槐树关水库大坝渗流安全评价与预测

为评价槐树关水库大坝的渗流稳定性,收集大坝近年来面板周边缝与坝基监测点处渗压计数据,库水位、气温、降雨量、坝后渗流的监测数据及大坝工程建设与地质资料,先将监测点处渗压计值和坝前水位进行Pearson相关性分析,再根据大坝工程建设及地质资料绘制大坝断面模型并导入Autobank7.7软件计算坝后渗流量,最后将气温、库水位、降雨量等影响因子代入PCA BP神经网络与随机森林、BP神经网络模型对坝后渗流量进行预测。结果表明:除P_(3)、P_(6)、P_(9)外的监测点渗压计值、坝后量水堰监测渗流量值与库水位相关性较强,符合大坝渗流场的一般规律,初步判定大坝较稳定;实际监测的坝后渗流量是Autobank软件模型理论计算值的8倍,判定大坝有出现渗流破坏的可能,后续应采取相应措施除险加固加强监测以保证大坝的稳定性;PCA BP神经网络与随机森林、BP神经网络3种模型最佳预测准确度分别为83.20%、79.35%、69.41%,其中PCA BP神经网络的预测效果最佳,通过模型预知渗流量防止渗流破坏对保证大坝的安全运行具有重要意义。

考虑土工复合材料衬垫系统的尾矿库稳定性分析

尾矿库库底铺膜层构成的土工复合材料衬垫系统往往形成薄弱层面威胁坝体的稳定性,在分析中需要重点关注。文章基于水工分析系统Autobank对铺膜面形成的衬垫薄弱层进行标记,在最危险滑动面的搜索中若搜索圆弧与衬垫薄弱层相交,则增加考虑该薄弱层与部分圆弧构成的复合滑动面,计算方法采用适用各种形状滑面的摩根斯顿法,以得到库身的最小抗滑稳定安全系数。算例分析结果表明:部分通过土工衬垫薄弱层的复合滑动面安全系数较小,且该平移滑动是完全可能发生的,为该剖面的最危险滑动面。本文结果可为尾矿库设计和运行提供科学依据,并为同类工程提供参考。

桑涧水库大坝渗流数值模拟分析

文章以桑涧水库为例,由于测压管数据失真严重,利用Autobank设计软件对土石坝进行渗流稳定数值模拟分析计算,结果表明与大坝现状渗流异常现象相吻合,为解决大坝类似工程问题提供参考,也为大坝防渗加固提供依据。

南沙区某堤防工程设计方案分析

南沙某现状防洪潮堤围局部位置不满足50年一遇的标准,亟需工程加固达标建设。文章根据工程现状、城市规划及其存在的主要问题,采用对比法进行堤线布置;按照因“需”制宜的设计理念,结合景观方案,在满足防洪安全前提下进行堤身设计;利用AutoBank软件进行堤身渗流及稳定性计算。加固达标建设后提高该区的堤围防洪潮能力,解决其经常遭受洪潮侵袭的问题,堤防工程与景观相协调,提高人民生活质量。可为类似南沙区堤防工程提供参考与借鉴。

Autobank在水闸闸基渗流分析中的应用

土基上水闸闸基渗流的安全问题是水闸安全的重要部分,目前主要分析方法包括改进阻力系数法、流网法和有限单元数值方法。相比于前两种手工算法,有限元具有方法先进、适应性强、操作简便等优点。本文基于水工专用软件Autobank的有限元渗流分析模块,在简单闸基渗流分析验证其准确性的基础上,对江苏溧阳某中型水库溢洪闸闸基渗流进行分析。该溢洪闸下游泄槽及消力池底板下设有排水层,且泄槽底板倾斜,采用有限元渗流分析可以避免过多的假定与简化。计算结果显示,采用Autobank对复杂闸基进行渗流分析,结果合理且高效。

基于Autobank的重力坝挡水坝段动力分析

重力坝的抗震特性是大坝安全的一个重要指标,以柳树沟水库堆石混凝土重力坝挡水坝段为分析对象,利用Autobank有限元计算软件,在进行静力分析的基础上,基于振型分解反应谱法对其进行动力分析,将静态荷载和动态荷载作用下的应力结果按照“静力+动力”和“静力-动力”两种方式分别进行组合,采取最不利值与规范要求对比,得到该坝段应力状态满足相关规范要求,验证大坝结构设计的合理性和工程的安全可靠性,研究可供相关类似工程参考借鉴。

