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。     

飞来峡主土坝裂缝成因分析及处理

飞来峡水利枢纽主土坝因受坝基不均匀沉降影响，产生了两条横向裂缝；坝基沉降过程时塑性变形局部滑移，发生较大的水平位移，坝体在混凝土连续防渗墙两侧产生了两条纵向裂缝；坝基沉降量大导致坝体被防渗墙劈裂在防渗墙顶上产生一条纵向裂缝。分别对横向裂缝进行劈裂式灌浆和纵向裂缝进行充填灌浆处理，彻底解决土坝的防渗和安全问题。     

锦屏拱坝基础变形模量多目标非线

基础变形模量对坝体的安全运行和受力有着十分重要的意义，特别是高拱坝，需要良好的基础变形模量，但是在一定的荷载运行工况下，并不是意味着基础变形模量越高坝体应力、稳定、变形状况就越好。基于上述观点，利用多目标非线性规划方法对锦屏拱坝最优基础变形模量进行了研究，给出了拱坝在最优基础变形模量条件下坝体应力、稳定、变形及基础处理费用等特征值。研究表明：经过基础变形模量的优化，能有效改善坝体应力、位移、稳定等多项指标。     

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。     

地基差异沉降时管道的纵向力学性状分析

软土地基的不均匀沉降将导致管道纵向力学性状的变化，产生破坏管道的应力响应，从而引发工程事故。针对地基产生差异沉降的实际管道，通过建立较为合理的力学模型，分析其受力特性，计算管道上的最大挠度、转角、弯矩及确定出应力集中的危险受力区域。通过对该结果的研究，绘制相应关系曲线，为解决由于地基不均匀沉降引起的管道渗漏和爆管等问题提供了一定的理论依据。     

软基强夯在鸭子荡水库坝基处理施工中的应用

鸭子荡水库坝基处理施工过程中采用强夯的方法对湿陷性壤土、粗砂基础进行了处理,采用这种方法使基础的沉降量和承载力达到了设计要求,消除了坝基粗砂层的振动液化现象.     

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.     

软基强夯在鸭子荡水库坝基处理施

鸭子荡水库坝基处理施工过程中采用强夯的方法对湿陷性壤土、粗砂基础进行了处理，采用这种方法使基础的沉降量和承载力达到了设计要求，消除了坝基粗砂层的振动液化现象。     

离心泵内部非定常水力激励特性

以单级蜗壳式离心泵作为研究对象,基于RANS法对离心泵内部流场结构进行了三维非定常数值模拟,探讨其内部的非定常流动特征所诱发的压力脉动特性及水力激励力特性,并在叶轮旋转周期过程中重点针对叶轮及其单个叶片的受力情况进行相关分析.结果表明:不同工况下各监测点压力脉动幅值的变化规律具有一致性,静压沿蜗壳周向分布不均匀;在压力脉动频谱图及叶轮径向力频谱图中叶频均占主导地位,而单个叶片激励力则体现为轴频;单个叶片所受径向力大小随流量的增加而增大,小流量工况下单个叶片的受力不均匀性明显,而接近额定工况时各叶片受力较均匀,且相差不大;通过对单个叶片非定常激励力特性的分析可知,小流量工况下由于隔舌附近叶片出口流动分离使得叶片受力变化明显,受射流尾迹影响更为突出.     

露顶式弧形闸门闸坝一体化静动力学研究

针对现有露顶式弧形闸门静动力学分析存在一定简化的问题,应用ANSYS有限元软件对比分析了闸门单体和闸坝一体化的静动力学特性。以某水电站溢流表孔弧形闸门瞬启工况为例,建立了考虑止水摩阻、支铰体系和预应力锚索的闸坝一体化有限元模型。研究结果发现：在静力学方面,两侧止水对闸门各钢结构构件应力影响不大,最大差值为14.08%;闸坝一体化得出的固定支铰应力分布较闸门单体更为合理;锚块对闸门结构整体位移结果影响较大,闸门单体整体位移<不考虑锚索预应力的闸坝一体化整体位移<考虑锚索预应力的整体位移。在动力学方面,考虑流固耦合效应下止水降低了闸门结构的各阶频率;预应力锚索对闸坝一体化动力特性影响较小。     

桩筏基础优化设计研究概述

桩筏基础在各种基础形式中整体性能较好,具有很大的刚度,其在提高竖向承载能力和调整不均匀沉降方面的作用十分显著,因此在高层建筑地基基础选型中被大量选用。由于上部结构形式和地基条件的差异性,目前国内外对桩筏基础的受力及沉降分析仍未形成系统统一的结论,对其优化方式也有不同的见解和结论。文章对目前桩筏基础整体的优化设计研究进行一系列总结,希望对后续的研究有一定的参考意义。     

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...     

