某病险土石坝加固前后的渗流与坝坡稳定分析

针对某病险土石斜墙坝斜墙和砂石料的渗透系数相差不大而导致坝体浸润线过高、下游坝坡稳定性不满足规范要求的问题,采用黏土防渗墙的防渗措施,对该土石坝设置防渗墙前后稳定渗流期的渗流场进行有限元分析,并利用极限平衡方法进行下游坝坡稳定性分析。结果表明：采取防渗措施后浸润线降低,渗透流量减少;防渗墙具有良好的防渗效果,进而保证了下游坝坡的稳定性。     

混凝土防渗墙截渗对土石坝边坡稳定的不利影响分析

在我国病险水库中,大坝渗漏和坝坡稳定是普遍存在的主要问题。为解决土石坝的渗漏和渗透稳定问题,混凝土防渗墙是一种行之有效的办法,它不但可以减少渗漏量,还能大大降低坝后渗透坡降。但是,进行防渗处理设计时往往容易忽视一点：防渗墙在解决了土石坝渗流问题的同时,也会造成上游坝体浸润线抬高,对水位降落工况上游坝坡稳定造成不利影响。     

混凝土防渗墙在病险土石坝加固中的应用

我国的病险土石坝中,渗漏及由渗流问题引起的边坡稳定性是一个普遍存在的问题。近些年,国内外许多学者对这个问题进行了研究,提出了有效的解决办法,其中一个就是混凝土防渗墙。本文基于二维饱和一非饱和渗流的基本方程,采用有限元计算软件,结合工程实例计算分析某水库防渗加固方案对坝坡渗透稳定的影响,结果表明:在已建水库堤坝的防渗加固工程中,混凝土防渗墙对坝坡的渗透稳定起到很好的加固效果。     

库水位骤降下混凝土防渗墙对心墙土石坝渗流稳定的影响

采用混凝土防渗墙对心墙土石坝进行加固,考虑坝体土料的非饱和特性,对加固前后土石坝在库水位骤降情况下的渗流稳定特性进行有限元计算分析,结论如下:当水位骤降时,加固前的坝体中孔隙水来不及排出,浸润线呈"上凸"状,坝顶向上游发生较大变形,上游坝坡形成贯通塑性区,坝坡抗滑安全系数较小.设置混凝土防渗墙后,心墙内的浸润线降低,坝顶位移和沉降变小,塑性贯通区消失,坝坡安全系数增加.计算表明,混凝土防渗墙与坝基相连,在坝体内部形成"纵向增强体",坝体整体刚度增强,抗渗性增强,坝体的变形得到有效限制,坝体的稳定性明显提高.     

坞罗水库土石坝综合防渗效果分析

选取典型断面,采用有限单元法,对坞罗水库土石坝综合防渗效果进行了计算分析,结果表明:各种工况下,混凝土防渗墙、防渗帷幕和下游坝坡逸出面的渗透比降均小于最大允许渗透比降,渗透稳定满足要求,渗流分析计算值与实际观测值比较吻合。采取综合防渗措施后,坝后冒水点消失,渗漏现象基本消除,综合防渗技术在坞罗水库除险加固中取得了显著效果,可以保证土石坝的安全运行。     

七家营水库黏土心墙砂砾石坝渗流及坝坡稳定分析评价

土石坝因具有就地取材、地质条件适应性强、工作可靠等优点而被广泛采用,其失事以渗流引起的渗透破坏、滑坡尤为严重。故合理、正确地进行大坝渗流分析与坝坡稳定分析是保证土石坝安全运行的关键。对七家营水库黏土心墙砂砾石坝渗漏量、浸润线、渗透坡降及坝坡抗滑稳定安全系数进行了复核计算,对大坝渗流及坝坡稳定进行了分析评价。     

