锚喷支护技术在水库除险加固工程中的实际应用

锚喷挂网支护是靠锚杆、钢筋网和混凝土层共同提高边坡岩土的结构强度和抗变形能力,减小岩体侧向变形,防止变形裂缝产生,增强边坡整体稳定性的支护措施之一,主要适用于岩性较差、强度较低、易于风化的岩石边坡;杨家桥水库大坝为浆砌条石重力墙砌石坝,由于受地质条件影响坝身出现了轻微的不均匀沉降,加之年久失修,前坝坡出现了多处裂纹,使得库水因坝体漏失严重,影响水库蓄水和效益的正常发挥。为了使该水库能正常蓄水运行,确保农田的灌溉及水产养殖,经技术经济比较,决定采用锚喷挂网支护方案对大坝前坝坡进行防护。以杨家桥水库大坝锚喷挂网支护技术在除险加固工程中的应用作介绍。     

云龙河拱坝施工过程的三维有限元

采用三维弹塑性非线性有限元法，对云龙河拱坝施工过程的实际浇筑、封拱和水库蓄水过程的坝体应力及变形进行了仿真分析，同时分析了施工过程的坝肩层间错层带的变形。计算结果表明施工过程的坝体变形较小，坝体有限元等效应力满足规范要求，坝肩层间错层带错动变形很小，说明大坝结构设计合理，坝肩无错动危险。计算成果为工程项目的实施提供了技术依据，同时对类似工程分析具有借鉴作用。     

桐子营水电站面板堆石坝填筑质量分析

以湖北宣恩县桐子营水电站为例,采用级配分析、渗透性分析等方法对面板堆石坝垫层料、过渡层料、主堆石料和排水体料的试坑检测资料进行研究分析。结果表明：桐子营水电站面板堆石坝坝料选择、填筑工艺对水库蓄水安全会有一定程度的影响,渗漏随着水库蓄水增加而加剧甚至有产生渗透变形的可能;在后期蓄水过程中应加强大坝安全监测和巡视检查并制定相应的防汛抢险应急预案,以确保大坝安全。     

病险中小型水库的工程质量缺陷及病态特征探析

对病险水库汛期大坝现场检查、病险水库原始资料及历次除险加固工程设计资料的研究发现,部分病险中小型水库存在一些工程质量缺陷,如坝轴线处河床坡度过陡、坝址周边附近无适用筑坝土料场、坝顶未达到设计高程、土坝边坡偏陡、坝基接触处理方法不当、溢洪道无消能设施或消能方式不当、水库未设库水放空设施、放水涵管穿埋土坝等,并在运行中表露出坝坡面塌陷或坝坡局部滑坡、浸润线逸出点偏高,坝基接触带及坝肩渗漏、溢洪道底板局部被顶翻或全部被冲毁、泄洪水流漫过导墙顶、穿土坝灌溉涵管漏水等各种病态特征,讨论了大坝、溢洪道、放水设施等水库枢纽建筑物主要病险病态的内在病因,提出了技术管理方面的一些对策建议。     

大坑水库均质土坝的大坝沉陷分析

根据我国水库以土坝为主特点,基于目前小(一)型水库大坝观测资料短缺问题。重点分析20米高均质土坝的竣工至蓄水前、初次蓄水、初次正常蓄水位期间、初次水位大幅下降时大坝沉陷分析,并提出均质土坝的竣工至蓄水前计算公式,为其它小(一)型水库大坝监测提供参考。     

锦屏一级水电站左岸边坡蓄水变形响应研究

锦屏一级水电站左岸大型人工开挖边坡的变形和稳定性直接关系到水电站蓄水期和运行期的正常运行。而为了研究左岸边坡蓄水后的变形响应特征,通过对左岸边坡前期丰富的地质资料的分析将其分为3个不同的变形区域,再结合库水位历时曲线对各区域监测点的变形数据进行整理和分析。研究结果表明左岸边坡的持续变形与库水位有着较强的相关性,但是不同变形区域有着各自的特征。高位倾倒变形区主要是以沉降变形和横河向的位移为主倾倒变形受坡体自身的岩体组成、岩体结构和表生构造所控制。蓄水以后下部岩体和结构面的劣化导致变形保持稳定增长。断层f5、f8残留变形区主要受2条断层和岩体开挖卸荷作用的影响。蓄水以后受库水浮托力和水平推力的影响较大,蓄水水位1 880 m附近的点受蓄水影响出现小幅度的上抬。拱肩槽上游开挖边坡变形区主要受岩体开挖卸荷作用以及F42-9断层、煌斑岩脉所控制,在蓄水以后低高程的点和二区监测点一样受库水浮托力和水平推力的影响较大,其余更高高程的点仍然以沉降为主,总位移的方向指向上游,并且库水位历时曲线与变形曲线呈现出峰—谷对应的特征。目前各区域监测点的变形虽然速率不大但仍未收敛,需要持续的监测与关注以及进一步的研究。     

