗透性对坝基渗流特性的影响。结果表明:防渗墙深度、覆盖层深度和渗透性均显著影响坝基渗流特性;防渗墙深度变化或覆盖层深度变化下,大坝渗流量和相对防渗深度关系曲线基本重合,均呈现先线性缓慢减小后急剧下降的特点,防渗墙和覆盖层深度共同决定坝基渗控效果;采用悬挂式防渗设计时,为保证大坝渗流量控制率达到75%,相对防渗深度与覆盖层渗透系数之间呈强对数线性关系。研究成果可用于待建类似工程防渗墙深度的初拟或已建类似工程坝基覆盖层防渗效果的评价。

土工膜防渗石渣坝应力变形有限元分析

某水库大坝为土工膜防渗石渣坝,坝面利用复合土工膜作为面板进行防渗。对该水库大坝建立三维非线性有限元模型,模拟大坝填筑施工、复合土工膜铺设及水库蓄水过程,分析了竣工期和蓄水期下坝体和复合土工膜的应力变形情况,论证了该土工膜防渗石渣坝结构设计的合理性。计算结果表明,蓄水前后坝体的位移和应力分布符合一般规律,且蓄水对坝体安全有利,坝体不会出现剪切破坏;复合土工膜在坝面下半部分由于受边界约束出现拉应变,产生拉应力,但计算得到的横向和纵向安全系数均满足规范要求,土工膜安全可以得到保证。

某上游式尾矿坝抗震有限元分析

为了分析某上游式尾矿坝的抗震安全性,采用等价黏弹性理论、Seed液化理论和Newmark滑动变形理论,对尾矿坝的地震动位移、加速度、液化区域、坝坡抗震稳定性及地震永久变形进行计算分析。结果表明:尾矿坝在Ⅶ度设防地震作用下,坝体动位移和加速度分布规律合理,其中水平向和竖向动位移极值分别为6.39和0.72 cm,水平向和竖向动加速度极值分别为4.06和2.64 m/s^(2);地震液化区域出现在尾水覆盖的滩面浅表层,未影响到整个坝体;地震时坝坡抗滑稳定安全系数最小值为1.09,地震结束后累计永久变形为11.95 cm。除远离坝坡的浅表层坝体出现小范围液化区外,大坝整体抗震安全性能较好,不会出现重大安全问题。

锚杆设计参数对堤防边坡稳定影响研究

锚杆是边坡工程常用的支护构件,而锚杆的设计参数对其锚固作用起到较大影响。通过对锚杆加固的边坡稳定性进行数值模拟分析,研究了锚杆长度、间距、倾角、锚固面积和锚固段长度等因素对边坡抗滑稳定安全系数的影响。结果表明:一定的锚杆倾角下,随着锚杆长度的增加,安全系数先增加后基本趋于稳定,存在有效锚固长度,且锚杆间距越大,锚杆最优锚固长度越小;一定的锚杆间距下,随着锚杆倾角的增大,安全系数先增加后减小,存在最优锚固角,且锚杆长度越大,锚杆最优锚固角越小;不同的锚固面积下,随着锚杆长间比的增大,安全系数呈现先基本不变后逐渐增大的规律,且锚固面积越大,临界最优锚杆长间比越大;随着锚固段长度的增加,边坡抗滑稳定安全系数先增大后基本保持不变,存在最优锚固段长度。

基于BREACH模型的某水库土坝溃坝分析研究

雨洪频发易使土坝溃决,可能带来严重失事后果,因此有必要开展坝溃及其影响分析。基于BREACH模型,对某水库土坝进行溃坝分析研究。结果表明,在管涌溃坝模式下,随着洪水量级的增大,最大溃决流量、最终溃口宽度和累计下泄流量增大;在相同洪水量级条件下,漫顶溃坝的最大溃决流量和最终溃口平均宽度均较大,相对危险性更大;在给定方案中,地震突发情况相对于其他方案较为安全。最后,累计下泄流量与初始库容及入库洪量之和相等,验证了模型计算的合理性。