黄河黄丰水电站右岸复合土工膜砂砾石坝设计

黄丰水电站工程右岸土石坝采用混凝土防渗墙与复合土工膜联合防渗结构。简要介绍土石坝上游坝坡防渗体系设计、坝体整体的渗流计算、稳定计算以及复合土工膜与上下保护层料之间的抗滑稳定性分析。经计算,坝体整体渗流量相对多年平均流量较小,可忽略不计;上游坝坡采用加糙复合土工膜或设置防滑槽形式铺设,稳定性满足规范要求。     

不同水位时防渗墙缺陷对土石坝稳定性影响分析

防渗墙的防渗效果直接影响土石坝的安全,而防渗墙缺陷又严重影响防渗墙的功效。利用GEO-STUDIO对不同水位情况下不设置防渗墙和有防渗墙缺陷的坝体进行稳定性分析。设置防渗墙前,随着库水位的降低,坝坡的安全系数随着降低,库水位不再变化时,坝坡安全系数逐渐回升。库水位下降速度越大,上游坝坡安全系数越低。假定防渗墙的四个土层均可能出现空洞,当缺陷所在的土层渗透系数越大时,防渗墙缺陷对坝体稳定性的影响越大,坝坡下游的安全系数偏小。在实际工程中,应改善施工工艺,防止防渗墙出现缺陷,进而对土石坝的防渗效果造成影响。     

乌井水库坝体防渗墙对坝坡稳定的影响研究

增建防渗墙是一种常见的土石坝加固手段,目前,关于土石坝除险加固工程中增建混凝土防渗墙后是否对坝坡稳定产生影响的研究较少,工程设计上也很少考虑.为分析增建防渗墙对坝体的影响,采用有限元法建立数值计算模型,分析增建防渗墙前后坝体渗流、应力场变化规律,对比计算不同运行工况条件下的坝坡稳定情况.计算结果表明:增设防渗墙后,上游坝坡浸润线有所抬高,下游坝坡浸润线明显降低;墙前土体孔隙水压力大于墙后土体,墙后土体的有效应力大于墙前土体;增建防渗墙后上游坝坡的稳定安全系数减小,但减小的幅度不大,相比上游坝坡,增建防渗墙对于下游坝坡的稳定安全系数影响更显著,安全系数提升了近10％;水位骤降速度越大,上游坝坡稳定安全系数下降越快,骤降达到的最小坝坡稳定安全系数越小,对于坝坡的稳定越不利.     

某水电站绕坝渗流及渗透稳定性研究

根据某水电站坝肩沙卵砾石层工程地质特性和水文地质特点,通过现场及室内试验资料初步确定坝肩渗透变形类型及允许坡降。基于Visual MODFLOW三维渗流软件,模拟坝址区绕坝渗流的三维渗流场,获得建坝蓄水后无防渗墙、设置防渗墙条件下的渗漏量及渗透坡降,分析坝肩渗透稳定性。结果表明:设置防渗墙后,地下水位等值线在防渗墙附近较密集,防渗墙内地下水渗透坡降较大,水头损失较大,防渗效果明显;与不设置防渗墙相比,减少渗漏量约84%,防渗墙起到了明显阻水防渗作用。     

基于Midas的不同土石坝防渗体系效果分析

采用有限元软件Midas gts nx对斜心墙+水平铺盖和心墙+混凝土防渗墙两种土石坝常用的防渗体系进行渗流计算,分析两种防渗体系下土石坝的渗流压力水头、渗径、浸润线和渗流量。结果表明,斜心墙+水平铺盖防渗体系能有效延长渗径,降低坝体内部的浸润线高度;心墙+混凝土防渗墙能有效阻断渗径,减小坝体和地基中的渗流量,防渗效果较斜心墙+水平铺盖防渗体系更显著。因此,在覆盖层不深厚时,建议优先选用心墙+混凝土防渗墙体系对土石坝进行防渗处理。     

