复合土工膜与粗粒料的摩擦特性试验研究

土工膜作为工程防渗处理的一种主要材料[1],在土石坝的防渗中已广泛使用.复合土工膜有时作为一种防渗材料铺设在坝体的上游坡中,达到防渗的目的.斜坡面上土工膜与垫层结构面的抗滑稳定直接影响到工程的安全运行.摩擦试验模拟了复合土工膜与粗粒料垫层结构面之间的摩擦特性,得到复合土工膜与粗粒料垫层结构面之间的剪应力和摩擦角.试验中剪应力具有明显的峰值和破坏后的残余值.试验结果表明,复合土工膜与坝体粗粒料垫层结构面的剪应力-剪应变关系为应变软化型.     

复合土工膜不同锚固型式对膜应力变形的影响研究

根据复合土工膜在土石坝坝顶锚固区的受力特点,结合工程实例,采用三维有限元方法对坝体和复合土工膜进行了数值模拟,分析了不同锚固型式对土工膜的应力变形的影响。结果表明,＂U＂型锚固沟型式对复合土工膜的应力变形影响最小,膜锚固于防浪墙上的型式对复合土工膜的应力变形影响最大,对实际工程的设计具有一定的积极意义。     

堆石坝面防渗土工膜接触剪切作用下本构模型的构建

堆石坝面土工膜与面板联合防渗结构中,土工膜与相接触的垫层材料之间的界面力学特性是关系坝体稳定性的关键因素。首先利用土工膜直剪设备,对堆石坝面膜联合防渗工程中复合土工膜与无砂混凝土垫层材料之间的接触剪切力学特性进行了试验研究,并对不同工况下土工膜的界面力学特性进行了对比分析;然后借助相关力学知识推导得出了土工膜在剪切力作用下的本构模型,最后利用试验测试与理论推导的方式对所得到的本构模型进行了验证。     

混凝土心墙土坝的应力变形分析及结构优化

以北槎垅水库土石坝除险加固工程为实例,综合考虑了大坝渗流场和应力场的耦合效应以及混凝土防渗心墙与土体之间的接触效应,建立了土石坝防渗心墙弹塑性有限元模型,分别对防渗心墙不同厚度、不同位置以及不同材料参数下的有限元模型进行了应力变形分析,分析了防渗心墙厚度、坝体中的位置以及材料参数变化对坝体及防渗墙应力变形的影响,最后对防渗心墙几何及材料参数的合理取值进行了分析。     

土石坝变形监测平面模型方法研究与应用

影响土石坝运行安全两大主控因素是变形与渗流,其中不均匀沉降是影响土石坝变形安全的主要体现。坝体变形不协调,将影响大坝安全运行,而坝体变形监控与模拟分析技术研究是保障土石坝安全运行的关键技术问题。现阶段土石坝变形监控与模拟分析技术普遍采用单点时序预测模型,难以反映大坝的整体变形状态,而基于单点序列的平面模型在理论和方法上研究较少。基于克里金插值方法建立了土石坝变形平面模型,通过某砾石土心墙堆石坝监测资料模拟分析表明,该变形监测平面模型建模方便,精度较高,具有良好的工程应用价值。     

复合土工膜防渗体稳定安全系数的现场测定

为了保证复合土工膜防渗体的稳定，必须选择邓上垫层土料。为此，选择了２种土料，采用现场模拟试验方法，测定２种土料与复合土工膜之间的防滑稳定性，系统阐述了现场模拟试验的目的、试验方法、试验器材、试验步骤和试验结果。     

深厚覆盖层上水库全库盆防渗复合土工膜应力变形分析

以岩溶地区深厚覆盖层上采用土工膜全库盆防渗的仙女山水库为例,采用非线性有限元法分析该水库库盆土体和复合土工膜的应力变形规律,研究复合土工膜在运行情况下的安全性。研究结果表明,蓄水期该水库库盆土体以沉降变形为主,同时两侧土体向库盆中部发生变形,库盆土体变形分布较为均匀;在库盆覆盖层变形的影响下,库盆两侧土工膜呈拉伸状态,库盆中部土工膜呈压缩状态,土工膜的抗拉和应变安全系数均大于5.0,土工膜可以适应下伏土体的变形,且有一定的安全裕度。     

