花凉亭水库坝基及坝壳砂土液化判别

通过对花凉亭水库坝基砂和坝体砂土在抗震设防烈度7度时可能存在的地震液化问题,根据多种方法进行了初判、复判和液化动力分析评价,判定坝基砂不存在地震液化的可能,上游坝体在库水位以下部分的坝坡浅层一定范围内有发生液化的可能,但最深的液化深度不超过10m,下游坝体不存在液化问题,为大坝动力稳定分析提供了充分的地质依据,指导水库大坝除险加固.     

小浪底土石坝三维地震反应分析

根据小浪底斜心墙堆石坝坝式砂砾石以及在关坝料在循环载作用下的孔隙水压增长模型以及残余变形模型。对该坝进行三维地震反应分析。地震加速度时程线是世界世界银行咨询专家为小浪底提出的地震反应谱经过人工合成得到的。分析结果表明，在地震作用下，虽然坝踵砂砾石地基以及上游淤积土表层均有一定范围的液化破坏区，但由于坝踵液化区离大坝坝体较远，因而只影响到坝踵压戗的局部；上游反滤层局部区域有破坏的可能，但由于区域较小     

塔城心墙堆石坝地震反应分析

塔城砾石土心墙堆石坝最大坝高 315 m ,地震动作用下,坝身特别是坝体上部容易出现严重裂缝或者坝坡失稳等问题。为了考察高土石坝经历高震级地震时的抗震性能,坝体及覆盖层材料采用 Hardin 非线性动力模型,在三维非线性静力分析基础上,用时程法对大坝进行地震动力分析,以揭示在 Taft 三向地震波的作用过程中坝体中加速度、动位移、动应力的分布及其地震永久变形和液化情况。坝体非线性仿真结果表明,在设防烈度地震作用下,在坝体最大断面上,坝顶动力放大系数为 2.5 左右, 1/2 坝高小范围内有拉应力出现,坝体沉陷及向下游水平位移较大,坝踵坝趾局部有一定的液化可能。     

RCC重力坝地质缺陷坝基处理方案优化及加固效果评价研究

笔者针对RCC重力坝地质缺陷坝基开展处理方案优化和评价研究,采用有限元超载法对碾压混凝土重力坝的坝基接触面应力、位移及坝体破坏进行分析。研究表明:随着超载系数的增大,坝基接触面上游部位的拉应力和下游部位的压应力均增大,且坝踵拉应力增长幅度大于坝趾压应力的增长幅度。同时,坝基竖向位移增大,坝踵与坝趾的位移差也随着超载系数的增大而增大。地基接触面位移量值增大及上下游变形差异的增大都会导致坝体塑性区的发育和扩展,不利于坝体的稳定性。基于不同地基处理方案下坝基位移、坝踵与坝趾位移差异性比较可知:地基处理方案四的加固效果较其他三种处理方案更能有效提高坝基的承载能力和稳定性。     

山东省邹城市西苇水库除险加固工程设计

针对西苇水库存在的大坝施工质量差，坝基坝体渗漏严重、地震液化，下游坝脚渗透变形、坝后发生大面积沼泽，以及溢洪道无法有效控制中小洪水，放水洞裂缝漏水等问题，采用抛石挤淤与坝坡砂壳翻压相结合抗液化、坝基坝体采用混凝土防渗墙、深层水泥搅拌防渗墙、基岩帷幕灌浆截渗，溢洪道改建和放水洞拆除重建等技术方案加固后,有效地解决了水库的安全隐患，保障了工程正常运行，达到了工程除险加固的预期目的。     

跋山水库土石坝除险加固方案研究

土石坝在长期运行后易出现地震液化等风险,影响到水库效益的同时也威胁到下游居民的安全。为了改善这一现状,通过方案对比,采用坝前压重与翻压结合的方案对坝体进行加固,以满足抗液化需要;采用混凝土格梁内嵌细石砼砌石方案加固坝体上游坝坡;下游坝坡现状稳定性较好,采用贴坡加固方案加以治理。通过数值模拟分析,加固后坝坡稳定性满足要求。     

