蓄水后土石坝应力变形有效应力算法

水库蓄水后,土石坝应力变形较之施工填筑阶段更为复杂,其计算方法可分为总应力算法和有效应力算法。总应力算法简便直观,将心墙作为一个大单元仅宏观上符合总应力加面力的组合,而在微观上对于心墙具体单元而言却不符合;有效应力算法是采用有效应力加渗流力的组合,再考虑浸润线以下坝壳和心墙每个单元受到的浮托力及湿化变形引起的等效结点力(等效荷载),因此,不论是在宏观上,还是微观上,有效应力算法将更趋于合理,没有总应力算法所存在的缺陷。

房县深峪沟病险水库黏土心墙坝稳定性分析

以房县深峪沟病险水库黏土心墙坝为研究对象,对其渗流稳定和坝坡稳定性进行评估,目的是为加固设计提供参考。设计了校核洪水位、设计洪水位、正常蓄水位的稳定渗流计算,校核洪水位降到正常蓄水位、正常蓄水位降到死水位的非稳定流计算工况,其中正常蓄水位降到死水位的工况又设计了5种降速计算方案,利用自动搜索滑动面的Morgenstern-Price法计算了不同工况下的坝坡稳定性,分析发现:校核洪水位稳定渗流背水坡安全系数k<1.15,不满足工程稳定性要求;设计洪水位和正常蓄水位工况,安全系数k<1.25,不满足工程稳定性要求。校核洪水位到正常蓄水位的迎水坡满足k≥1.15的要求,背水坡不满足k≥1.15的要求;正常蓄水位到死水位迎水坡在设计的5种降速下均存在时间步不满足k≥1.25的要求,所以该水库属于病险库,需要加固处理。

水库骤降期偶遇地震作用时高土石坝抗震安全性分析

水库水位骤降会对土石坝渗流、变形和稳定产生较大影响,若此时偶遇地震,则可能对大坝安全构成新的威胁。结合某拟建300 m级超高心墙土石坝,对其进行库水位骤降时的大坝非恒定、饱和–非饱和渗流场分析,获取静孔隙水压力。在渗流场和静应力场耦合计算基础上考虑地震偶遇作用,对大坝进行地震反应分析,并从坝坡抗震稳定和坝体永久变形方面进行大坝抗震安全分析评价。研究表明:对于具有良好防渗性能的心墙并有上游反滤安全保护的高心墙堆石坝,库水位骤降主要影响心墙及上游堆石坝体的孔隙水压力分布,使震前坝体上游区域的静力平均有效应力场有较大改变。此时偶遇地震作用,大坝上游区域的动力反应及上游坝坡抗震性能变化较大,需引起注意。库水位的变化基本未对下游堆石坝体的渗流场分布产生明显影响,因而库水位骤降对下游坝体抗震安全影响甚微。

简析我省大中型松散岩类病险水库存在的地质问题

本文对我省大中型病险水库普遍存在的库坝渗漏及渗透变形等问题进行了分类、分析,归纳出影响水库安全的水库渗漏及渗透变形的确切原因,结合工程实际,提供了对松散岩类水库勘察时应注意的勘察要点。

大气降雨对链子崖T8～T12缝段危岩体变形的影响

利用2009年链子崖T8~T12缝段危岩体变形监测中张开、闭合月变量和降雨量数据,以图形的方式来显示其变形趋势和特征,以数理统计的方法进行比较和分析。最后得出大气降雨对链子崖T8~T12缝段危岩体变形影响很弱,变形在允许范围内。

煤矿地下水库渗流场演化规律分析

煤矿的地下开采引起上覆岩体的变形、破坏,显著改变着地下水的原始径流。利用煤矿采空区修建地下水库,不仅能够保护矿区地下水资源流失,也能减小高矿化度矿井水排放对矿区生态环境的污染。文中利用自主研发的数值计算软件,模拟了煤矿工作面回采过程中地水位的变化,探究了煤矿地下水库渗流场的演化规律,揭示了不同工况下地下水库的安全性。研究结果能够预测地下水的流动特性,为地下水的保护提供理论支撑和技术指导,是实现生态脆弱煤矿区保水开采和非常规水资源的高效利用的重要途径。