浪河水库心墙堆石坝应力变形分析

采用非线性有限元法,应用邓肯E-B模型对浪河水库粘土心墙堆石坝进行了应力变形分析。计算模拟了大坝未蓄水时、蓄水后及水位突降过程,得出各个时期的坝体最大断面上各部分的位移和应力分布。计算结果表明,在上游坝坡处堆石部分有滑坡的可能性,并采用刚体极限平衡法给与校核,计算结果与实测规律一致。对于坝体渗流稳定也做了相应的计算分析,并对坝体安全稳定作出了相应的评价。通过分析得知坝体裂缝主要是坝体产生不均匀变形所致。分析结果为坝体加固措施的设计及实施提供了必要的参考。     

浪河水库心墙堆石坝应力变形分析及安全评价

采用非线性有限元法,应用邓肯E-B模型对浪河水库黏土心墙堆石坝进行了应力变形分析.计算模拟了大坝未蓄水时、蓄水后及水位突降过程,得出各个时期的坝体最大断面上各部分的位移和应力分布.计算结果表明,在上游坝坡处堆石部分有滑坡的可能性,采用刚体极限平衡法给予校核,计算结果与实测规律一致.对于坝体渗流稳定也做了相应的计算分析,并对坝体安全稳定作出了相应的评价.通过分析得知坝体裂缝主要是坝体产生不均匀变形所致,分析结果为坝体加固措施的设计及实施提供了必要的参考.     

卡拉水电站坝肩岩质高边坡稳定性分析

卡拉水电站大坝坝肩左岸为高陡的反倾向层状岩质高边坡,谷坡高度接近1 000m,边坡的稳定性直接关系到坝址的选取和工程造价。利用有限元强度折减法和刚体极限平衡法,对左岸坝肩边坡在天然状态下和开挖成型条件下多种工况的坡体稳定性进行了研究,并利用有限单元法对边坡可能的施工方案进行了敏感性分析,得出如下结论:①边坡天然状态下和开挖加固条件下开挖范围内坡体安全系数均大于1.0,但在暴雨工况下其坡顶开挖范围外的部分坡体安全系数为0.95,存在局部失稳的可能性;②拟采取的开挖加固方案能有效的减小开挖坡体范围内屈服区,但是对坡顶开挖范围外的坡体无太大影响。     

阿海水电站坝前堆积体稳定性研究

采用极限平衡法对阿海水电站坝前堆积体边坡的稳定性问题进行了系统的研究。针对应用严格Janbu法迭代求解安全系数时存在收敛性不佳的问题,采用B-样条插值函数对条间力矩进行了拟合,从而保证了条间力矩一阶导数连续可导,改善了严格Janbu法安全系数计算的收敛性。坝前堆积体稳定性计算结果表明,在自然工况下,边坡是稳定的;在水电站正常蓄水工况下,其抗滑稳定安全系数在0.865~1.167之间,说明堆积体边坡存在局部失稳风险。对坝前堆积体进行削坡减载处置后,其稳定安全系数可以满足运行期边坡稳定安全控制标准。此外,通过参数敏感性分析指出,安全系数对堆积体冲积层饱和状态的内摩擦角较为敏感。     

块体理论在拱坝坝肩边坡抗滑稳定性分析中的应用

在水电站坝肩边坡的施工过程和运行过程中,由于岩体天然状态遭受到破坏,伴随着边坡开挖及大坝运行,相应的产生整体或部分块体移动,出现不稳甚至破坏效应,给施工和大坝的正常运行带来严重威胁.以万家口子水电站拱坝坝肩边坡为例,通过对坝肩边坡发育的结构面空间组合形式进行分析,找到可能存在的关键块体,采用三维极限平衡分析方法,计算各关键块体在施工期和运行期正常工况、降雨工况、地震工况下的稳定性安全系数,根据拱坝坝肩边坡的设计标准,评价各关键块体的稳定性,并针对坝肩存在的不稳定块体,给出了锚索加固的建议方案.     

天门河水库砼面板坝的裂缝和变形

桐梓天门河水库大坝砼面板浇注后由于各种原因三年未蓄水,导致砼面板出现贯穿性裂缝、脱空和变形,严重影响大坝的安全。介绍问题的原因、处理方法,研究结果为类似砼面板坝产生的工程质量问题提供参考。     

南丙河水库黏土心墙土石坝三维渗流分析

鉴于二维渗流计算无法从宏观实际表达实际渗流量和渗透特性,基于南丙河水库心墙坝地勘及水文资料,利用河海大学渗流实验室研发的三维渗流控制分析有限元计算程序,对大坝进行渗流分析计算。计算结果表明:坝体心墙及两岸帷幕对水头的消杀作用明显,防渗效果较好;正常蓄水位条件下,坝体、坝基及两岸绕坝渗漏量约62万m3/a,为水库正常库容的2.6%,为坝址处多年平均年径流量的0.85%,不影响水库正常蓄水。     

乐昌峡水利枢纽工程右岸坝肩边坡变形稳定分析

乐昌峡水利枢纽右岸高边坡风化层深厚,岩石强度弱,大坝右岸坝肩开挖后,将形成约215m的开挖边坡,边坡处于降雨强度大的地区,在施工期边坡开挖过程中的变形稳定,直接影响到碾压混凝土大坝的施工工期,十分关键.为了验算边坡开挖中和开挖后的稳定性,首先采用有限元法,对边坡开挖过程进行模拟,给出边坡的变形、屈服区等应力应变情况,利用强度折减法得到边坡的抗滑稳定安全系数,其次,用刚体极限平衡法计算安全系数,并与有限元的计算结果进行对比分析.在缺少渗流基本资料情况下,对深厚风化层的稳定状态,在极限平衡分析中,进行受降雨影响下的敏感性分析.最后对该工程提出加强观测和排水等措施,对边坡的稳定具有指导意义.     

