喀腊塑克碾压混凝土重力坝坝基防渗和排水设计研究

运用有限单元方法和排水子结构技术，对喀腊塑克碾压混凝土重力坝坝基进行了渗流场求解，分析了坝基渗流场的水头分布规律，主要研究了坝基上游防渗帷幕和排水幕的选择和布置，并在此基础上提出坝基优选渗控方案。     

百色水利枢纽重力坝6号坝段基础渗流场分析

百色水利枢纽重力坝基础岩体渗流特性复杂，6号坝段坝基有贯穿于坝基上下游的强透水层，岩体的成层性又呈现出渗透各向异性的特点，坝基渗流控制方案的设计是一个较复杂的问题。采用三维有限单元法及排水子结构技术，对6号坝段基础渗流场的特性和优选渗控设计方案进行了分析研究，对坝基坊渗帷幕和排水幕的工作机理和互存互辅的内在渗控关系作了明确的说明，为大坝的设计者提供有力的科学依据。     

光照混凝土重力坝渗流特性和渗控方案分析

以200m级高的光照混凝土重力坝12号典型溢流坝段为研究对象,借助于结点虚流量法、排水子结构和排水孔开关器技术,用三维渗流有限单元法,计算分析大坝渗流场各主要影响因素的作用,研究坝体和坝基的渗流特性,经过对比和综合分析,得出坝基的优选渗控方案,并评估设计扬压力水头图形的可靠性、合理性和安全性.     

向家坝水电站坝基渗控效果研究

为了降低坝基扬压力和减少坝基渗漏量,向家坝工程在坝基设置了防渗帷幕和排水孔幕等渗控措施。基于饱和渗流理论,建立了典型坝段渗流计算模型,采用FLAC3D软件渗流分析模块对坝基渗流场进行了计算,研究了坝基扬压力和排水孔涌水量在不同情况下的变化规律。研究结果表明,向家坝坝基渗控措施排水降压效果明显,可以满足大坝安全稳定的要求。研究成果可对类似工程渗控设计提供参考。     

渗流场排水子结构法有限元分析的局部非协调网格解法

在分析用排水子结构法求解渗流场的基础上,针对排水子结构网格疏密交界处的网格非协调问题,提出了局部非协调网格的协调水头解法。该方法根据结点性质将总自由度分为主要自由度和从属自由度,基于线性内插原理,用牛顿迭代法计算插值系数。以江口水电站工程为例,对江口拱坝坝基渗流场进行了求解,计算得正常蓄水位工况渗流量为93.2 L/s,死水位工况渗流量为42.4 L/s,校核洪水位工况渗流量为119.6 L/s,这些结果均小于设计的抽排能力(150 L/s),满足工程要求,说明本文方法是合理的。     

百色水利枢纽地下厂房整体渗流场分析及渗控方案评价

百色地下厂房洞室群渗控采用“厂外堵排为主、厂内排水为辅”为原则的独立防渗排水系统。该渗控方案坝基下灌浆帷幕与厂区灌浆帷幕之间是不连续的,留有很大的天窗,是否可行需进行分析评价。在该课题渗流场的有限单元法求解中,采用了固定网格求解有自由面渗流问题的结点虚流量法和排水孔排水子结构技术,在算法上较精确地确定和模拟所有地下洞室周壁面和计算域地表面中的可能渗流逸出面的真实大小和渗流状态,并由于采用仿真排水孔的孔径、孔距和孔深等几何参数,因此能较真实地反映出排水孔的三维渗流特性。该工程的渗控设施现已经历了两年运行考验,观测数据与计算分析成果基本一致。说明该渗流数值分析方法符合实际,设计所采用的渗控方案可行,值得在同类工程中推广应用。     

平原地区大型水闸闸基三维渗流场特性分析

水闸闸基渗流和两岸的绕渗形成较为复杂的三维渗流场。采用固定网格结点虚流量法结合改进排水子结构有限元求解技术,对平原地区一大型水闸进行三维渗流场计算分析,着重研究了混凝土铺盖和混凝土地下连续墙的防渗作用及其对闸基渗流场和两岸绕渗的影响。此外,针对闸基特殊地层分布的情况,提出了相应的优化渗控措施。     

大朝山水电站地下厂房区渗流场分析

用固定网格求解有自由面渗流问题的结点虚流量法和改进排水子结构技术对我国云南大朝山水电站地下厂房区渗流场进行了三维整体有限单元法分析研究。用罚因子优化反演法所得的计算域中17个岩体子域的渗透张量及部分水头边界条件参数进行了反演识别，其中突出了厂房区裂隙岩体的渗透非均匀性和各向异性的特点。用Darcy渗流量计算的等效结点流量法计算施工期及运行期的渗流量大小。结合工程的现拟渗控设计方案经多种工况的求解，较详细地综合分析了本电站地下厂房区的渗流场特性及方案的渗控情况与特点。     

百色水电站地下厂房洞室群围岩渗流场分析

运用渗流场有限单元法求解的固定网格的结点虚流量法和排水孔排水子结构技术,并定义了溢流型排水孔、逸流型排水孔和排水孔开关器,在水力等效多孔隙介质渗流模型假定的基础上,能对工程复杂渗流场问题进行精细的求解。对广西百色水电站地下厂房洞室群围岩区的渗流场进行了多工况的三维计算,论证和分析了各洞室围岩区的渗流场特性,渗流场水头和引水隧洞衬砌外水压力分布的规律,以及防渗与排水设施渗控方案的合理性和还存在的缺点,并提出相应的改进意见。     