基于ANSYS计算下水库土石坝渗流场与应力变形场特性分析研究

针对水库土石坝开展渗流场与应力变形场计算,利用ANSYS软件建立坝体模型,并针对坝体6个特征部位分别进行计算,获得了稳定与非稳定渗流场、应力变形场特性。稳定渗流工况下,坝体内各特征部位结构均在防渗结构措施后,出现一定浸润线下移、水头降低等现象,即坝体防渗效果显著。非稳定渗流工况下,坝体内部不产生显著非稳定渗流活动,非稳定渗流仅在防渗结构系统内部出现,防渗结构对水位突降或突升亦具有良好的防渗效果,防渗墙内渗流稳定,渗透压力以285.8~332.3 kPa为主。研究了稳定、非稳定渗流工况下,应力场与位移场各特征值参数最大值均在安全合理区间内,非稳定渗流下应力场与位移场与稳定渗流工况下类似或一致,坝体安全稳定性良好。论文为研究坝体在稳定与非稳定渗流下安全稳定性及渗流场特性提供一定参考。

横泉水库坝基渗漏分析与评价

文中利用野外工程地质勘察及大量水文地质试验后所取得的水文地质参数,对横泉水库第四系松散层和基岩强风化层的渗透性及渗漏量给出了分析与评价。

下司水库土石坝防渗加固措施探讨

文中通过贵州省瓮安县下司水库工程实例,采用Plaxis有限元分析软件对此工程拟采用的几种方案进行了防渗性能研究。从造价、渗流稳定、耐久性能、施工难易、施工可靠度等方面综合比较选定最终方案。除险加固的工程往往都运行多年,坝前有淤沙,工程最终选择的方案是淤沙高程以上复合土工膜坝体防渗、淤沙高程以下充填灌浆与坝基帷幕灌浆的这种综合防渗体,既利用了复合土工膜的柔性好适合坝体沉降变形、造价低的优点,又利用了灌浆技术防渗效果好,耐久性好等优势,避免下挖淤沙,施工简便,在除险加固坝体中应用有很大优势。

蓄水初期库盘非稳定渗流场时空演化与谷幅变形规律分析

为揭示蓄水初期谷幅变形的产生机制,基于饱和-非饱和非稳定渗流应力耦合分析方法,模拟了初期蓄水过程中库盘非稳定渗流场的时空演化和谷幅变形的发展过程;通过建立岩体遇水劣化模型,研究了饱水过程中库盘岩体力学性能逐渐劣化对谷幅变形的影响;此外,分析了考虑岩体基质压缩性与存在强透水地质缺陷时的谷幅变形规律.结果表明,在蓄水引起的渗流应力耦合作用下,谷幅变形的一般规律为先扩张后收缩,谷幅收缩的直接致因是库盘岩体有效应力的降低;岩体遇水劣化会直接影响谷幅变形的量值,劣化程度越高,谷幅变形量越大;岩体基质可压缩性越强,谷幅收缩量越小;库水位变化高程范围内的强透水地质缺陷会导致谷幅出现收缩变形的时间提前和谷幅收缩变形更快趋于收敛.

基于流固耦合的富水松散围岩隧道稳定性及加固研究

为解决富水松散隧道围岩稳定性问题,依托松潘隧道工程,基于流固耦合理论,采用数值软件分析比较了不考虑和考虑流固耦合效应下的围岩变形及渗流场分布情况,得出地下水渗流作用对隧道围岩稳定性具有重要影响;同时通过数值计算确定了注浆圈的合理渗透系数及厚度。现场实践结果得出,采用注浆加固措施后隧道拱顶沉降及洞周收敛量最大值分别为61 mm、26 mm,有效控制了隧道围岩大变形,同时隧道围岩表面无渗漏水现象,注浆效果显著。研究结果可为富水松散围岩隧道的设计和施工提供参考。

小吉河水库大坝主要病险问题及加固处理措施

本文从小吉河水库除险加固的工程地质勘察资料入手,分析了小吉河水库大坝的主要病险问题,提出了坝基防渗处理措施。