塑性混凝土墙在病险土石坝加固中的应用

经过有限元计算和时比分析,基于混凝土弹性模量越高,拉应力越大,防渗墙与坝体的变形越不协调,相应提出了病险土石坝防渗墙宜采用低弹模塑性混凝土的看法;经过长期的防渗墙材料试验和研究认为,随着水泥用量的增加.塑性混凝土强度、弹性模量增加,弹强比也略增大,极限应变则降低;根据福建省病险土石坝特点配设的塑性混凝土材料配合比和试验研究的物理力学性能指标,可供类似工程设计参考.     

复合土工膜与纳米混凝土衬砌渠道冻胀模拟

兼顾材料和结构的防渗抗冻胀技术受到广泛共识,复合土工膜具有防渗性能好,适应变形能力强等优点,混凝土加入纳米微粉可大幅提高其抗渗、抗冻性能且经济合理.为了研究这两种防渗技术的有效性,以甘肃靖会总干的梯形渠道为例,采用有限元分析软件ADINA,对其进行温度场、变形场及应力场仿真分析,研究了衬砌板的冻胀变形及其法向冻胀力和切向冻胀力分布规律,并分析衬砌板的应力及破坏规律;通过与普通混凝土衬砌对比分析,指出采用纳米微粉高性能混凝土、复合土工膜柔性防渗抗冻胀技术措施不仅能使衬砌板的冻胀量及冻胀力更加均匀,而且通过柔性释放变形,可使其法向及切向冻胀力减小30%～48%,可有效控制衬砌渠道冻胀破坏,为进一步优化结构与材料组合提供借鉴.     

胶凝砂砾石坝极限承载力及超载破坏分析

为了得到胶凝砂砾石坝结构破坏的一般规律,参考重力坝分析思路,基于非线性有限元方法,对胶凝砂砾石坝进行数值模拟;参考地质力学模型破坏试验研究方法,研究其坝体应力、变形、坝体结构破坏过程以及极限承载力,比选出适合模拟胶凝砂砾石坝结构破坏的超载方法,并以那恒水库CSG坝为模型进行超载分析。结果表明,胶凝砂砾石坝在超载后坝踵、坝趾率先出现屈服区,坝踵在拉、压应力相互作用下,较坝趾更容易屈服破坏;相比目前破坏试验主要使用的研究方法,以水荷载超载为主的综合法更适合胶凝砂砾石坝超载破坏研究。     

应用复合土工膜处理合水水库坝基岩溶渗漏

合水水库由于坝基石灰岩溶渗漏,致使水库自1960年建成运行以来,先后多次发生坝后涌流浑水和跌窝,威胁水库工程安全。其间虽曾采用灌浆、观前抛上和坝后压渗等工程处理措施,但效果欠佳。经多方案比较后,于1994年冬采用库内铺设复合土工膜防渗处理。据第一期工程竣工后蓄水监测,当库水位低于第一期铺膜顶部高程时,防渗效果达86．96％;但当库水位超过铺膜顶部高程时,渗流量将随库水位升高而逐渐增大泅此有待续建第二期铺膜工程。     

将复合式土工薄膜用作坝上游的防渗铺盖

水利工程中,坝上游的河床变化会破坏坝的防渗铺盖,致使工程出现险情。处理中经方案选择比较,最后选定为复合式土工薄膜防渗进行修复加固。土工薄膜设计选用150m/m~2 聚氯乙烯无纺土工织物,上热喷 0.3mm聚乙烯薄膜做成单面复合式土工薄膜,要求幅宽1.5m,喷膜均匀。无孔洞,粘合率50％以上。防渗体的结构设计充分考虑满足坝的防渗要求,严格施工。     

