土石坝心墙填土恒压吸湿变形试验研究

通过一维固结试验分析了各级压力下非饱和重塑土在加水饱和过程中的变形特征,结果显示不同压力下试件饱和过程的变形呈现出不同特征.试验结果如下:50 kPa压力下呈现出膨胀特征;100 kPa、150 kPa和200kPa压力下,呈现出先膨胀后压缩的特征,而且最终变形与加水前相比也各有不同;300kPa和400kPa压力下,试件压缩变形量明显增大.此种变形特征可能会导致土石坝心墙在蓄水过程中形成裂缝,从而为土石坝心墙发生水力劈裂破坏提供条件.     

接触单元法在混凝土心墙土石坝有限元分析中的应用

为研究混凝土心墙土石坝中混凝土心墙与土石坝坝体之间的摩擦接触对心墙、坝体应力应变的影响,文章以某混凝土心墙土石坝为例,采用ANSYS有限元分析软件建立二维模型,引入点点接触单元模拟混凝土心墙与其周围土体间的接触问题,研究了心墙与坝体的受力特性,并将其与不考虑心墙与坝体之间摩擦接触的情况比较。结果显示,点点接触单元可以模拟心墙及其周围土体间的接触面,且引入接触单元后,心墙、坝体的受力均减小,运行期心墙的受力减小最明显。     

土石坝薄心墙垂直变形和水平裂缝可能性估算

计算土石坝心墙垂直变形和确定会不会产生水平裂缝是当前高土石坝设计的重要课题之一。对这两个问题起控制作用的条件是由于心墙在拱效应作用下,竖向应力降低所致。长期以来,用常规计算方法(除有限元法外)计算拱效应时,多是假定心墙与坝壳同时进入主动与被动极限平衡状态来解。这种方法显然是不合理的。本文从坝壳与心墙间存在沉降差趋势是出现拱效应的根本原因的条件出发,根据心墙界面上的应力状态,导出心墙平均竖向应力公式,据此估算心墙可能发生水平裂缝的位置和时间。     

改性掺和料在黏土心墙土石坝中的应用与分析

黏土和砂砾石进行掺和作为心墙防渗料运用在土石坝中。文章论述了改性掺和料在黏土心墙土石坝中的掺和工艺、压实特性及质量控制的实践应用与分析。可供类似工程参考借鉴。     

土石坝土体内部裂隙存在时Lattice Boltzmann算法渗流模型

为了更好的研究土石坝内部裂隙存在时上、下游水头差作用下渗流过程。本文从渗流本质出发,将Lattcie Boltzman算法引入土石坝渗流分析中来,推导出了考虑Klinkenberg边界效应的Lattice Boltzman渗流方程并列用MATLAB编制了LBM渗流模拟软件,得出了渗流场中,压力水头作用下土石坝内部土体裂隙存在时,不同方向上的渗流流速与裂隙数量之间的关系。通过对某土石坝土体现场取样,利用Lattice Boltzmann算法对SEM图像进行相同求解的结果与数值模拟结果进行对比验证,得出Lattice Boltzmann算法是一种有效的土石坝渗流数值模拟方法,并为以后的土石坝渗流研究提供一种新思路。     

