东涌水库主坝设计

东涌水库是深圳市拟建的一座中型水库,简要介绍了水库主坝的主要设计特点.主坝为粘土心墙坝,坝顶宽8 m,最大坝高56 m,坝长337 m.粘土防渗心墙顶宽为6.0 m,上游坡比为1∶0.2,下游坡比为1∶0.2,在粘土心墙与坝壳之间,设砂反滤层和碎石砂过渡层.选取典型断面,采用理正系列软件的"渗流分析软件"进行渗流计算及渗透稳定分析;"土石坝边坡稳定分析软件"直接读入渗流计算成果,采用简化毕肖普法自动搜索不同滑弧中心和滑弧半径,求得最小安全系数的滑动面即为最危险滑动面.     

象鼻咀沥青混凝土心墙堆石坝坝坡稳定性分析

为了系统研究我国西南地区砂岩石渣料沥青心墙坝的坝坡渗流稳定,以象鼻咀沥青混凝土心墙堆石坝为例,基于室内坝料性能试验提供的力学参数指标,采用极限平衡法计算分析了象鼻咀沥青心墙坝在不同运行工况下的坝坡稳定,结果表明:坝坡破坏以深层贯通滑动为主,建议采用非线性强度指标进行坝坡稳定性计算;在所有运行工况下,上、下游坝坡的稳定安全系数均大于规范最小要求值,满足规范要求;堆石料渗透性好,水位骤降工况下无潜水位滞后现象。研究成果可供西南地区沥青心墙坝的设计和施工借鉴和参考。     

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。     

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。     

基于蒙特卡罗法泥面加坝坝坡稳定分析

常规的定值安全评价方法由于没有考虑到各种设计变量的变异性,因此安全系数的大小并不能准确地反映工程的安全程度。采用蒙特卡罗法从破坏率的角度分析了苏家沟水库土坝的滑动失稳风险,结果表明：在设计洪水位1870.92 m时,计算剖面上游坝坡滑动失稳风险率为0.000012%,上游坝坡稳定性比较好,除险加固措施合理;最危险水位出现在泥面以上坝高的1/4附近,在该水位以上随着水位的升高,上游坝坡滑动失稳风险率逐渐减小;且随着水库的淤积,上游坝坡稳定性不断提高。     

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。     

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.     

车田江水库心墙堆石坝的设计特点

车田江水库大坝是湖南省最高的粘土心墙堆石坝,它建于二迭系石灰岩地层上,最大坝高为68.5米,坝轴线呈拱向上游的弧形布置,坝顶弧长374米,大坝填筑的土石方总量为133.5万米~3。工程于1972年11月开工,1977年2月建成,1978年正式蓄水,至今已安全运行9年。该大坝坝址具有特殊的地形地质和建材条件。为适应上述特殊条件,在坝址选定、坝型选择、坝体稳定计算、粘土心墙保护和过水围堰等方面具有明显的特点。这些特殊的设计,从技术和经济上完整合理地解决了车田江的建坝问题,为我省在复杂条件下建坝创造了成功的经验。     

库水位升降对某均质土坝坝坡稳定

利用非饱和非稳定渗流理论,计算了某均质土坝在库水位升降条件下的渗流场。设计了从0m开始蓄水到45m正常蓄水水位的计算工况,水位上升速度分别为2m/d和1m/d;从45m正常蓄水水位分别以速度4m/d、2m/d和1m/d下降到5m最低水位的泄水条件下的计算工况。在此基础上,分析了各工况下最不利的库水位上升下游面、库水位下降上游面坝坡的稳定性,考察了滑动面几何特性的时空演化规律和安全系数随水位升降速度的变化,为调水管理提供了参考。     

浅析某水库大坝的除险加固

分析了某水库大坝的现状,针对其存在的主要病险进行了加固设计,并使用基于瑞典圆弧法的软件,对各种工况下的坝坡进行渗流稳定分析,结合《碾压式土石坝设计规范》(SL 274-2001)分析了计算结果,得到的结果满足规范要求。     

劈裂灌浆技术在富石水库加固工程中的应用

1　工程概况富石水库位于广东省平远县石正镇角背畲村 ,是一座以防洪、灌溉为主兼顾坝后电站发电的综合利用型水库。富石水库主坝为均质土坝 ,于 1972年建成。富石水库土坝隐患主要是土坝碾压质量差 ,施工接头多 ,坝体土块有架空现象 ,下游坝坡排水不畅 ,下雨后造成积水 ,形成塌坑等。因此 ,该坝加固的关键是消除坝体中的裂缝、洞穴 ,增加坝体的密实度 ,消除坝体的湿陷性 ,实现上述目标的措施 ,有开挖加填粘土和劈裂灌浆等。开挖回填粘土 ,工程量大 ,造价高 ,对坝前的护砌容易造成破坏 ,不宜采用。经多方案论证 ,最好的方法就是劈裂灌浆方案…     

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.     

