渗透系数对坝下涵管周围渗流场影响研究

水库大坝运行中,坝下涵管是提升大坝内部排水能力的重要结构。由于涵管构造特殊性,会对坝体内部渗流特征造成影响,从而进一步影响坝体稳定性。在不同渗透系数条件下,涵管周围渗流场会呈现不同力学特征。运用ABAQUS软件,构建坝体有限元模型,对涵管周围渗流场特征展开研究。研究结果表明,随着涵管周围渗透系数的增加,渗透流量相应增加;随着涵管距离向下游扩展,渗流流速、渗透坡降呈显著增加特征,且在出口处达到最大值;随着涵管距离向下游扩展,渗透孔压呈降低特征,且在出口处达到最小值。     

周家营水库土坝渗流安全性分析

文章以周家营水库土坝为例,采用流体力学有限元法计算了瞬态典型工况下的大坝渗流场和大坝典型断面的稳定性.结果表明,坝体边坡稳定系数大于规范允许的安全系数,心墙渗透坡降满足要求,心墙顶高程421.14m,截水槽底宽3.4m,底宽满足规范要求,能够保证坝体渗流稳定性.     

水库坝下涵管渗漏导致土坝病害机理探析

文章探讨了水库坝下涵管渗漏点及其成因,提出坝下涵管渗漏导致土坝病害形式、病害机理及病害防治思路。通过对部分病险水库现场检查和查阅安全鉴定、初步设计及有关文献等资料,发现坝下涵管渗漏点位置主要位于地基沉陷所致涵管受损开裂处、涵管施工缝、结构薄弱老化被击穿处、涵管与坝体接触部和涵管与坝基接触带。坝下涵管渗漏形式有点状渗漏和接触渗漏,涵管上方坝坡面塌陷坑和涵管出口侧坝坡管涌或流土,是涵管渗漏导致土坝病害的外在表现形式。分析认为,坝下涵管断裂后渗漏通道出口位置前移、渗径变短、水力梯度变大,渗透水流不断带走渗漏通道土体细颗粒导致渗漏通道贯通,恶化涵管轴线区域坝体渗流态势,涵管接触渗流出口末端未设置反滤排水体或其导滤效果不佳,是导致土坝渗透变形等病害的内在影响因素。提出了坝下涵管渗漏及病害的防治对策思路。     

哈达山水利枢纽右岸三维渗流场特性研究

坝基渗漏及渗透稳定问题是哈达山水利枢纽工程遇到的主要地质问题,将影响水库工程效益的发挥和大坝的安全运行,需采取适当的渗控工程措施.根据工程地质条件,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,并采用固定网格的截止负压法增量迭代技术求解渗流场.考虑正常、设计和校核3种工况,研究土坝和右坝肩的绕坝渗流场特性,分析浸润面、地下水位分布、渗透坡降和渗透稳定性,估算渗流量.对防渗墙及基岩渗透参数进行敏感性研究,分析其对渗流场的影响.结果表明,设置防渗墙能有效降低墙后坝肩和坝体的浸润面,且坝体各部位的最大渗透坡降均满足渗透稳定性要求.     

跨越堤防桥梁基础对堤防渗透稳定性影响分析

渗透破坏是河流堤防最主要的破坏形式之一,当建设跨越河流的桥梁设施时,其基础将对堤防渗流场的分布规律产生一定影响.为了确保堤防稳定性及长期安全运行,有必要对桥梁基础建设前后堤防的渗流场进行对比分析,从而评价基础施工前后堤防土体的渗透稳定性.采用三维有限元数值模拟方法对钟祥汉江二桥桥墩修建前后堤防的稳定-非稳定渗流场开展对比分析.研究结果表明,桥梁基础对渗流场的影响不大,堤身渗流溢出部位的渗透坡降变化很小,各个土层的渗透坡降变化小于2％,建设桥梁基础不会显著改变堤防的渗透稳定性.     

张庄大坝的渗流稳定、结构稳定分析及其影响因素

对张庄水库大坝的结构安全、渗流稳定性等几方面进行了分析,其中渗流场的分析采用有限单元法计算,渗透坡降采用达西定律计算得到,稳定分析运用有效应力圆弧滑裂面法计算,并比较了瑞典圆弧法和毕肖普法的差异。依据对张庄水库的实测、计算数据分析了本工程影响其渗流稳定性及结构稳定的因素,得出:虽临界水力坡降与计算出的水力坡降的比较得出渗透是稳定的,但是渗透系数较大使坝体存在潜在的渗透流量大的问题;虽计算得到的抗滑稳定安全系数大于临界值,但是实测坝体填土干密度均小于设计干密度,坝体可能产生局部不均匀沉降问题。     