尾矿坝地震液化稳定的简化分析

简要介绍尾矿坝抗震设计规范中液化分析方法的简化过程，依据抗液化度与孔压比的关系，提出了尾矿坝超静孔压的简化计算式，并应用于拟静力法稳定分析中。结合某尾矿坝实例，用简化方法计算滩长为130m时初期坝淤堵，以及滩长分别为70、130、和200m时初期坝正常排水共计四种工况的液化与稳定。通过计算分析得出，上游坡面水边线附近区域最易液化，其次在初期坝附近。滩长对尾矿坝地震液化稳定有很大影响，滩长越长，液化区越小，稳定性越高。如果初期坝排水设施失效，将导致初期坝附近孔压增大，坝体安全系数降低。因此，保证合理的滩长、初期坝排水设施的有效性对尾矿坝地震稳定非常重要。     

刘家箐水库大坝安全性分析

在高震区易液化的全风化花岗岩地基上修建心墙堆石高坝,用于防渗的土料为易液化低粘粒含量的全风化花岗岩砂土,基础及坝体的动力安全性是坝体设计中的关键问题.通过采用各筑坝料的静、动力试验研究成果,对大坝典型设计剖面进行了静、动力有限元数值分析,对坝体安全性进行了论证,结果表明:坝体在静力荷载作用下是安全的;坝体在动力荷载作用下,若遇8度地震,上游坝脚处的基础全风化砂层和坝体上游面残坡积土斜墙防渗体可能发生液化,下游坝脚剥离弃料坡面可能发生剪切破坏,将影响大坝的稳定安全.     

基于三维动力有限元分析大坝安全性态

地震作用下水库大坝的坝坡失稳、坝体填土及坝基液化是大坝安全分析的重点。通过拟静力法对大坝抗滑稳定性进行复核计算,用三维动力有限元分析坝体和覆盖层液化可能性。研究结果表明:坝体最小抗滑稳定系数均大于1.2,抗滑稳定系数符合规定要求;坝基覆盖层动孔压力和液化度极值分别为394.08 k Pa和51.8%,坝基不存在液化问题。7度地震时,面板出现最大压应力为16.56 MPa(面板中部),面板开裂可能性较小。     

岳城水库土坝非线性地震反应分析

岳城水库土坝位于地震高烈度区,坝体和坝基的地震液化是影响大坝安全的重要因素之一。本文采用非线性动力有限元法对该坝典型断面进行了地震液化分析,检验了对该坝进行抗震加固的必要性,为实施工程提供了依据。     

深覆盖层沥青混凝土心墙坝动力特性分析

采用有效的地震输入方式和本构模型,对深覆盖层地基(147.95 m)沥青混凝土心墙土石坝进行了有限元动态特性分析,研究了强震区深覆盖层问题中坝体及坝基的应力和变形特点。评价了大坝的安全性。     

河南山口水库分区土石坝设计

河南三门峡市山口水库复建工程料场和溢洪道开挖的土料渗透系数较大,无法满足心墙坝或者斜墙坝防渗要求。针对上述难点,设计选用了分区土石坝。该方案通过对大坝进行合理分区,将坝体分为土质防渗体区和堆石区,中间设过渡层、反滤层,并具体提出土质防渗体区土料渗透系数不得高于5×10-5 cm/s,使大坝设计满足了规范的相关要求。该分区坝可以充分利用溢洪道开挖料,不仅可以减少工程弃渣量,还可以大幅降低工程投资。     

砂卵砾石地基上的土石坝分区材料研究

云南青山嘴水库主坝为坐落在砂卵砾石地基上的砾石(黏)土心墙石渣坝。针对其筑坝材料的料源组成复杂、地基存在不均匀沉陷及地震液化问题等特点,对坝基砂卵砾石层进行强夯处理,防渗心墙采用砾石土料和黏土料两种防渗土料填筑,坝体采用以砂泥岩为主的夹砂砾岩、砾岩石渣料填筑;防渗心墙反滤层按保护两种心墙料要求设计,心墙下游坝基面按满足与坝体间的过渡关系设置水平反滤层,有效地解决了坝体和坝基的渗透破坏问题,使心墙防渗土料和坝基砂卵砾石层均得到保护,保证了大坝的渗透稳定性。工程于2009年投入运行,实测不同库水位情况下的主坝渗漏量变化和坝体累计沉降量均低于设计值,施工质量良好,运行情况稳定。     

Seismic stability safety evaluation of gravity dam with shear strength reduction method