粘土心墙土石坝工程中一些质量通病的预防措施

粘土心墙土石坝工程中普遍存在一些质量通病,这些问题的存在极大危害了水库的安全及正常运行。本文就粘土心墙土石坝工程中的一些质量通病提出了预防措施。     

基于Geo-studio心墙内高渗透区渗透特性研究

黏土心墙土石坝是我国应用最广泛坝型之一,其优点是适应地基变形能力较强、对地质条件要求较低、就地取材、造价低等。土石坝因自身构造特点存在渗流问题,渗透破坏是诱发土石坝失稳破坏的主要原因。心墙作为防渗体会因质量问题或施工不当等易出现高渗透区域,促使坝体发生渗透破坏,威胁坝体安全。以黑龙江省通河县二甲沟水库的黏土心墙土石坝为研究对象,采用二维有限元数值模拟技术和大数据统计分析方法,研究高渗透区域心墙对土石坝渗流场的影响。结果表明,高渗透区域显著提高坝体渗漏速率及渗漏量,提高心墙出逸点高程,增加局部孔隙水压力,影响心墙右侧（下游）渗流场。随着高渗透区域位置升高,坝体渗漏量逐步减少,心墙出逸点高程逐渐降低,孔隙水压力升高区域逐渐扩大,加剧对单宽渗漏量及心墙出逸点高程影响。高渗透区位置处于距坝基2、7、12和17 m时,引发区域内孔压偏高18%、50%、60%以及90%以上。当高渗透区域渗透系数增加时,位于中位高渗透区域的土体孔隙水压力偏高区域有缩小趋势。研究结果可为未来依据大坝监测数据作渗流反演分析及动态安全监控和评估提供参考,保证大坝在整个生命周期中具有连续性控制,提高坝体安全性。     

李桥水库施工方案

土石坝的裂缝、防浪墙的裂缝及倾斜在土石坝使用过程中存在严重的安全隐患,在土石坝施工中是一个十分重要的问题,其施工质量的好坏直接影响坝体的安全。本文针对坝体裂缝处理,以及防浪墙等部位的处理提出了相应的技术措施,对最大程度地保证工程质量提供了有效的保障。     

九龙潭水库枢纽工程大坝心墙填筑施工概述

土石坝粘土心墙的施工是土石坝施工中的重点,本文就九龙潭水库枢纽大坝从粘土填筑施工开始前的粘土料场选取、土料储备、碾压试验、碾压参数的确定、铺料整平、质量检查和控制几个方面,阐述了粘土施工的重要性。     

土石坝心墙裂缝发展的扩展有限元模拟

由于土石坝水力劈裂过程复杂,关于其发展机理目前仍有争议。无论是总应力法还是有效应力法都不能计算裂缝的扩展过程。为了进一步研究土石坝水力劈裂的发展机理,参照混凝土材料损伤模型的建模思路,根据土石坝水力劈裂中裂缝的形成过程,并结合非饱和土的力学特点,提出了压实黏土的孔隙扩展模型和裂缝张开模型,用来描述土样裂缝产生前后的状态。借助扩展有限元方法,对裂缝的扩展过程进行了数值模拟。最后通过一个简单的算例,验证了该方法的可行性。该方法对于水力劈裂的数值研究有一定的参考价值。     

土质心墙堆石坝应力变形研究

研究了土质心墙坝应力变形计算方法，结合金盆水利枢纽黑河水库大坝的建设，对坝体施工填筑和水库蓄水运行的全过程进行了三维仿真模拟，研究了坝体沉降和心墙中空隙水压力的发展过程，以及心墙拱效应和心墙开裂情况。     

红黏土塑性混凝土防渗墙与覆盖层变形协调及应力变形分析

利用ABAQUS有限元模拟软件,对云南某黏土斜墙土石坝进行有限元分析,探究坝基中红黏土塑性混凝土防渗墙对覆盖层影响的变化规律。结果表明,在校核洪水位下,0.3、0.4和0.5 m防渗墙的铅垂向位移与覆盖层协调性较好;0.3 m厚防渗墙与覆盖层协调性稍差于0.4、0.5 m厚防渗墙;墙顶垂直应力值为墙底垂直应力值的58%左右,分布较为均匀,有利于墙体的安全;大小主应力值均以压应力为主,其中大主应力值在墙体与基岩连接处出现极小范围的拉力区,但拉应力值远小于抗拉强度0.19 MPa,小主应力最大值为-0.62 MPa,远小于抗压强度值1.69 MPa。     

AutoBank软件在土坝渗流稳定计算中的应用

土坝渗流问题是引起土坝破坏的主要原因之一。利用AutoBank软件先进的有限元技术,对土坝进行渗流分析,并采用全自动网格划分技术,通过迭代算法计算自由水面位置(浸润线),解决了土坝渗流稳定问题的求解,为水利水电工程技术人员计算土坝渗流问题提供了极大的便利。     

观音阁水库混凝土坝上游水平裂缝修补试验研究

观音阁水库是我国北方寒冷地区第一座大型碾压混凝土坝,由于受当时条件限制,上游高程为233.25 m的水平裂缝一直未作处理。通过室内和现场试验研究,提出了采用裂缝表面粘贴封堵法封堵漏水通道的切实可行的处理方案,经工程采用,运行效果良好,为其他类似工程裂缝的处理提供了可供借鉴的经验。     

