堰塞坝漫顶溃决离心模型试验研究

基于南京水利科学研究院400g·t溃坝离心模型试验系统,利用其高速旋转产生的超重力场的“时空放大”效应,开展离心模型试验研究了堰塞坝漫顶溃决时的溃口演化规律和溃决机理。首次通过离心模型试验研究了坝高、下游坡比、坝料级配对堰塞坝漫顶溃坝过程的影响。试验结果表明:堰塞坝漫顶溃坝过程可划分为表层冲刷、溯源冲蚀、沿程侵蚀和溃口稳定4个阶段;溃口峰值流量对坝高最为敏感,平均粒径次之;达峰时间主要受下游坡比影响,溃坝后相对残余坝高主要受平均粒径影响。

土石坝填筑过程的离心模拟方法

本文从离心模拟方法入手，建议了一个新的分析方法，可以得到坝体填筑过程中的变形与应力．文中还用数值模拟方法对离心模拟过程与实际的坝体施工过程进行了多方面的比较．结果表明，本文的方法总体上符合实际情况。

土石坝漫顶溃坝过程离心模型试验与数值模拟(英文)

利用溃坝离心模型试验系统,分别对3种不同坝高均质土石坝(最大坝高达32.0 m)及坝高为16.0 m的黏土心墙坝开展了漫顶溃坝试验研究,清楚地揭示了其溃决机理、溃口发展规律。结果发现,对于均质土石坝,随着坝高的增加,溃口的纵向下切与溃口边坡的失稳坍塌速度明显加快,溃口流量过程线更为陡峭,峰值流量增大,且峰值流量出现时间更早,溃坝历时更短;黏土心墙坝与均质坝溃决机理与溃口发展规律明显不同,随着漫坝水流对下游坝壳冲蚀程度的增加,黏土心墙发生剪断破坏,溃口洪水流量迅速增大。基于上述试验结果,分别提出了描述均质土石坝和黏土心墙坝溃坝过程和计算溃坝洪水流量过程的数学模型,并建议了相应的数值计算方法。数值模拟与试验结果的对比证明了建议溃坝数学模型的合理性。

桩承式路堤离心模型试验过程的地基变形分析

桩承式路堤离心模型地基变形与试验过程紧密相关,通过激光测距法和图像分析法分别研究了各试验阶段复合地基沉降及断面变形的特点及机理。结果表明:1g下制模并使用提高离心加速度的方法模拟路堤堆载无法排除填筑阶段复合地基自身形变,因此高估了路堤填筑阶段的地基沉降量,并使得最终预测沉降预测偏大。在离心减速阶段及放置阶段,地基均有回弹,使用拆模后的断面变形测试数据将低估路中位置的沉降量,并高估坡脚水平位移及坡外隆起。本研究丰富了对桩承式路堤离心模型试验过程变形机理的认识。

河池机场填石高填方土基工后沉降离心模型试验研究

结合工程实例,采用不等应力模型设计方案,以梯形分布相似法配制填料,开展河池机场高填方土基工后沉降的离心模型试验研究。试验结果表明:无论是变化规律还是单位土基填高的沉降量,与现场监测结果具有良好的一致性;不同填料土基道肩沉降均大于场道中心,土基顶面呈"马鞍形"分布;试验结束后土基顶面、坡面未出现裂缝,表明河池机场填石高填方土基面临的主要工程问题不是失稳破坏,而是过大的沉降变形控制。最后,选择指数回归参数模型对工后沉降进行预测,预测结果表明,无论是工后沉降、残余沉降、沉降坡差还是沉降速率,煤矸石土基因针片状颗粒含量高、基材强度较低将导致更大的沉降变形和更长的工期。

瀑布沟土石坝体及防渗墙的离心模型试验和数值分析

本文论述瀑布沟土石坝及坝基防渗墙在施工完建、蓄水至正常高水位、水位骤降及７．５度，８度地震烈度等不同设计条件下的离心模型试验。得出不同坝高的土石坝及防渗墙各部位的应力、变形值。采用有限元计算，并和有关工程的原型观测资料进行了对比分析。

土工离心模型试验中路堤分层填筑装置的研制

为了完善土工离心模型试验中的路堤填筑模拟技术,研制了一套在离心机运转条件下可编程控制的路堤分层填筑装置,其由箱式储砂结构、泄砂推拉机构、步进电机控制系统和摄像系统组成.采用步进电机-行星减速器-滚珠丝杠的组合方案实现大扭矩、高精度动力输出,使低摩阻、小变形的泄砂层与上部储砂结构前后错动,分隔于储砂结构内的高密度锆砂经承力底板上不等径、不等距泄砂孔定量下泄;通过在泄砂孔边缘加装折线形导流板,显著减弱离心场中Coriolis效应对下泄砂粒运动轨迹的影响,降落至地基面预设区的砂粒分层堆积为形状规整的路堤.试验表明,研制的填筑装置在60g离心加速度下,能模拟最小分层厚度20 mm的路堤填筑过程,模型横断面与设计面积相对误差为0.50%~9.50%,实现了模型与原型路堤在几何、密度和强度等方面的相似,具有系统可靠、结构紧凑、功能完整等技术特点.