坝口河沥青混凝土心墙坝三维地震响应分析

坝口河水库沥青混凝土心墙坝修建于河道拐弯处,上、下游坝体均偏向于左侧,形态特殊。本文对该心墙坝展开三维时程法动力分析,坝体动力本构模型为等效线性模型。计算得到了坝体的加速度分布、动位移等结果,并采用沈珠江的残余应变增量模型获取了震后永久变形。计算结果显示,坝体结构的一阶周期为0.38s,一阶振型以顺河向变形为主,在振动过程中坝体加速度随着坝高放大,具有明显的“鞭梢”效应,动位移最大值约12cm。震后永久变形以竖向沉陷为主,最大沉陷约24.63cm,出现在坝顶。本文研究成果可为大坝设计提供科学依据,也可为同类工程参考。

水位降落期总应力法与有效应力法对比分析

水位降落期稳定计算方法有总应力法和有效应力法,二者在使用上各有优势。文章在分析抗剪强度公式的基础上,指出使用有效应力原理更为科学可靠,但需要获得降落期的超静孔隙水压力。对某土石坝断面进行了详细的稳定分析,其中超静孔隙水压力来自比奥固结分析。结果显示,有效应力法能更科学的反应降落期迎水坡的实际情况,并指出在降落时间较短的情况下,总应力法得出的结果可能偏危险。实践也显示比奥固结分析能较好地分析降落期超静孔压。

拦河堰深厚砂石地基围封防渗设计

通过采用混凝土截渗墙围封、水泥土换填等防渗措施,运用改进阻力系数法及Autobank软件对水闸的渗流稳定进行对比分析计算,得出水闸防渗设计成果,可供类似工程参考。

浅议多孔箱涵结构内力计算方法

箱涵广泛应用于水利工程中的穿堤涵洞和泵站压力水箱,它具有结构简单、造价低廉、施工方便等特点,是一种箱形框架,属于超静定结构,受力性能极好,其内力计算包括各控制截面的弯矩、轴力及剪力等,结构内力的大小与各杆件刚度、地基条件及荷载分布有关,在求解时应采用多种方法,对比分析计算,优化结构,确定箱涵断面尺寸及配筋率,保障工程安全。

张家岩水库大坝渗流稳定分析

张家岩水库已运行超40 a,需定期开展大坝的安全评价和除险加固。文章采用Autobank软件建立计算模型,分析了不同运行工况下张家岩水库主坝的渗流量、浸润线、渗透坡降及上下游坝坡的安全系数。结果表明:各运行工况下,张家岩水库主坝单宽渗流量很小,渗透坡降小于允许值,渗流出逸点未超出反滤排水设施顶高程,大坝不会发生渗透破坏和渗透变形,上下游坝坡最小抗滑稳定安全系数均大于规范最小允许值和实际允许值。说明张家岩水库大坝目前渗流安全和坝坡稳定性良好,能够满足水库的正常运行要求。

Autobank闸基渗流计算与改进阻力系数法对比分析

地基土体渗透变形是造成水闸失事的主要因素,对地基土的抗渗稳定问题必须高度重视,尤其是粉细砂地基。因此,在水闸工程设计过程中,闸基渗流计算占有重要位置,计算方法有理论解法、试验法、流网法、数值计算法及近似计算法等。Autobank采用有限元方法求解二维渗流计算精度高,而改进阻力系数法计算简便,是近似方法中较精确的方法,文章通过对比分析,得出两种计算方法可相互验证使用,可为其他类似水利工程设计提供参考和借鉴。

基于Autobank的深厚覆盖层上面板堆石坝抗滑稳定性分析

由于坝址地质条件的限制,越来越多的土石坝修建于深厚覆盖层地基上。为了深入了解深厚覆盖层上的土石坝抗滑稳定性,以国内某拟建面板堆石坝为例,基于Autobank软件,通过简化毕肖普法,求解最危险圆弧滑面及相应安全系数,对1#坝和2#坝在多种工况下的稳定性进行分析。结果表明,1#坝和2#坝在正常运行工况、施工期、水位骤降以及地震工况下的抗滑稳定性均满足规范要求,但下游侧坝坡安全裕度较低。建议在施工时,对上坝料进行严格控制,防止过多不合格料上坝而导致下游侧坝坡抗滑稳定性不满足规范要求。

基于Auto bank的某水库大坝坝坡稳定性分析

针对富水水库存在的坝坡塌陷、渗漏严重等安全隐患,采用干砌石、预制板稳固、垂直混凝土防渗墙等方法对坝坡进行除险加固。依据简化毕肖普理论通过AutoBANK有限元模拟方法,分别对坝体及心墙在校核洪水位、设计洪水位、正常蓄水位等不同运行工况下的稳定性分析表明,各运行工况下的坝坡稳定性均满足规范要求,可作为大坝的加固设计、施工和后期运行管理的依据,并建议在大坝的运行中加强监测。