地下厂房洞室群渗流场及渗控措施效果数值分析

采用三维渗流场有限元方法,模拟地下厂房洞室群稳定渗流场。建立三维渗流场有限元分析模型,精确模拟排水孔的位置。通过多工况的计算,详细分析地下厂房洞室群渗流特性以及其中帷幕及排水幕的渗流控制效果,同时探讨坝基及消力戽排水孔间距对渗流场的影响。计算结果表明：地下厂房洞室群天然水位较高,渗流控制措施对厂房洞室群渗流场可起到很好的控制作用,排水孔的排水减压作用明显,防渗帷幕能够有效降低扬压力以及水力坡降的分布,有利于围岩稳定。另外,坝基及消力戽排水孔间距对渗流场影响并不明显。     

百色重力坝坝基复杂地质条件渗流特性分析

针对百色水利枢纽碾压混凝土重力坝存在的一些不利因素:坝基岩体地质条件复杂,上游面坝踵区存在一定蚀变带岩体,6号坝段坝基有贯穿坝基上下游的破碎带,且坝基岩层之间有岩层节理面并由此产生渗透各向异性,在充分考虑这些不利因素影响的基础上,采用三维有限单元法,对坝基渗流场进行分析计算,综合论证和评价了坝基的渗流场特性,并推选出坝基防渗和排水设施的渗控方案.     

三峡工程大坝基础处理设计

根据三峡大坝存在的主要工程地质问题及试验分析成果，系统地介绍了大坝基础处理设计，包括选定利用微风化岩体，部分利用弱风化下部岩体的基岩利用原则，提出封闭抽排的基本渗控方案及湿磨细水泥灌浆，高压化学灌浆，预应力锚索加固，开挖回填，排水降压等基础加固处理措施与方法等。     

地基水荷载对混凝土坝位移影响研究

分析了地基变形模量随深度逐渐增加、渗透系数随深度逐渐减小、坝基渗透系数各向异性、坝踵设置帷幕排水,以及考虑渗流场和应力场耦合等对混凝土坝位移分量的影响,得出如下结论:作用在地基上的水荷载,使混凝土坝坝顶相对参考基点(倒垂锚固点或坝踵正下方1倍坝高处)的水平位移指向上游,而参考基点的水平位移随地基截取范围的增大而增大.由于大坝工程上常将倒垂线锚固在岩基深处,并认为该倒垂线测值为绝对位移.当考虑作用在地基上的水荷载时,将倒垂线测值作为绝对位移的认识存在局限性.为了获得精度良好的参数反演值,必须考虑参考基点的位移,应采用大坝有限元数值计算的坝体位移和基点位移的相对值,联合实测位移分离出的水压分量进行参数反分析.     

坝基岩体裂隙渗流效应数值模拟方法

为获取工程尺度的裂隙岩体三维渗流效应,在裂隙岩体基质岩块和裂隙水力传导特性研究基础上,推导了含裂隙单元渗透系数表达式。基于嵌入裂隙单元（EFE）模型,使用离散裂隙网络（DFNs）技术与连续介质渗流分析方法,提出了利用连续介质渗流分析方法模拟非连续介质渗流效应的数值模拟技术,通过算例对该方法的有效性进行了验证,分析了单元尺度大小对该方法计算准确性的影响,并提出了提高计算精度的措施。工程实例研究表明裂隙岩体渗流分析的EFE模型能够真实地模拟坝基岩体渗流路径和孔隙压力分布,更好地揭示坝基的扬压力实际非规则分布形态。     

三峡大坝基础渗流控制措施效果分析

 通过对三峡大坝左#9～右#21坝段基础渗流场的有限元数值模拟，对比分析了排水孔幕的孔距、建基面的高程以及封闭和不封闭防渗排水的型式对渗流控制效果的影响，并采用接近实际的设计排水孔距， 用三维模型模拟分析了防渗排水系统的渗控效果。研究结果表明，虽然渗透剖面图显示坝基岩体的渗透性很小，但帷幕结合排水孔的防渗排水措施仍是必要的，此设计方案具有较好的渗控效果。     

坝基防渗中灌浆帷幕与排水作用的探讨

文章主要探讨不同渗透特性的坝基中，灌浆帷幕和排水的作用与效益。提出：对于不同渗透系数的坝基所设置的帷幕深度，必须进行具体分析和计算；帷幕与坝基渗透系数的相对值，是确定记渗效果的主要参数，而且在弱透水是层中帷幕的作用较小的；坝基排水的作用是缩短渗径、增大渗透坡降，而使扬压力迅速消散于排水中；虽然坝基的强弱透水性不同，但其排水降压效果上同的，中介所要求排走的流量不同，强透水基础要求排走的流量多、而弱透     

小湾高拱坝坝区渗流场对应力场的影响

结合小湾水电站高拱坝工程，分析坝区岩体多重理解隙网络渗流的特点及渗流对应力的影响机理，采用多重裂隙网络模型和有限元数值方法对小湾高拱坝建坝蓄水后坝区渗流场和渗流场影响下的应力场进行分析计算。可以看出，建坝蓄水使坝区渗流场发生较大变化，且使大坝附近的坝基岩体竖向有效应力有增大，也使坝肩岩体的拉应力增大。