拱坝坝基下残留强风化岩层处理措

拱坝坝基变形过大会导致拱坝坝身开裂，从而影响整个工程的安全。以重庆市下涧口拱坝坝基残留强风化岩层引起坝身开裂为例，采用三维非线性有限元法，用ANYSY大型通用计算软件模拟出下涧口工程的具体情况，分析研究了处理坝基的两种措施——灌浆法和混凝土封闭法，通过软件强大的后处理功能得出坝基在处理前后的变位、应力及应变值，对比分析得出了经过处理后强风化岩层地基承载力增强，稳定性提高的结论。并用基面荷载倍比放大法和强降法计算分析了经过处理后地基的安全储备，论证了措施的科学合理性，不仅解决了该工程的病害问题，还可以为类似工程提供经验和参考。     

深厚覆盖层上高心墙堆石坝坝顶开裂特征及原因研究

国内多座深厚覆盖层上兴建的高心墙土石坝坝顶均出现不同程度的开裂,对坝体的长期安全稳定构成威胁,受到业内广泛关注。通过地质雷达、高密度电法等物探技术确定某高心墙堆石坝顶裂缝时空分布情况,根据变形实测资料分析了其变形破坏特征,并结合工程建设情况、结构特征、运行情况等对开裂原因进行分析。结果表明坝顶裂缝产生的根本原因是土体承受的应力超过其抗拉强度或抗剪强度后而发生的破坏,直接原因为坝顶的不均匀沉降,其中水荷载、湿化变形、蓄水速度、坝顶材料特性是坝顶不均匀沉降的关键影响因素。     

振冲碎石桩在软弱地基中的应用

以固镇船闸的施工实例,介绍了在不排水抗剪强度ｃｕ值小于２０ｋＰａ的软缭淤泥地基中,采用拓冲碎石桩加固的施工方法和控制措施,并通过载荷试验得出加固后的承载力数值,并据此采用经济设计方案。     

堆石体分区和堆石料压缩模量对面板坝变形影响分析

采用邓肯-张E-B模型和ANSYS数值分析软件,结合水布垭面板坝工程,研究了200 m级面板坝主、次堆石料不同压缩模量及堆石分区形式对坝体的沉降、应力和面板挠度等的影响。通过比较分析,结果表明：坝体最大沉降和面板最大挠度均随着主、次堆石压缩模量比值增大而增大;顶部面板顺坡向0.35倍处的面板挠度最大并有较大程度的反弯,为了减小挠度和反弯趋势,可增大主堆石料的压缩模量;主、次堆石压缩模量比值在1~2以内,可以选择分界线在坝轴线上游的分区形式,可以明显提高软岩的利用量而且坝体和面板的变形尚在接受范围之内;否则,分界线要置于坝轴线下游1∶0.2~1∶0.5之间,保证主堆石在0.5~0.75倍的充分坝宽,这样的分区对坝体和面板的变形才更为有利,值得推广应用。     

高拱坝基础变形模量多目标线性规

在引进拱坝应力重分析单位变形模量法的基础上，建立了拱坝地基处理的基础变形模量优化的多目标线性规划模型。该模型以不同高程地基变形模量E为设计变量，在人为可以改变地基变形摸量的范围内，利用多目标线性规划的方法寻求对坝体应力、稳定及变形最优、相对基础处理费用又较低的地基变形模量。利用上述模型对我国某高拱坝的地基变形模进行了优化，计算结果表明该数学模型合理，优化效果明显，优化的结果对工程地基处理有较现实的技术支持和指导意义。     

溢流橡胶坝有限元分析

应用膜结构的几何非线性理论并结合有限元通用软件ANSYS对橡胶坝溢流情况进行应力、变形分析。对橡胶坝过水溢流进行了简化,得到所选材料坝袋溢流情况下的极限承载力状态,对于橡胶坝的工程管理起到一定参考价值。     

钢筋砼水池软弱地基处理的设计及应用

通过对大型人饮水源工程1500m3水池软弱地基进行换填处理设计,计算换填垫层在不同工况下,砼水池在软弱地基上的承载力和变形。优化必选最佳的组合参数,再强夯处理,结合地基处理技术规范,提出解决中小型砼水池软弱地基的处理方法；结果表明,换填结合强夯法处理软弱地基经济效益良好,满足工程质量和地基承载力要求。