平原水库浸没影响评价

水库蓄水后库区水位上升,周围地下水潜水位随之发生变化,如果库区周围地质条件使得地下排水不畅或者是修建水库之前地下水水位原本很低,潜水位就有可能大幅度升高,甚至高于地表高程,导致房屋基础进水甚至地面冒水,农田盐碱化,居民生活区潮湿等问题。库区浸没问题实质上就是地下潜水位上升引起的一系列问题的综合。水库岸边的浸没只发生在土质库边的地形平缓区,由于水库蓄水后,引起库边地下水位壅高,土层中毛管水位上升,使表层土沼泽化、盐碱化、农作物减产,或使土基软化危害上部建筑物安全。为分析魏县平原水库建成蓄水后对周围耕地和建筑物的影响,基于AUTOBANK7.07软件建立有限元模型,选用正常蓄水位及稳定潜水位进行模拟,确定水库浸没的影响。从模型模拟浸润线的趋势和临界地下水位埋深可以看出,水库修建后对周围耕地和建筑物均有一定的影响。

基于影像识别和AutoBank的某大坝稳定性分析

某水库坝后汇总渗漏量达16.7 L/s,出渗点为坝脚排水体和低涵,但坝内防渗体为弱—微透水性且胶结密实,而影像识别结果揭露低涵管身外坝体已形成贯穿性渗漏通道。对此,选取坝体中心线及涵管位置断面,基于坝体岩土物理参数和坝后渗漏量等实测资料,利用AutoBank建模对大坝稳定性进行计算并修正参数,同时模拟加固后大坝稳定性。结果表明,低涵管内水均来自管壁外水内渗,且渗漏点普遍集中在桩号K0+058~0+131.5,以淋雨状或射流状为主,其他段为点滴状渗水或无渗水,涵管外2.9 m内坝体已形成贯穿性渗漏通道,为排水体及涵管渗漏的主因;大坝中心断面在176.50 m水位、正常蓄水位、校核洪水位工况下均处于渗透、抗滑稳定状态;大坝涵管位置断面在各工况下均发生渗透破坏,计算总渗漏量与现场实测值较相符;除水位骤降工况下上游坝坡抗滑失稳外,其余工况坝坡均稳定;加固后大坝各工况下均处于渗透、抗滑稳定状态。

AutoBank软件在中小型水库大坝安全评价中的应用

近年来,水库大坝安全评价越来越受重视。以土石坝为例,本文以有限元理论和渗流理论为基础,考虑复合土工膜的破损与否,利用AutoBank软件对水库大坝进行渗流稳定计算,确定大坝在各工况下的最大渗透比降、逸出点位置以及边坡安全系数,然后以此为依据,评价大坝安全等级,提出大坝除险加固建议。

基于Autobank水库大坝渗流及稳定分析

为进行水库大坝渗流安全评价与结构安全评价,本文以Autobank软件为媒介,以勘察地质参数为基础数据,对五曲湾水库进行渗流安全与结构安全复核计算。通过复核结果与现场实际调查结果相比较,得出五曲湾水库土石坝的渗流和结构的结论如下:五曲湾水库坝体下游坝脚设有排水棱体,有效降低了坝体浸润线;经分析计算,各工况下,坝体、坝基渗透坡降均小于允许渗透比降;坝基设有截水墙,但未完全截断强透水性砂砾石,渗漏量相对较大,存在渗流安全隐患,运行中未发现异常现象;大坝在稳定渗流期与水位降落期,坝坡稳定最小安全系数均大于其允许值,满足规范要求;大坝变形规律趋于正常,不存在危及安全的异常变形。因此,认为大坝渗流性态基本安全、大坝结构安全。

Autobank软件在堤防渗透破坏分析中的应用

灌区渠道作为连接灌溉水源和灌溉土地的水道,对整个水系联通起着至关重要的作用,负责把从水源引取的水量输送和分配至灌区各个部分。我国水系发达,渠道渗透破坏在水利工程中已很常见,此次基于灌区渠道防渗治理工程,采用Autobank软件进行堤防渗透破坏分析,计算典型断面的单宽流量、水力坡降以及逸出点高程并分析计算结果的合理性,经过计算和分析,Autobank软件有限元法进行计算的堤防渗流分析和抗滑稳定理论计算与堤防现状情况基本一致。

不同软件对土石坝渗流稳定计算的对比分析

为分析不同软件在计算土石坝渗流稳定时结果上的差异,文章分别利用有限元软件GeoStudio与Autobank对某土石坝渗流与坝坡抗滑稳定进行计算分析,并从二者在建模、计算与后处理等方面的差异进行说明,发现二者计算结果差异并不明显,但是GeoStudio软件在计算速度上有明显优势,而AutoBank软件在结果后处理方面更为便捷。文章通过实际案例对比分析不同软件在具体应用时的差异,为今后的类似项目提供了参考,有一定的借鉴意义。