深厚覆盖层土石围堰渗流稳定性分析

通过对新疆某水库工程上游围堰进行二维平面渗流分析计算,得出在不同悬挂式防渗墙深度下,围堰下游出逸点比降、单宽渗流量。计算成果表明:对于深厚覆盖层上的土石围堰,增加悬挂式防渗墙的深度,对减少渗流量、下游出逸点比降有一定的作用,但效果不明显。在满足围堰结构安全的前提下,适当的缩短了悬挂式防渗墙的深度,最终确定了悬挂式防渗墙合理深度为22m,对工程起到了节省投资、缩短工期的作用,为类似工程围堰防渗设计提供参考。     

某土石坝悬挂式混凝土防渗墙深度优选

在深厚覆盖层上修建土石坝,坝体和坝基的防渗效果直接关系大坝的安全。根据西南地区某土石坝坝址区工程地质条件,坝体采用沥青混凝土心墙防渗,深厚覆盖层采用悬挂式混凝土防渗墙方案,重点对悬挂式混凝土防渗墙深度进行了6种方案对比分析,确定防渗墙深度22 m时,大坝及坝基年渗流量和渗透比降满足要求。在此基础上,进行了多个工况的校核分析,计算结果表明,采用以沥青混凝土心墙和防渗墙为主的防渗体系,有效降低了坝体内部浸润线高度,浸润线在沥青混凝土心墙处骤降,下游坝坡内部孔隙水压力较小,最大坝高处浸润线降至排水层,下游出逸点位于下游排水体中下部,沥青混凝土心墙和混凝土防渗墙的渗透比降均小于允许值80,坝体填筑材料和天然砂砾石层的渗透比降均在允许渗透比降范围内,坝体、坝基渗流稳定,不会发生渗透破坏。     

新疆某水利枢纽上游围堰渗流数值模拟

通过利用岩土工程仿真计算分析软件GeoStudi02007,对新疆某水利枢纽上游围堰工程进行二维平面渗流分析计算。计算结果表明：当防渗墙深度由17m增加至20m时,围堰渗流量相应减小2．28％;当防渗墙深度由20m增加至25m时,围堰渗流量相应减小4．64％,增加防渗墙深度,对减小围堰渗流量的作用不大;当防渗墙深度为17m时,围堰总渗流量2．836m3／s。围堰下游出逸点附近比降在0．115～0．142范围内。分析计算成果可为围堰的防渗结构优化设计提供参考。     

深厚覆盖层弱透水层对防渗墙防渗效果的影响

在深厚覆盖层上建坝,坝基防渗是工程成败的关键。采用有限元软件Seep/w分析强、弱透水层二元结构深厚覆盖层上土石坝渗流问题,研究防渗墙深度及形式对大坝渗流量、坝基出逸坡降、防渗墙底部渗透坡降的影响规律,对比分析悬挂式防渗墙、半封闭式防渗墙、全封闭式防渗墙对坝基的控渗效果。计算结果表明:防渗墙穿过弱透水层,悬挂式防渗墙转为半封闭式防渗墙,坝基渗流、坝基出逸坡降显著降低(分别下降54.3%、70.0%)。因此,防渗墙和弱透水层联合防渗能显著提高垂直防渗墙的控渗效果,半封闭式防渗墙的防渗效果大大优于悬挂式防渗墙。二元结构深厚覆盖层上土石坝垂直防渗墙的最优深度为防渗墙刚穿过弱透水层(连续)时的深度;此外,研究还发现当防渗墙将要伸入弱透水层时,防渗墙底渗透坡降急剧上升,出现极大值,工程应用中应引起足够重视,防止发生局部渗透破坏。     

深厚砂砾石覆盖层上平原水库空间组合渗流分级控制方案

针对深厚砂砾石强透水覆盖层上平原水库提出"坝坡斜墙铺塑+库盘水平铺塑+混凝土防渗墙"空间组合渗流分级控制体系。以河西走廊冲洪积戈壁平原灌区某碾压均质砂砾石坝为例,利用Seep/w模块通过饱和-非饱和渗流计算研究了6种渗流控制方案,以坝体渗流量、出逸坡降、浸润线标高、坝体平均渗流坡降等作为控制参数评价了方案的有效性。结果表明,基于莱茵法学术思想采用坝基水平铺塑和垂直防渗墙等渗径长度法设计坝基正交防渗体系,在减少渗流量和渗透坡降方面优势互补,可显著提高防渗的可靠性和经济性。     

小浪底大坝基础渗流稳定性分析

选择小浪底大坝基础覆盖层有代表性的渗压计进行渗流稳定分析,计算了水平铺盖和混凝土防渗墙的防渗效果、以及基础覆盖层的渗透比降,分析了坝基渗流量与防渗墙上游渗压计测值的相关关系。分析结果表明,小浪底大坝基础渗流是稳定的。     