A new method of numerical seismic stability safety evaluation for a rock slope is proposed based on the analysis of a gravity dam foundation subjected to earthquake loading. The shear strengths of the weak discontinuities are divided by different shear strength reduction ratios (K) and numerical seismic analysis is carried out after the static analysis is completed. With different K values, the curves of the permanent horizontal displacement of key points of the dam foundation (K-displacement curves) are studied. According to the curve change, the distribution of plastic zones in the foundation, and the slow convergence of the finite element method (FEM), the seismic stability safety factor is defined as K when the gravity dam is in the limit equilibrium state subjected to earthquake loading. These concepts were applied to the evaluation of seismic stability safety of a gravity dam for a hydropower project. The analysis of the example shows that the proposed method is feasible and is an effective method of seismic stability safety evaluation.     

垫层料的压实性及渗流稳定性试验研究

结合某水库面板堆石坝垫层料的现场检测成果，通过符合现场碾压工况的表面激振压实及高压渗变试验，论证了所提供垫层料压实控制密度的合理性及垫层料在高水头作用下的抗渗稳定性。虽然从防渗角度考虑，垫层料渗透系数偏大，然而垫层料在有反滤保护条件下，渗透坡降高达200～250未见破坏，具有较高的抗渗稳定性。由于试验级配比现场检测值偏粗，制样干密度又为垫层料现场检测的下限值，故可认为填筑的垫层料能满足工程抗渗稳定性的要求。     

温泉水电站面板堆石坝坝体分区及坝料

温泉水电站混凝土面板坝设计中,考虑到填筑料场储量、开采制约因素及造价等原因,根据坝体变形、渗流特性及坝体抗震稳定等要求．进行合理的坝体分区及坝料设计,充分发挥爆破堆石料力学性能好、抗剪强度高、休止角大、渗透性好,以及砂砾料压缩模量较大,坝体沉降变形较小的特点。     

深厚覆盖层上土石坝动力分析黏弹性边界处理方法

当覆盖层地基深度相对其上土石坝坝高较大时,大坝动力分析计算中常将覆盖层地基截断,只取临近坝体部分覆盖层地基连同坝体一起作为计算分析对象。用黏弹性边界条件代替固定边界条件,可以消除或有效降低由于截断边界造成外行波无法透过边界而引起的计算误差。本文采用施加等效地震惯性力的方法实现黏弹性边界条件下的地震动输入、采用等效线性化方法反映覆盖层地基边界上黏弹性边界条件的非线性特性,建立了基于黏弹性边界条件的深厚覆盖层上土石坝动力反应分析方法。研究表明:施加等效地震惯性力的方法可以简单而有效地解决黏弹性边界条件下的地震动输入问题;固定边界条件大幅提高了坝体在地震作用下的动力反应水平,使得计算的结果偏于安全。     

基于渗透特性的面板堆石坝垫层料适用性研究

垫层是面板堆石坝的重要分区之一。青海石头峡水电站面板堆石坝填筑施工之前,河床砂砾石料场的检测成果显示,筛除100 mm以上直径颗粒后的土料(直接筛分料),其细颗粒含量很容易低于要求的垫层料范围下限。针对直接筛分料和过渡料开展了渗透变形和反滤试验,运用数值模拟方法预测了大坝渗流场分布及垫层与过渡区可能出现的最大渗透比降。从大坝渗漏控制和渗透稳定性功能要求出发,分析认为直接筛分料不适用于石头峡大坝垫层。针对直接筛分料提出了改进方案,即掺入粒径5 mm以下的颗粒,通过渗透变形和反滤试验复核了改进料作为垫层料的适用性。工程建成后,水库蓄水期间运行性态良好,并经受了地震的考验。通过实例研究,强调了填料特性研究应贯穿土石坝建设的全过程,尤其应重视填筑施工之前尽早开展实际用料适用性的复核试验与评价工作。     

西藏满拉水利枢纽工程土心墙堆石坝设计

满拉水利枢纽工程大坝为土心墙堆石坝,防渗心墙采用宽级配砾质土,心墙反滤采用天然砂砾料,并以肥心墙、厚反滤的形式成功地解决了渗透稳定问题。文章介绍了大坝的剖面设计、坝体材料分区、坝坡抗震稳定处理措施、基础处理设计以及实际运行等情况。