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。     

土石坝坝体复合土工膜防渗斜墙的受力分析

在土石坝坝体防渗中,土工膜有时作为一种防渗材料铺设在坝体的上游坡中,以保护坝体的安全运行.在试验基础之上,重点分析复合土工膜的主要力学特性,并结合一座建在深厚覆盖层上的复合土工膜防渗土石坝,对其进行非线性结构分析,着重研究复合土工膜与坝体结构面之间的剪切变形特性.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.计算结果表明,在现有可能不利条件下,该坝坝体、坝基及复合土工膜的应力变形均在合理可控范围之内,大坝结构安全能够满足要求.     

深覆盖层闸坝结构特性及基础处理措施研究

坝基处理措施及坝体结构特性是深覆盖层上修建闸坝的关键技术问题。以大渡河沙湾水电站为研究背景,利用ANSYS大型有限元分析软件,采用非线性有限元法,根据基础处理时清挖深度以及回填料的不同,分三种地基处理方案进行了计算,研究不同方案下闸坝坝体结构及坝基在完建工况、正常运行工况以及校核洪水位工况的受力特性和应力分布规律,通过对比分析坝体不均匀沉降、应力特征以及坝基承载力,处理方案三的闸室不均匀沉降最小,坝体和坝基特征部位的应力集中程度最弱,受力特性良好,而且满足坝基承载力要求,优化了闸基与纵向防渗墙的接触模式,因此选择此方案为本工程基础处理的推荐方案,为工程实际提供了重要参考。     

深圳市小型水库大坝防渗处理方案

针对深圳现有小型水库土石坝坝体、坝基等存在的渗漏问题,从分析造成大坝渗漏的地质原因、设计原因、施工质量原因入手,归纳、总结出常见的坝基、坝体防渗处理方案,并结合实际工程运用进行说明,便于类似工程选择技术上可行,经济上合理的防渗方案。     

黄河三角洲地区深水高坝水库坝体坝基静动力应力变形分析

在黄河三角洲冲积平原上修建水库,由于坝基土粉粒含量较高,渗透性较强,因此,必须确保坝体坝基的稳定性。结合胜利油田修建的纯化水库,对坝体坝基静动力应力变形进行了研究分析,并与原型观测值进行了对比,最后得出了结论,对该地区地质条件下修建高坝水库并保证坝体、坝基的稳定性,可以起到一定的借鉴作用。     

黄泥堡水库坝体除险加固初探

针对黄泥堡水库存在的下游坝坡左岸坝脚发生严重滑动、开裂的状况，对坝体做了比较全面的地质勘察工作。在此基础上采用坝体劈裂灌浆，形成防渗帷幕；下游坝基采用振冲碎石桩加固软弱坝基，提高基础抗剪强度和承载能力等工程措施，较好地解决了该工程存在的病险状况。     

竹篙滩浆砌石空腹重力坝有限元分析

竹篙滩坝型选用浆砌石空腹重力坝,这对减少坝基扬压力及改善坝基应力有利,也可以减少工程投资;同时将砌渣作为空腹填料处理,可以相对增大坝体重量,对抗滑稳定有利。但空腹重力坝坝体本身应力比较复杂,尤其在空腔周围容易出现拉应力。因此,本文在考虑坝体和坝基接触部位的处理方式影响以及空腹填料和坝体接触部位的模拟等情况的基础上,应用大型有限元软件ANSYS,对溢流坝段的应力状况及抗滑稳定性进行了平面有限元计算分析,为坝型进一步优化提供参考依据。     

亭子口重力坝复杂坝基稳定分析及

结合亭子口水利工程,采用非线性有限元法对重力坝复杂坝基进行了深层抗滑稳定分析。通过强度储备系数法的计算得到了坝体及坝基系统的渐进破坏过程并搜索出了最危险的滑移模式;同时依据规范规定,采用基于改进等 法的刚体极限平衡法核算了坝基最危险滑动面的稳定性;最后做出安全评价,结果表明采取加固措施后的坝基深层抗滑稳定是安全的。     