猴子岩水电站分流围堰施工综述

猴子岩水电站大坝围堰河床覆盖层最大深度达80余m,中间平卧20～30 m厚的粉细砂层。为减小大坝围堰截流工程难度和工程量,降低围堰防渗施工工期压力,在汛前形成分流围堰,年底及第二年年初完成围堰防渗及围堰填筑,为在一个枯水期内完成围堰防渗墙及围堰填筑施工奠定了基础。     

西藏老虎嘴水电站左岸渗流控制优化

西藏巴河老虎嘴水电站左岸副坝、防渗系统、围堰和厂房等均坐落在最深达206m的覆盖层之上。根据其工程地质条件，建立了能够反映其主要工程地质构造和坝基面几何形状的三维有限元模型，详细分析了其防渗墙的长度、深度以及覆盖层渗透性对下坝址左岸坝基渗流场的影响，提出布置长300m、深80m的悬挂式混凝土防渗墙或防渗帷幕的渗流控制优化设计方案，并建议采取反滤防护工程措施保护下游出逸面岸坡。     

弱透水层深度对深厚覆盖层坝基渗控的影响研究

在深厚覆盖层坝基中不同深度处常含有单层、连续、等厚弱透水层,如何将防渗墙和弱透水层优化结合形成联合防渗体以减小防渗体的深度,值得深入探讨。采用Seep/w软件分析了强、弱透水层二元结构深厚覆盖层坝基的渗流量、出逸坡降、防渗墙底部坡降,探讨了不同深度处的弱透水层对坝基渗流影响的规律。研究发现,坝基中未设置垂直防渗墙时,弱透水层所处的位置越浅,越能有效降低渗流量、抑制坝基坡降;弱透水层所处的位置较深时,对大坝掺控则不利。坝基中设置垂直防渗墙时,较深的弱透水层与防渗墙形成的封闭式联合防渗体系,相比较浅的封闭式联合防渗体系,更能有效降低渗流量、抑制坝基出逸坡降。深厚覆盖层中弱透水层的存在能有效降低坝基控渗的成本。研究成果可为强弱透水互层的坝基掺控方案确定提供参考依据。     

深厚覆盖层土石坝渗流控制及三维数值分析

深厚覆盖层地基和两岸坝肩绕坝渗漏的存在,将影响水库的安全运行及水库工程效益的发挥,有必要采取相应的防渗措施,降低坝基及两岸坝肩的渗透流量。以某水库为例,建立了能够准确反映该水库的主要地质构造、坝体及坝基几何形状的三维有限元分析模型,考虑正常蓄水位下防渗墙的厚度(0.6、0.8、1.0和1.2 m)、延长两岸坝肩(50、60、70和80 m)及地基(6)-2地层的深度(3、6、9、12和15m)等方案,从地下水位线等值线、渗透比降、渗透流量等方面研究坝基和两岸坝肩的渗流场特性及稳定性分析。通过增加防渗墙厚度、延长坝基及两岸坝肩的深度,坝体、坝基及两岸坝肩内的地下水位等值线均向防渗墙处靠近,防渗墙内水头损失增大;坝体、坝基各分区及防渗墙的最大渗透比降满足渗流稳定性要求;延长防渗墙深入两岸坝肩的深度能有效降低坝肩的渗透比降,同时也能有效控制坝肩渗透流量,降低墙后坝肩浸润面;单纯改变防渗墙厚度并不能有效控制坝基渗透流量,需加深防渗墙深入坝基的深度来控制坝基渗透流量。建立的某深厚覆盖层土石坝的三维渗流有限元数值模型,进行了渗流控制方案的合理优化,该研究可为我国深厚覆盖层土石坝渗漏及渗透稳定问题评价研究提供重要依据。     

深厚覆盖层地基渗流控制措施效果数值分析

结合某工程实例,应用有限元分析方法,分析了地基防渗墙深度、铺盖长度及覆盖层土体渗透性等因素对坝基渗流控制效果的影响。结果表明:覆盖层渗透系数较大时,覆盖层成为大坝渗流的主要通道,防渗墙只有完全截断覆盖层才能取得较好的防渗效果;当采用悬挂式防渗墙时,防渗墙深度取其与覆盖层厚度之比为0.7左右时较为合理;单纯依靠铺盖不能有效控制覆盖层地基渗流;覆盖层渗透性是坝基渗流控制较敏感因素,其渗透系数大小及渗透各向异性均对大坝渗流场有一定影响。     