坝体土体和防渗墙模量变化对防渗墙应力变形的敏感性分析

结合某水库的除险加固工程,建立二维有限元模型对采用低弹模混凝土防渗墙的某土石坝进行了数值模拟.分析计算按加固过程中的施工进度模拟,同时利用adina中多孔介质材料属性,考虑了坝体中渗流作用对防渗墙应力变形的影响.接触面单元考虑到在防渗墙的实际施工中需要泥浆护壁,采用Goodman修正单元.为分析坝体土体和墙体材料的弹性模量对墙体应力和变形的影响,研究了正常水位下防渗墙的应力和变形随坝体土体和防渗墙弹性模量变化而变化的规律性.计算结果表明:当防渗墙的弹模小于5000 MPa时,墙体应力随防渗墙弹性模量的变化不敏感,当防渗墙的弹模大于5000 MPa时,墙体应力随防渗墙弹性模量的变化敏感;最大水平位移随着防渗墙模量的增大变化不大,对防渗墙模量的变化不敏感;防渗墙墙体应力和变形对坝体土体弹性模量的变化不敏感.     

灌浆技术在农业水利工程堤坝防渗施工中的应用研究

堤坝工程是农业水利工程的重要项目，其在蓄水调水、防洪抗旱中起着至关重要的作用。可是堤坝工程在实施和利用中，也会存在着各种问题，最常见的问题就是堤坝渗漏。对堤坝的防渗加固，一直都是农业水利工程中的重点工作。常用的加固防渗措施有灌浆技术和防渗墙技术，通过对该技术的应用使得我国的堤坝防渗施工技术得到了极大的改善和提升，有效减少了堤坝渗漏隐患对人民生活的影响。     

桐柏电站下库坝蓄水初期监测资料

初蓄期是水工建筑物首次承担水荷载，各方面物理力学性能首次经受工作条件考验的重要时期。由于水工建筑物在此之前未经过水荷载的作用，所以初蓄期作为水工建筑物在正常工作条件下的适应期，其各方面性能不能处于全面受控状态，因而水工建筑物的初蓄期属于事故发生高概率时期。为了掌握初蓄期水荷载作用对大坝等水工建筑物的影响，布置合理的安全监测设施非常必要且具有重要意义。通过对桐柏电站下库面板堆石坝蓄水初期所取得的部分监测资料进行整理分析，揭示了面板堆石坝蓄水后在坝体变形、渗流和面板接缝变形等方面的一般规律，对其它类似工程具有一定的参考意义。     

土坝渗透系数反分析方法研究

通过分析土石坝渗流的影响因素 ,分析渗透系数反演的二种情况 ,即单一区域渗流量有丰富的实测资料的情况和坝后总渗流量有实测资料的情况 ,并分别提出针对这二种情况的渗透系数反演方法     

土坝在水库水位下降期的滑坡机理

采用有限元法模拟土坝在水库水位下降过程中的瞬态渗流，在此基础上采用极限平衡法计算土坝临水坡的稳定性。通过时均质土坝和心墙土坝的时比研究，揭示了坝体土料性质、水位降落过程线特征与土坝孔隙水压力之间的关系及其在坝坡失稳时所起的作用。研究结果还表明：基于稳定渗流分析的坝坡稳定分析不能考虑孔隙水压力、渗流动水压力的变化及其时坝坡稳定性的影响，因而不能准确评估水库水位下降条件下土坝临水坡的稳定性。     

等壳水电站碾压混凝土重力坝非溢流坝段稳定渗流场有限元分析研究

通过建立等壳水电站的非溢流坝段的准三维有限元模型,模拟了坝体排水管和排水廊道、上下游防渗层、坝基灌浆帷幕、坝基排水管和排水廊道等,对正常蓄水位工况下坝体、坝基的渗流总水头、压力水头、渗透比降、坝基扬压力分布及渗流量进行了计算分析,验证了坝体和坝基的防渗排水措施的合理性。     

论碾压混凝土坝上游面喷丙乳砂浆的防渗作用

碾压混凝土具有施工速度快，水泥用量少，投资省等明显的优点。国内的理论研究和工程实践都取得了突飞猛进的进展，在防渗问题方面也进行了卓有成效的探索，如福建省几座已建成的碾压混凝土坝均采用不同的防渗类型。文章结合福建省重点工程连江山仔水利枢纽工程碾压混凝土坝的施工情况，介绍了能够充分发挥碾压混凝土坝快速施工特点的悬臂钢模、改性混凝土的施工方法，论述了喷丙乳砂浆作为碾压混凝土坝上游主防渗体与这一施工特点相统一所具有的优越性。