帷幕灌浆在水电站基础处理中的应用

帷幕灌浆在工程中适应性广,不受地基加固深度的限制。既可用于地基加固,又可用于砂砾石基础的防渗帷幕灌浆为减少坝基渗透及绕坝渗漏,防止对坝基岩体的渗透变形产生不利影响,同时,使坝基扬压力降至设计假定范围内,在基础防渗降压处理设计中采取了前阻后排,以排为主的措施。通过水泥灌浆在坝体上游及两岸山体内形成灌浆帷幕,达到前堵的目的,水泥灌浆填充地下水渗径,防止产生渗透变形。     

砌石坝综合加固措施的渗流分析

针对铜鼓县大塅水库运行期存在的一系列安全问题,以6号非溢流砌石体坝段为研究对象,建立了该坝段除险加固前后的三维有限元模型,基于渗流场与温度场的相似性,利用ANSYS热分析模块,分别对运行工况和正常蓄水位工况下该坝段进行了渗流分析计算。结果表明:运行工况下加固后坝段的压力水头计算值与监测点的实测值吻合较好,数值模拟计算所得渗流场整体上能够较好的反映坝体和基岩的渗流场分布特征;正常蓄水位工况下,加固后的坝体自由面、压力水头和渗透压力均显著降低,坝体和防渗帷幕体的渗透坡降都较小;当设有衔接帷幕时,在坝基主帷幕与坝面防渗面板之间区域内水头值明显小于无衔接帷幕情况下该区域内的水头值。可以认为,新设的衔接帷幕能够将坝体防渗体与坝基防渗体有效连接,形成了一个完整封闭的防渗体系;综合加固措施的实施有效改善了坝体的渗流场状况,在防渗处理上能够取得预期的良好加固效果,同时,研究成果可为同类砌石坝工程渗流控制提供参考。     

三洲田水库1号坝防渗处理

三洲田水库1号坝的安全将直接威胁到铜锣径水库的安全,因此需对其现状存在的渗漏问题进行防渗处理.通过方案比较,选定采用帷幕水泥灌浆对坝基基岩、坝肩基岩进行防渗处理,采用粘土混凝土防渗墙对坝体、坝基全风化、强风化层进行防渗处理.     

多软弱夹层坝基高重力坝深层抗滑稳定与加固措施研究

抗滑稳定分析是多软弱夹层高重力坝坝基设计工作中的关键内容。针对某一高重力坝工程,采用刚体极限平衡三滑面法与有限元强度折减法相结合的研究手段,开展了抗滑稳定计算分析,并确定了适宜的泥化夹层坝基处理措施。研究结果表明,刚体极限平衡三滑面法与双滑面法相比,抗滑稳定结果更为准确、合理,更适合用于软弱夹层坝基的重力坝深层抗滑稳定计算;提出的4种坝基处理方案中,抗剪洞方案的安全可靠性高、工期短、投资低,可优先作为重力坝坝基处理方案;采用有限元强度折减法计算了抗剪洞方案下的坝基深层滑动破坏模式和抗滑稳定安全系数,与三滑面法的计算结果相比,抗滑稳定计算结果相差不大,验证了抗滑稳定分析结果的准确性和所选坝基处理措施的有效性。本研究为类似工程抗滑稳定计算及坝基处理设计提供了参考依据。     

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.     

