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。

防渗漏施工技术在房屋建筑施工中的应用研究

在房屋建筑施工过程中,要注重防渗施工技术要求,降低房屋建筑渗透问题的影响,提高房建工程施工质量。基于此,以房屋建筑施工为主要研究对象,明确房屋建筑施工中的防渗漏施工要点,优化房屋建筑防渗漏施工流程,综合考虑房屋建筑渗漏问题,提出有效的解决措施,以保证房屋建筑施工质量能达到预期标准。

北山抽水蓄能电站上水库防渗地质条件研究

北山抽水蓄能电站水文地质条件较复杂,渗漏问题突出。鉴于此,开展了上水库防渗地质条件专题研究,重点对库周地形、岩性、构造和水文共4个方面的封闭条件进行了钻孔、声波测试、彩色电视录相、压水试验和地下水动态分析等勘察研究,同时进行三维地质建模,以查明该水库水文地质条件及岩体渗透特性。进而提出了安全可靠、经济可行的防渗线路、防渗型式和防渗下限,并对地下水渗流场进行了三维数值建模及分析。结果表明,防渗体系完善,满足相关规范要求。研究成果总结了复杂地质条件下对防渗条件的勘察和研究的思路,可为类似抽水蓄能电站提供参考。

水库除险加固中的防渗施工质量关键控制措施

水库在长时间运行后其基础设施逐渐老化,目前已暴露出较多的安全隐患,特别是影响水库正常运行的质量问题,这类问题如不及时开展整治工作,后期可能会加速暴露安全隐患数量甚至会造成安全事故,严重影响水库正常运行。以东莞市石鼓水库防渗加固工程为背景,针对目前面对的工程概况,提出了防渗加固措施和相对应的质量控制措施,确保石鼓水库防渗性能满足生产生活的需要,提高供水安全保障的需要,满足水库发电、供水和防洪能力。项目采用的帷幕灌浆结合防浪墙加固和塑性混凝土防渗墙及输水隧洞综合防治措施,防渗加固效果好。

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。

穿越岩溶地区隧洞施工开挖防渗措施研究

穿越岩溶地区隧洞在施工开挖期极易遭遇涌水突泥现象,如何选择合适的防渗措施减少隧洞渗流量一直是热点问题。依托某引调水工程,建立岩溶地区复杂地层三维有限元模型,重点考虑洞顶回填混凝土、洞周注浆圈、混凝土防渗墙3种防渗措施,研究了隧洞开挖过程中孔隙水压力及隧洞渗流量的变化规律,分析了防渗墙和注浆圈渗透系数对渗流特征的影响。结果表明:在本工程中,混凝土防渗墙对隧洞孔隙水压力分布的影响非常大,防渗墙之间水位降低程度明显,而洞周注浆圈对隧洞渗流量的影响最大,施工时要保证注浆圈的质量;孔隙水压力随着与隧洞中心水平距离增加而增加,随着与隧洞中心竖直距离增加呈现先增大后减小的变化趋势;随着注浆圈或防渗墙渗透系数增加,注浆圈或防渗墙区域内的孔压增长速率逐渐降低,隧洞渗流量不断增大。

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。

水电工程深厚覆盖层地基防渗设计与潜蚀问题

我国西部一些水电站的坝址存在超深厚覆盖层,给工程的渗流控制和设计带来巨大的困难。垂直防渗墙是深厚覆盖层地基渗流控制最常用的措施。通过回顾泸定水电站深厚覆盖层悬挂式防渗墙地基异常渗漏治理的案例,指出对于西部河流中广泛存在的不稳定砂砾石地层,在关注渗流出口保护的同时,还应重视地基内部高流速和高水力梯度区域的潜蚀风险。为定量评价砂砾石地基内部潜蚀及其导致的后果,应开展深厚覆盖层内部稳定性评价准则、高上覆压力下砂砾石潜蚀试验技术、潜蚀数值模拟方法及潜蚀本构模型等关键技术问题的研究。

不同地区粉煤灰合成防渗材料的渗透性能分析

粉煤灰由于具有良好的火山灰效应和微集料效应可以应用在混凝土中,以提高混凝土的渗透性能。通过采集白城和吉林热电厂的粉煤灰进行合成防渗材料实验,研究不同地区粉煤灰与氯化钠掺和料配比,以确定防渗性能最优的掺和比,并分析不同地区粉煤灰聚合物渗透性能影响因素。研究表明,相同条件下,水力除灰方式不同,粉煤灰含水量不同,粉煤灰含水率越高,相对密度越小,防渗性能越好。

TRD工法在赣江尾闾围堰防渗工程中的应用

赣江下游尾闾综合整治工程4支枢纽采用TRD工法对防渗墙进行施工,并针对重难点区段调整了施工工艺,该做法克服了地质条件复杂、砂卵砾石地层厚度大、防渗墙深度大等不利因素的影响,施工效率高且安全环保,取得了良好的防渗效果。

超深埋隧洞防渗排水措施与衬砌外水压力分布规律

高外水压力是制约超深埋水工隧洞建设的关键性难题之一,以排水孔为中心的综合堵排措施是降低外水压力的主要举措。为克服传统排水孔实体单元法整体网格划分难度大和计算效率较低的问题,首先,基于ABAQUS平台开发了两节点排水孔线单元模型,并验证其在隧洞工程数值模拟分析中的正确性和有效性;其次,建立了考虑防渗排水措施的围岩-衬砌三维有限元模型,研究多种防渗排水措施下的隧洞渗流场及衬砌外水压力分布规律;最后,探讨了防渗灌浆圈与排水孔设计参数对外水压力分布的影响,提出了防渗灌浆圈与排水孔间隔布置的原则。研究结果表明:所开发的两节点排水孔线单元具有较高的精度,在排水孔数目繁多的模型中具有极高效率;排水孔数目越多、深度越大、排距越小,衬砌外水压力越低;排水孔能够有效降低衬砌的外水压力,而防渗灌浆圈降外压能力有限;在排水孔末端间隔一定厚度围岩后再施作防渗灌浆圈,可更有效发挥两者的降压作用。