于桥水库大坝地震液化判别和动力分析

地震作用下水库大坝坝体填土和坝基砂液化、坝坡失稳是大坝安全运行重点.针对天津于桥水库主坝最大断面1+150进行了大坝地震危险性分析,采用现场标贯试验和室内动三轴试验对大坝水中倒土、坝基中粉质黏土、粉砂层和沙砾石层进行了地震液化判别;进行了有效应力动力法数值计算,结果表明:地震作用下,上游坝体填土在库水位以下部分的坝坡浅层在一定范围内可能液化,坝基砂层局部液化,沙砾石层也可能液化;大坝可能存在裂缝和局部隆起,但大坝整体是稳定的,可适当培厚.     

和平水库大坝结构及地震变形稳定分析

四川"5.12"特大地震后,和平水库成为病险水库。有关专家在充分了解水库运行状况和地质条件的基础上,采用有限元法对水库进行结构稳定分析,分析结果显示：大坝上下游坝坡滑动安全系数均满足要求,大坝沉降已经趋于稳定,但由于沉降不均及坝基存在湿陷性等原因,仍有出现坝体开裂的隐患,建议应加强沉降、位移观测,为大坝安全运行提供可靠的依据。     

基于灰色神经网络-加权马尔可夫链的大坝变形监控模型及预报研究

大坝蓄水初期监测资料有限且波动性大,坝体结构处于适应变形的危险阶段。基于这种情况,结合灰色理论、神经网络和加权马尔可夫链理论的优点,构建灰色神经网络-加权马尔可夫链的大坝变形监控模型并对某碾压混凝土坝蓄水初期水平位移进行预测。结果表明,该模型解决了样本数据少、波动性大的问题,拟合效果较好,预测精度较高。     

岗曲河水电站厂房后边坡开挖和支护稳定性分析

岗曲河水电站厂房后边坡位于滇西南高山峡谷地区,地形地质条件复杂,坡体开挖完成后坡脚出现裂缝,为确保工程安全,采用通用有限差分程序FLAC3D,对岗曲河水电站厂房后边坡的开挖和支护进行了仿真模拟,通过分析开挖过程中边坡的变形,应力状态,塑性区分布和锚杆锚索受力情况,得出边坡在现有支护措施下稳定性较差,新增加固支护措施后,边坡的稳定性得到改善。     

不同排水方案下均质土坝渗流及坝坡稳定性有限元仿真

以新集水库均质土坝段典型剖面为研究对象,针对坝后贴坡式、坝体内竖式和坝后棱体三种排水形式,选取三种不同的典型工况,采用有限元仿真法,对大坝渗流及坝坡稳定性进行计算与分析。研究结果表明:三种排水设计方案均满足渗流稳定及坝坡稳定要求,且以竖式排水为最优,棱体排水次之,贴坡排水较差。进一步对竖式排水渗流稳定特性参数敏感性进行分析,分析结果表明其在部分失效或完全失效后的下游坝坡抗滑稳定安全系数低于棱体排水方案。综合考虑排水效果、结构可靠性、施工难易、渗流和坝坡稳定,建议新集水库均质土坝排水采用棱体排水方案。本文研究结果可为中小规模水库均质土坝渗流与排水设计提供良好借鉴。     

小型土石坝下游坡墙式结构稳定性分析

针对下游坡墙组合结构小型土石坝安全稳定问题，现行规范理论将挡土墙视为坝体结构的一部分评价结构稳定性，具有一定的局限性，且由于获取相对刚性的干砌石挡墙抗剪强度指标难度较大，工程上常选用经验值。为准确评价组合结构的稳定，厘清坡墙组合结构失稳的主要影响因素，视坝体和干砌石挡墙为独立结构，采用Geo-Studio有限元软件首先选用Morgenstern-Price法分析了正常运行工况下游坝坡稳定性，然后依据孔隙水压力分布和坝体与挡土墙接触面处x向应力与高程分布曲线，得到接触面上作用荷载进而计算得到了抗滑和抗倾覆稳定安全系数，综合坝坡和挡土墙稳定分析成果，明确了导致坡墙整体结构失稳的主要原因。分析成果表明挡土墙与坝体高度比、下游坝坡坡比是影响组合结构稳定的主要因素，提出了运用边坡和挡土墙稳定系数曲线交汇法评定最优设计参数。