富浆胶结砂砾石防渗保护结构施工工艺及质量控制方法

针对常规胶结砂砾石耐久性不足的问题,根据"宜材适构"的筑坝理念,在胶结砂砾石中增加胶结材料用量,形成富浆胶结砂砾石作为坝体的防渗保护结构。结合国内第一座胶结砂砾石永久性工程——四川省顺江堰引水枢纽工程,进行了富浆胶结砂砾石防渗保护结构的骨料生产、拌和、运输、仓面作业等施工工艺研究,并分析总结了材料、拌和以及仓面质量控制的指标及措施。研究得到了一套适用于胶结砂砾石坝防渗保护结构的施工工艺和质量控制方法并成功应用,对指导该坝型的建设和推广具有重要意义。     

基于强度折减的大型水电站坝段抗滑稳定性分析

在水电站大坝计算中,坝基深层抗滑稳定问题是决定工程成败的决定因素之一,对水电站安全运行至关重要。针对某大型水电站典型坝段坝基岩体的正常蓄水位工况,采用强度折减方法进行抗滑稳定性分析。计算结果表明:以弹塑性计算不收敛为失稳判据得到的安全系数为2.70,以塑性区贯通和关键点位移突变作为失稳判据得到的安全系数为2.50;并且,坝踵与坝趾特征点位移计算值均指向下游方向,表明坝体有向下滑动的趋势。综合上述分析结果,该坝段在正常蓄水位工况下的整体安全系数应该为2.50左右,无法满足正常工况下3.0的安全度要求,必须对该坝段进行加固处理。     

恰拉水库斜墙复合防渗体的稳定性分析

对恰拉水库斜墙复合防渗体进行了稳定分析,发现施工期复合防渗体自身不满足抗滑稳定要求,考虑阻滑墙作用时,复合防渗体安全系数显著提高.运行期考虑风浪作用时,护坡设置排水孔对防渗体稳定性影响较大,排水孔排水效果越显著,复合防渗体抗倾稳定性越高,所要求的混凝土护坡板厚度也越小.     

恰拉水库斜墙复合防渗体的稳定性

对恰拉水库斜墙复合防渗体进行了稳定分析,发现施工期复合防渗体自身不满足抗滑稳定要求,考虑阻滑墙作用时,复合防渗体安全系数显著提高。运行期考虑风浪作用时,护坡设置排水孔对防渗体稳定性影响较大,排水孔排水效果越显著,复合防渗体抗倾稳定性越高,所要求的砼护坡板厚度也越小。     

预应力锚固在杉木河水库大坝坝基

在大坝地基中，往往存在对基础稳定有一定影响的各种软弱结构面，或者由于坝基岩体软弱、破碎，使大坝的抗滑稳定安全系数降低。为了增加大坝的稳定，采用预应力锚杆乃是经济、安全的加固措施之一。湖南省杉木河水库大坝在坝基内下伏13条倾向下游的缓倾角夹层，其摩擦系数仅0.4，深层抗滑稳定安全系数不满足规范要求，需加固处理。经方案比较，确定采用预应力锚索来加固溢流坝段，以提高深层抗滑稳定安全系数，满足大坝稳定要求.应用结果表明,预锚效果显著.     

亭子口上闸首结构静动力响应分析及深层抗滑稳定研究

采用三维线弹性有限元法对亭子口上闸首进行了静动力响应分析,结果表明位移与应力均在合理范围内。采用平面弹塑性有限元,应用应力代数和法和强度折减法对齿槽位于上闸首上、下游侧2种方案下的坝基进行了深层抗滑稳定分析,表明软弱岩层在各工况组合下的抗剪断系数均满足规范要求,上闸首的稳定是有保证的。     

筱溪水电站复杂坝基处理

筱溪水电站坝基受顺河向区域性大断层和两个背斜构造以及数条次生断层的影响,河床中部破碎区宽度达180m,且地层岩性多变,力学强度极不均一.通过大量的现场岩基试验、原位固结灌浆和帷幕灌浆试验、声波检测对比、锚筋桩抗拔与抗剪的试验研究,结构体型优化和施工工艺探索,以及有限元计算分析,最终采用并实施了体型调整、坝段间并缝与塑性链接、坝基灌浆加固和锚筋桩抗剪、防渗帷幕加强和坝基渗水抽排等综合性的地基处理措施,经济有效地解决了坝基抗滑稳定、不均匀沉降变形和渗透变形问题,取得了区域大断层上筑坝的成功经验.