基于COMSOL计算下水库土石坝体渗流特征及防渗墙最优设计研究

为研究粤西地区某水库土石坝体渗流特征以及防渗墙最优设计方案,利用COMSOL仿真计算分析了渗流特征参数变化规律。对比了有、无防渗墙条件下坝体渗流场特征,当有防渗墙时,下渗流活跃性显著降低,渗流安全性提高,其中有防渗墙条件下坝体上、下游面最大孔隙水压力降幅达60%。分析了防渗墙设计参数对坝体渗流特征参数影响规律,防渗墙深度、厚度均与坝基单宽渗流量、防渗墙后水头值、坝脚逸出点渗透坡降为负相关关系,但不同厚度下防渗墙底部渗透坡降随深度为先减后增变化,防渗墙深度8m时的墙底部渗透坡降为各厚度下最低。综合渗流安全性与工程经济性,防渗墙深度2m、厚度80cm时为最佳方案。本文研究为水利工程中防渗墙设计、土石坝体渗流分析提供一定参考。     

拉西瓦水电站坝基软弱断层的渗流及防渗

对岩体中存在许多软弱断层(如F172)的拉西瓦水电站坝基渗流场进行了研究,通过对断层、周围岩体及防渗帷幕等各种相关量性质变化,计算并比较其防渗措施前后坝体各部分渗透流量及帷幕内最大渗透坡降。结果表明:对于贯穿坝体上下游、处在坝基关键部位、渗透各向异性且有着强透水路径的断层应进行封堵,并且采取帷幕灌浆、排水反滤等有效措施以保证坝体的稳定性。     

库水位回落条件下土石坝边坡稳定分析

利用二次开发的有限元软件ANSYS,形成渗流与边坡稳定分析程序模块,计算得到库水位回落条件下的土石坝渗流场;据此分析非饱和土强度、土体密度随含水量变化的关系及渗透力作用;利用强度折减有限元技术分析了水位降落过程中渗透系数、水位降速对边坡稳定性的影响.结果表明,库水位降落初期,坝内浸润线下降,下游坝坡稳定性增大,但此时上游坝坡稳定性仍大于下游坡;饱和渗透系数相同时,库水位降落速度越大则上游坝坡稳定性越差,不同水位降落速度对较小饱和渗透系数的土石坝渗流场及边坡稳定性影响程度较小,对较大渗透系数的坝体则影响较大;水位下降速度相同,则坝体饱和渗透系数越小其上游边坡稳定安全系数越小.     

富水黄土隧洞加固方式对其力学响应的影响

依托某富水黄土隧洞,应用有限元分析软件对常水位作用不同工况下洞周围岩渗流场和位移场进行了模拟,对开挖过程中不同加固方式对洞周围岩的响应(渗流场、应力场和位移场)进行了研究。结果表明:洞周加固体的渗透性能对围岩的渗流路径、孔隙水压力和流速都有较大影响,对隧洞周围土体位移也有影响。在进行富水黄土隧洞注浆加固材料设计时,既要考虑材料的阻水效果,同时还要考虑加固体阻水后导致的土体孔隙水增加引起的土体抗剪强度的降低效应。     

百合水库主坝主要安全隐患及加固措施浅析

现场检查发现百合水库主坝存在坝体沉陷变形较大、漏水严重和穿坝涵管开裂渗漏等重大安全隐患,经复核主坝加固前下游坝坡抗滑稳定安全系数小于规范允许值,对此,采取了坝体高压旋喷灌浆、坝基帷幕灌浆、下游坝坡培厚、排水棱体加高、穿坝涵管封堵及固结灌浆等加固措施.加固后主坝下游坝坡各工况的最小抗滑稳定安全系数均满足设计规范要求.     

淤地坝防渗改造渗流及坝坡稳定分析

为提高小流域地表水的利用率,解决山区灌溉用水问题,结合山西省偏关县咀儿上淤地坝开展淤地坝防渗改造的技术研究。针对该淤地坝上游坝坡,提出原土培厚、黏土斜墙、复合土工膜共3种改造措施5种改造方案,并考虑渗流场和应力场的耦合影响,对原坝体和各种改造方案的渗流和坝坡稳定性进行数值模拟计算。结果表明:原坝体受渗透水的影响较大,无法安全蓄水;仅对上游坝坡进行原土培厚并不能使坝体满足防渗要求;在上游坝坡铺设黏土斜墙或土工膜可有效降低浸润线、减少渗流量、提高下游坝坡的稳定性;土工膜方案相对于其他方案具有更好的安全性和可行性,可以在条件允许的前提下优先考虑。研究结果对类似淤地坝防渗改造工程具有一定的指导意义。     