深厚覆盖层中局部强透水层对渗流的影响研究

中国西部地区的深厚覆盖层坝基中常存在局部强透水层,其孔隙比大和渗透性强等特点对坝基渗流存在不利影响,是渗流控制中的薄弱环节。基于非饱和土渗流理论,借助有限元软件Seep/w建立数值模型,得出渗流量和坝踵处渗透坡降、出逸坡降,分析强透水层深度、厚度、连续性对渗流场的影响。结果表明:当强透水层深度大于防渗墙时,渗流量和坝踵处渗透坡降随强透水层深度的增大而减小;反之,渗流量则随着强透水层深度的增加而增大,坝踵处渗透坡降先降低后增大。渗流量、坝踵处渗透坡降、出逸坡降皆随着强透水层厚度的增加而增大。渗流量和出逸坡降随着强透水层上游开口长度的增加而增大;坝踵处渗透坡降以上游开口长度50 m为分界线,先增大后降低。渗流量和坝踵处渗透坡降以下游开口长度40 m为分界线,先增大后降低;出逸坡降随强透水层下游开口长度的增加而增大。当防渗墙深度小于55 m时,渗流参数随强透水层底端开口长度的增加而显著增大;当防渗墙深度为60～100 m时,渗流参数仅有较小幅度增大;当采用全封闭式防渗墙时,渗流参数随着底端开口长度的增大反而降低。     

粘土斜墙堆石坝的渗流反演分析

小南海水库大坝为粘土斜墙堆石坝,上游为重粉质壤土填筑的厚粘土斜墙,粘土斜墙后紧接堆石坝体,粘土斜墙与堆石体之间设反滤层.坝基以闪长岩为主,原河床位于右坝段,河床段基岩覆盖层厚8～12m,其中强透水性砂卵石层厚3～5 m.坝基防渗工程仅为三道质量不高的截水槽.通过对小南海水库大坝进行渗流分析,找出大坝渗流安全方面存在的问...     

用覆盖层土的浮重与渗透力计算基坑下承压水降深

通过对渗透力基本概念的分析,指出用覆盖层土的浮重与覆盖层内渗透力计算基坑下承压水降深比用覆盖层湿土重与层底水压力计算合理.通过两种方法比较说明,在基坑渗透稳定安全系数等于1,后一种方法中覆盖层用饱和土重计算时两者是一致的;但是,在基坑渗透稳定安全系数大于1时,通常前者计算的基坑下承压水降深小于后者;当基坑下承压水降深一定时,前者求得的基坑渗透稳定安全系数大于后者.用覆盖层土的浮重与覆盖层内渗透力计算基坑下承压水降深比较合理,宜于采用,但是相应的基坑渗透稳定安全系数可以适当提高.     

冶勒水电站大坝深厚覆盖层防渗墙施工

四川冶勒水电站大坝基础防渗处理的重点及难点在右岸，右岸覆盖层深达400m以上，要处理的深度达到220m，防渗墙结构复杂，特别是墙与墙上下相接、墙下还设有帷幕灌浆，以及超深槽孔的接头等，施工难度极大，目前国内外防渗墙施工的水平无法达到该深度。通过设备改造和相关技术研究，以及采用上下三层墙相连接的形式进行施工，即台地上明挖现浇、台地悬挂防渗墙和其底部廊道内的防渗墙，解决了超深防渗墙施工及墙接头和洞内施工的难题，并取得了一些经验。     

深厚覆盖层上建坝的主要技术问题

利用覆盖层建坝,有其特有的经济、工期和环保优势,但也有其局限性和技术难度.自20世纪以来,在覆盖层上已成功建成了最大高度达180 m的各种类型的大坝,目前在建的最大坝高已达240 m,覆盖层防渗处理最大深度达130 m.归纳和总结了覆盖层地基上各种坝型的建设经验,分析了深厚覆盖层上建坝的主要技术问题及处理措施,提出了深厚覆盖层渗流量监测的建议,以及需要进一步研究解决的有关问题.     

某水电站河床坝基覆盖层渗透稳定性研究

根据某水电站河床坝基覆盖层的工程地质特性和水文地质特点,通过现场和室内试验获得水文地质参数,初步判定渗透变形类型。再基于水文地质参数和渗流理论,建立坝基覆盖层的三维数值计算模型,得到渗流场和水力梯度特征,进而分析不同工况下库水通过覆盖层的渗漏量。在此基础上,通过分析不同工况下水力坡降的模拟计算结果,评价了坝基的渗透稳定性问题,与初判的结果进行比对,得出最终结论,为大坝的防渗处理提供合理依据。     

二期围堰防渗墙漏失层处理

三峡二期上下游围堰体水下抛填的深度达６０ｍ，其动水中平抛的砂卵石层厚，含砂量低，原河床覆盖层成分复杂，基岩风化层厚度大、块球体较多，防渗墙造孔过程中易产生漏浆。在防渗墙施工前和造孔过程中对漏失层采用预灌浓浆和投置堵料材料快速堵漏的措施，为防渗墙的正常施工创造了条件。