覆盖层地基上惠水胶凝砂砾石拦河坝防渗设计方案研究

胶凝砂砾石坝的典型剖面是上、下游坝坡对称的梯形,断面大,应力水平低,经济环保,安全性高,对地基适应性强。目前,对软岩基上修建胶凝砂砾石坝的研究较多,而对于修建于覆盖层上的情况十分少见。贵州省惠水拦河坝工程为修建于覆盖层上的胶凝砂砾石坝。本文以此为例,建立二维有限元模型,计算分析防渗帷幕方案和截水墙方案的渗流场,坝基和坝体的应力变形特征及滑动面抗滑稳定性,进而探讨覆盖层上修建胶凝砂砾石坝的可行性。计算分析得出:两种方案的防渗效果良好,满足渗透稳定性要求,覆盖层坝基的沉降、应力都较小,变化均匀,满足承载力要求,坝体应力水平低,滑动面满足抗滑稳定要求。因此,覆盖层上修建胶凝砂砾石坝具有一定可行性,且综合考虑安全性和经济因素,防渗帷幕方案更具实用性。     

洋隆水库均质土坝上游坝坡稳定分析

对均质土坝上游坝坡的抗滑稳定性用圆弧滑动法及Ｓａｒｍａ法进行了多种工况下的计算，并对计算成果进行了分析，这对确保工程安全，充分发挥工程效益具有一定的意义。     

含复杂结构面RCC高拱坝坝肩抗滑稳定研究

复杂地质条件对坝体抗滑稳定极为不利,尤其是存在结构面相互切割成岩块,削弱岩体完整性,对坝肩抗滑稳定影响较大。某RCC高拱坝最大坝高132m,坝址区地质条件复杂,断层和长大裂隙密集带纵横交错,层间剪切带横切山谷,坝肩抗滑稳定问题突出。为了探讨复杂地质条件下结构面对坝肩稳定和变形的影响,采用三维地质力学模型超载法破坏试验并结合有限元计算,对各结构面变位进行分析,揭示了影响左坝肩稳定的结构面是f5、f4、Lp285、L2、fj2、fj3、fj4,影响右坝肩稳定的结构面是f4及Lp4-x、fj3、fj4;模型试验求得坝肩整体稳定非线性变形超载安全系数K_2=3.4~4.3,有限元计算K_2=3.0~4.0,坝肩整体稳定满足要求;在此基础上,基于块体理论,根据坝肩结构面产状及组合,开展了典型滑移块体的失稳研究,并总结滑裂面失稳判定区间,分析得出两岸坝肩3种典型块体中"关键块体"位于左岸,试验得到"关键块体"安全系数为2.4~3.0,说明复杂结构面削弱坝肩稳定,需进一步进行处理,以提高坝肩抗滑稳定性。     

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。     

粘土心墙砂壳坝抗震安全性与加固

以新泰市东周水库为例，根据工程除险加固的需要，首先对坝址区地震特性进行了分析，在此基础上对粘土心墙砂壳坝的抗震安全性进行了动力试验研究和有限元分析计算，提出了大坝的抗震加固方案，为类似工程的除险加固提供了一套行之有效的体系和方法，并在山东省得到推广。     

考虑应力场作用的土坝渗透系数反

由于土的渗流特性和土的非线性特性,土石坝在长期运行过程中,坝体结构形态不断进行调整。研究了渗流场与应变场的耦合效应,通过公式推导得到应变场和渗流场耦合的关系式,可以避开对量级较小的渗透系数的求解,提高反算速度和精度。正算采用基于耦合的渗流场计算的有限单元法,反算用遗传算法,探讨了基于耦合的渗透系数的反分析问题,然后导出这一问题的有限元计算公式及相应程序。并针对一实际粘土心墙坝进行了基于非线性耦合分析模型的渗透系数的反分析。分析结果表明,基于耦合的反算结果是合理有效的。     

基于改进蚁群系统算法与矢量和法的边坡临界滑动面搜索

边坡临界滑动面的确定是边坡抗滑稳定分析中的关键问题之一.针对基本蚁群算法搜索边坡临界滑动面效率低、效果差的缺点,提出运用蚁群系统算法结合矢量和法来搜索边坡任意形状临界滑动面的位置,并引入蚂蚁分工机制和信息素平滑化机制来改进算法的全局寻优性能.通过对澳大利亚计算机应用协会(ACADS)设计的两道经典考题以及一个水库岸坡的...