渗透动水压力对坝基双斜面深层抗滑稳定的影响分析

大坝高水位蓄水运行期间,坝基渗流通道中会出现很大的渗透动水压力。本研究对坝基岩块透水性低的双斜面深层滑动情况,用等安全系数法,分析了滑动面上的动水压力对坝基稳定的影响。计算结果显示,蓄水位一定时,双滑动面上的动水压力对降低抗滑稳定安全系数的影响很小,稳定分析时可以忽略动水压力。分析中还发现,从不同的角度对抗滑力和滑动力组成做不同的处理,会出现不同的稳定性评判结果。基于此结果,本研究可为进一步完善刚体极限平衡法提供理论参考。     

化学示踪实验技术在水利工程渗漏检测中的应用

[目的]研究化学示踪实验技术在水利工程渗漏检测中的应用。[方法]根据陕西省咸阳市三原西郊水库的现状,布置L1、L2、L3共3个断面,选用KI（碘化钾）作为化学示踪剂进行示踪剂跟踪检测试验研究。[结果]L1、L2、L3断面不存在明显渗漏现象;局部坝肩岩土抗渗性能较差。[结论]西郊水库渗漏原因为水库坝肩岩土抗渗性能不能满足防渗要求,水库投入运行后坝前水位上升,坝肩地下水位随之升高,渗透水压相应增大,增大了大坝下游岸坡水量。     

土石坝洪水漫顶模糊风险分析

土石坝的安全性一直是备受关注的研究热点。洪水漫顶是影响大坝安全性的重要因素。对水库大坝洪水风险进行准确评估,可为保障水库大坝安全性提供理论依据。该文基于大坝漫顶风险分析理论,建立了漫顶失事模糊风险模型。并以新疆玛纳斯河夹河子水库为例,对其土石坝洪水漫顶模糊风险进行了评估,并得出主要结论:该水库大坝平均漫顶失事模糊风险率为5.02×10-3,超过了我国大坝风险评价标准,该坝的洪水漫顶破坏风险较大。     

苗尾水电站大坝心墙防渗土料开采施工工艺研究

苗尾水电站拦河大坝为砾质土心墙堆石坝,属大（1）型一等工程,最大坝高131.3 m.勘探及室内试验结果表明,料场土料分类属于宽级配砾质土,大坝防渗土料具有料源多,料场分散,距坝址运距远,可用层开采深度不一,土层结构复杂,土性不均一,含水率变化大,开采工序复杂等特点,料场料源控制上有较大的难度.针对上述问题,制定了相应的土料开采施工工艺及方法,确保了工程料源质量控制.     

心墙坝湿化变形的特点及其计算方法研究

在分析心墙坝湿化变形特点的基础上,对湿化变形的两种传统计算方法所存在的缺点和局限性进行了系统探讨,进而提出了湿化变形计算的初应变增量有限元法,并对该方法进行了实例验证。     

杨凌地区日光温室土质墙体失效机制分析研究

为了研究杨凌地区日光温室土质墙体发生失效的原因,将其失效形式总结为墙体表面不均匀脱落、墙体发生开裂变形与墙体失稳发生滑移三种类型,对杨凌地区发生失效的日光温室土质墙体取样,对土样进行含水率试验、直剪试验与无侧限抗压试验,并通过设计杨凌地区代表性日光温室进行受力分析并进行验算。经试验测定含水率低于5%时墙体表面较易发生不均匀脱落现象,后墙土坡下部含水率相较于中部与上部高2%左右。验算结果表明在含水率为15%、20%时后墙土坡摩尔-库伦曲线与土样抗剪强度曲线均为相离,当含水率为15%时,后墙土坡中部也有发生剪切破坏的危险;含水率在18%以上时,墙体容易在荷载下发生破坏。土质墙体日光温室发生较多的失效形式为表面不均匀脱落与剪切破坏,通过控制墙体的含水率来防止墙体失效是一种有效的方法,本研究对杨凌地区日光温室土质墙体的建造和使用与对温室内作物生长环境的保护具有一定的指导意义。