地震作用下孔隙水压力对边坡动力稳定性的影响

以某水库堤坝为研究对象,研究了地震作用下孔隙水压力对边坡动力稳定性的影响。先分析地震荷载引起的渗流场时程变化,再与应力场进行耦合,分析坝坡稳定性。渗流场和震动场分析采用有限元法,坡体稳定性分析采用极限平衡法。结果表明:地震作用会激发超孔隙水压力的增长,是否考虑地震荷载和孔压变化的耦合效应会使得稳定性分析结果有较大差异。不考虑该耦合作用时,边坡易发生浅层滑动,滑动面较平坦,易高估堤坝的抗震稳定性;考虑该耦合作用时,滑面位置明显深入,易发生深层滑动。孔压的累积效应可能是两相介质边坡动力失稳的关键因素。因此,地震作用下孔隙水压力对边坡动力稳定性分析具有至关重要的作用。     

库水位骤降时坝坡稳定性分析研究

库水位下降过快往往引起坝坡上游失稳。为了研究库水位骤降条件下坝体稳定性受非稳定渗流场的影响情况,采用有限元法,考虑非饱和区的影响对坝体非稳定渗流场进行模拟。利用得出的瞬态渗流场分布等结果,运用极限平衡法对坝坡稳定性进行计算分析。结果表明：非稳定渗流场分布影响上游坝坡稳定性;水位下降速度越大,上游坝坡稳定性降低速度越快,...     

库水位骤降条件下均质土石坝渗流稳定分析

本文基于Van Genuchten非饱和渗流模型综合分析了土石坝饱和一非饱和渗流,以工程实际为例,研究了水位骤降工况下土石坝渗流稳定问题.结果表明:库水位骤降工况下,上游水位的变化对坝体渗流量的影响较大;库水位急剧降落易使浸润线形成逆向渗流形态,并造成土石坝坝坡稳定性的降低,但是当孔隙水压力消散时间足够长时,上游坝坡稳定性有一定程度的提高.     

基于GeoStudio的某土石坝整治前后渗流及坝坡稳定分析

针对由于下游排水棱体失效而导致某土石坝坝体浸润线比较高、坝坡安全系数不能满足规范要求的情况,通过削坡和重建排水棱体对其进行整治,再利用GeoStudio2007软件对该土石坝的稳定渗流期进行有限元分析,对比分析整治前后的渗流场和坝坡抗滑稳定性,验证了整治措施对坝体渗流和稳定性的改善作用。     

某水库大坝及涵洞渗流监测分析与安全性评价

从某水库大坝和涵洞监测断面的地基、换填砾质土、截渗槽的工程特性和土料特性出发,根据渗流监测成果,对中坝和涵洞部位渗流情况进行了详细分析。然后,对这些部位的渗流进行了相关性分析、渗径推断和平均渗透系数推算;根据监测的异常渗流过程,判断了异常渗流原因,对大坝和涵洞进行了安全性评价。目前,该水库大坝和涵洞仍处于渗流稳定过程中,经回归分析,坝体和坝基渗压水位的主要影响因素是库水位,出现的异常渗流情况还不至于对大坝和涵洞的安全运行产生危害,有待继续跟踪监测。     

均质坝排水失效坝体自由面变化及坝坡稳定分析

为了研究均质坝下游排水褥垫失效情况下坝体自由面变化及其对下游坝坡稳定性的影响,通过有限元法对计算区域渗流场进行分析,得出的自由面和孔隙水压力等结果应用于下游坝坡的稳定性分析。实例分析结果表明:均质坝渗流场的分布由其下游排水条件决定;排水褥垫失效,坝体渗流自由面上升,饱和区范围增大,下游坝坡安全系数降低。     

海南省松涛水库大坝渗流观测资料分析

为了解海南省松涛水库大坝渗流状况,通过绘制过程线、相关图等图形对渗流观测资料进行了分析。主坝左坝肩存在绕渗通道,但并未朝不利方向发展,渗流量主要以潜流形式流向了下游;条形山四五坳副坝左坝肩山体裂隙较发育,绕渗严重,高水位下渗透水流会自下游坝坡出逸。建议采取措施对四五坳副坝绕渗进行治理,继续加强安全监测并及时对监测资料进行整理分析,充分发挥监测系统作用。更多还原     

关村水库大坝渗流计算及稳定分析

土石坝渗流计算与坝体稳定分析是土石坝设计中的关键环节,文中通过对关村水库大坝进行渗流计算和坝坡抗滑稳定计算,为水库的除险加固工程处理提供了科学依据。