抽蓄电站全库盆防渗水库渗流缺陷影响分析

针对抽蓄电站全库盆防渗水库土工膜缺陷导致水库渗流量产生变化的安全问题,结合陕西省某抽蓄电站水库库底土工膜防渗工程,采用单因素影响分析和多因素影响分析方法进行抽蓄电站全库盆防渗水库渗流缺陷影响分析。结果表明,水头大小、缺陷大小、缺陷个数均正向影响抽蓄水库渗流量,而缺陷位置与抽蓄水库渗流量的相关性不明显。其中缺陷大小是影响抽蓄水库渗流量的主要因素,其次为水头大小,再次为缺陷个数。

岩化法防渗支护体系稳定性离散元模拟研究

为验证岩化法防渗支护体系的稳定性,采用PFC软件基于非连续介质理论的颗粒离散元方法,对无支护强透水性地层、仅钢管模袋混凝土桩支护的强透水性地层、岩化法防渗支护体系支护的强透水性地层三种不同的工况,在基坑开挖过程进行稳定性数值模拟,从颗粒位移、接触力链以及位移矢量三个方面进行了对比分析,判断岩化法防渗支护体系提升了强透水性地层的防渗性能,同时提升了稳定性。

浅谈堤防工程防渗加固方案

为提高水利枢纽工程防渗性能,本文对防渗方案进行比选研究。以汕头市中港河某水利工程为例,明确工程概况、水文条件、工程地质以及工程建设内容,对水利枢纽工程土坝渗透稳定性进行计算,并对水泥土防渗墙、充填灌浆、振动沉模混凝土防渗墙、劈裂灌浆4种防渗方案进行详细分析,最终将水泥土防渗墙作为推荐防渗方案。结果表明,利用该方案对水利枢纽工程项目进行防渗处理,可以有效提高工程整体防渗性能,延长水利建筑的使用寿命。

龙门水库防渗处理方案比选及治理效果分析

龙门水库被鉴定为三类坝,水库主要问题是渗漏问题,通过对龙门水库大坝、溢洪道、输水洞漏水现象及工程地质进行分析,指出水库产生渗漏原因,并针对大坝渗漏部位提出了3个防渗加固方案,经综合分析选施工方便,使用年限长,投资最少的混凝土防渗墙和帷幕灌浆方案。

浑河闸地基防渗方案优选算法研究与应用

以工程造价和防渗稳定性为目标构建浑河闸地基防渗方案评估指标体系,结合多目标模糊层次算法进行优化求解。结果表明:通过设置不同目标函数实现浑河闸地基防渗方案综合优选,优先结果相比于传统单目标算法,更为合理。研究成果对于水闸地基防渗方案优选具有参考价值。

防渗处理施工技术在水利工程中的具体应用

防渗处理施工技术是确保工程质量和水资源有效管理的核心技术,防渗技术的应用不仅关系到水利工程的安全稳定,也直接影响到水资源的有效利用。在水利工程中,防渗技术主要用于防止水体泄漏,保持工程结构的完整性,同时减少水资源的损失。这一技术的有效应用不仅能够延长水库、大坝、运河等水利设施的使用寿命,还能够有效预防由水体泄漏引起的环境生态问题。详细介绍了防渗处理施工技术在水利工程中的具体应用,旨在促进水资源的可持续利用。

截断堤防渗流通道的钢板桩防渗施工技术

将钢板桩防渗施工技术应用于截断堤防渗流通道工程项目中,确定钢板桩防渗墙的位置、钢板桩防渗墙的钻孔、泥浆灌注,调整钢板桩墙身模板,从而实现截断堤防渗流通道的钢板桩防渗施工。根据工程概况,经过实例测试结果证明,该技术不同渗水速率下圩堤沉降深度最大值为60mm,未出现渗水现象,能有效防止渗水灾害发生,值得应用。

浅析望江县合成圩幸福河南站工程砼防渗墙设计

站基最主要的渗流控制措施是泵室底板前趾、排涝进水闸后趾及前池进水池两侧岸墙前趾下的防渗墙,它是减小渗流出逸坡降、保证站基抗渗稳定性的关键。沿泵室底板前趾、排涝进水闸后趾及前池进水池两侧岸墙前趾下布置防渗墙,即增加地下轮廓的不透水长度,又防止基底粉细砂流失。前池进水池两侧岸墙前趾下的防渗墙有效地把泵房基底渗流和侧向绕流分开,减小侧向绕流对进水池及前池的不利影响,同时也提高了岸墙基底的粉细砂的抗渗性,且对站基抗震有利。

HDPE柔性垂直防渗技术在历史遗留废渣原位风险管控中的应用

以南方某废渣回填区污染修复治理工程为研究对象,其废渣属第Ⅱ类一般工业固体废物,根据其水文地质、污染风险、运行维护特征和污染特性,采用“四周HDPE柔性垂直防渗+堆体表面水平防渗+生态植物修复”的原位风险管控技术进行污染修复治理,并对修复效果进行分析。结果表明:对于中风化层这类弱透水性的隔水层,采用控制污染物总量的原则,通过增加垂直防渗的深度可实现等效防渗;针对场地中间强风化层的岩性地质,需要实行槽壁加固的工程措施。最终,该工程通过防渗检测评估,HDPE柔性垂直防渗膜的原位隔离效果良好,对于同类型废渣污染场地的治理与修复工程具有一定的参考和借鉴意义。