复合土工膜防渗体土石坝渗流有限元分析

基于复合土工膜的渗透机理，结合土体的渗流计算模型，采用有限元法，编写了土石坝渗流计算的程序，对某复合土工膜面板坝进行了渗流分析。应用实例的计算结果表明，用复合土工膜防渗的土石坝的渗流计算结果是合理的，与未铺设复合土工膜的土石坝相比，浸润线坡度趋于平缓，渗透坡降明显减小，渗透流量大幅度缩减。     

某病险水库土石坝加固后渗流及坝坡稳定分析

针对某病险水库土石坝渗漏问题,提出了"粘土斜墙+坝基截水槽"加固方案。分析了库水位骤降工况下加固后的坝体渗流及坝坡稳定性。结果表明:与土石坝加固前相比,加固后的坝体渗流量较小,浸润线急剧降低,坝坡安全系数明显增加,坝坡失效概率降低,坝坡安全系数与失效概率均符合安全规范要求。     

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。     

泥沙淤积对中小型土石坝渗流的影响

以范沟水库土石坝为例,利用geo-studio通用软件,分析了土石坝坝前泥沙淤积对大坝渗流的影响,结果表明:随着泥沙淤积厚度的增加,下游浸润线出逸点高度明显降低,渗漏量明显减小,虽然坝体的水力坡降有所增大,但是在允许的水力坡降范围之内,不会发生渗透破坏.提出了利用淤积泥沙作为防渗铺盖而不对坝基进行防渗处理的适用条件.     

燕山水利枢纽土石坝三维渗流分析

根据燕山水库土石坝地质条件和渗流控制措施的特点,建立了三维有限元计算模型,模拟不同工况下燕山水库土石坝的渗流场,并分析计算了混凝土防渗墙顶与黏土斜墙结合部位、墙体和防渗帷幕内的渗透比降,结果表明:在各种运行工况下,混凝土防渗墙顶与黏土结合部位、混凝土防渗、防渗帷幕和下游坝坡逸出面的渗透比降均在其允许范围内,不会发生渗透破坏.     

帷幕灌浆及充填灌浆对水库除险加固的影响研究

土石坝渗漏破坏是病险水库中最常见的病种之一,设计及施工中应严格控制大坝渗流量及渗透坡降。针对烟庄水库渗漏问题,坝体采用粉质黏土充填灌浆、坝基采用帷幕灌浆技术进行防渗加固处理。采用两种有限元分析软件对土石坝进行数值模拟计算,对比分析两种软件计算的大坝渗流量、防渗墙底部坡降、出逸坡降,分析灌浆加固后土石坝的渗流及稳定特性。研究结果表明,粉质黏土充填灌浆、帷幕灌浆技术结合使用能有效降低大坝渗流量、抑制防渗墙底部渗透坡降、出逸坡降;加固后的土石坝渗流特性、坝体上下游边坡稳定性在各种工况下皆符合渗透稳定要求。其研究结果可为类似土石坝除险加固工程提供理论依据及技术参考,具有一定的实际应用价值。     

土石坝渗流安全的有限元法应用研究

本文利用有限单元法对土石坝渗流进行了安全分析,建立了渗流计算模型,并结合工程实例对整治前后两种状况进行验证计算,求出浸润线出溢点的位置、渗流量和渗透坡降。结果表明整治后渗漏量约减小11%,浸润线下游出溢点下降到排水棱体中,土石坝渗流安全是有保障的。     

双向挡水土石坝的坝坡稳定分析与研究——乌海市商务中心围坝工程的坝坡稳定研究

文章研究采用河海大学研制的渗流计算软件autobank5.3,利用有限元技术,对商务中心围坝进行渗流场分析,对坝坡渗透稳定进行评价,并采取相应工程措施,同时,结合渗流计算结果(浸润线),采用黄河勘测规划设计有限公司和河海大学工程力学研究部联合研制的《土石坝稳定分析系统HH-Slope》进行不同工况的坝坡稳定计算,对坝坡稳定性进行分析,并采取相应的工程措施,提出适宜的围坝断面型式。