碎石桩加固地基对风化料坝应力变形影响研究

近年来振冲碎石桩逐渐应用到土石坝坝基处理中,为研究碎石桩加固地基对大坝应力变形的影响,以覆盖层地基上的某混凝土防渗墙风化料坝为背景,利用碎石桩对地基进行加固处理。在考虑坝料流变特性的基础上,采用非线性有限元方法,计算分析在碎石桩加固地基与未加固地基下,大坝在蓄水期和运行期的应力变形。通过对比计算结果,系统总结了碎石桩加固地基对坝体与防渗墙应力变形的影响规律。结果表明:在碎石桩加固地基下,大坝在蓄水期、正常运行1 a、正常运行5 a、正常运行10 a后,坝体和防渗墙的应力和变形相比未加固地基下都有所减小,相对而言,变形减小的幅度更大一些。可见利用碎石桩加固地基,可以有效地改善坝体和防渗墙的应力和变形,利于大坝保持稳定运行状态。     

碾压混凝土重力坝坝基稳定性研究

以某在建混凝土重力坝工程为研究对象,在全真模拟坝基的岩体及各类结构面的基础上,采用三维非线性有限元法,研究天然地基及加固地基条件下坝基岩体及结构面的工作性态,坝基中各类不利地质构造组合所构成滑面的抗滑安全系数,揭示坝基可能的破坏部位、机理和滑移形式,为坝基的加固处理提供依据,对坝基系统抗滑稳定性作出评价。     

某水电站厂房后边坡稳定性研究和加固处理

根据已有的地质资料和开挖剖面,运用岩体结构概率模型原理和方法,对某水电站厂房后边坡稳定性进行研究,模拟出岩体结构模型,从而建立地质模型.利用二维非线性有限元分析法,分析边坡的位移和应力变化情况；通过计算得出边坡的破坏概率和安全系数,提出了边坡处理加固方案.     

优势结构面理论在岩土工程中的应用

本文介绍了优势结构面理论的发展和在岩土工程中的应用。其应用范围包括岩土工程区域稳定性问题、岩体结构面力学参数问题、岩体质量问题、岩体地基沉降变形问题、土体中的宏观优势结构面问题和岩土工程加固问题等。实践证明：优势结构面控制和评价区域稳定性有6种基于优势结构面理论的新方法；当测试结构面的力学参数时，应测优势结构面上的力学参数，同时要考虑围压效应；在评价岩体质量时，应加大优势结构面上岩体质量的权重值；在相同应力条件下，考虑优势结构面效应时，计算的地基变形量比不考虑优势面效应时要大，说明优势结构面对地基变形有明显影响；工程加固中要抓住优势结构面这一关键因素。     

考虑覆盖层渗流作用的防渗墙应力变形分析

采用三维非线性有限元方法分析深覆盖层上面板堆石坝防渗墙应力变形特性。采用邓肯-张E-B模型模拟覆盖层和坝体材料的本构关系,采用接触摩擦单元模拟防渗墙和覆盖层之间的相互作用。考虑覆盖层地基的多孔介质属性,进行覆盖层地基渗流作用的防渗墙应力变形计算。分析了防渗墙施工顺序对墙体应力变形特性的影响,以及悬挂式防渗墙的应力变形特性。计算结果表明防渗墙靠后的施工顺序可以改善墙体的应力变形性状,悬挂式防渗墙贯入深度越小,其应力变形特性越趋于安全稳定。     

某水电站厂房边坡稳定性研究和加固处理

根据已有的地质资料和开挖剖面，运用岩体结构概率模型原理和方法，对某水电站厂房后边坡稳定性进行研究，模拟出岩体结构模型，从而建立地质模型。利用二维非线性有限元分析法，分析边坡的位移和应力变化情况；通过计算得出边坡的破坏概率和安全系数，提出了边坡处理加固方案。     

折线形胶凝砂砾石坝三维静力有限元分析

以贵州地区某中型水库工程胶凝砂砾坝方案为案例,建立折线形胶凝砂砾石坝及地基的三维有限元计算模型,模型中考虑地基和坝体材料的非线性特性、坝段间接触特性、地应力平衡等。基于ABAQUS三维有限元计算,研究该方案蓄水工况和施工期工况下建坝引起的地基应力变化及各坝段的变形情况,为该项目方案决策提供理论依据。经计算分析,断层破碎带和影响带附近的地基应力及坝体变形均较大,不能满足地基承载力要求和坝段变形控制要求,需提出工程处理措施或其他技术方案进行优化。该有限元计算结果对类似工程如折线形刚性坝、胶凝砂砾石坝以及宽断层破碎带筑坝具有一定的借鉴意义。     

复杂地基加固处理前后拱坝结构特性对比分析

为了分析建在复杂地基上的高拱坝在水库蓄水后坝体工作性态受坝肩断层、裂隙等地质缺陷的影响程度,采用结构模型试验及有限元计算方法,对某高拱坝1 760 m典型高程拱圈开展研究,对比分析拱坝在坝肩软弱结构面加固处理前后的结构特性。结构模型试验结果表明:在天然坝基条件下,受坝肩软弱结构面较发育以及两岸地形地质条件不对称等因素影响,拱坝的应力与变位值较大,其分布特征存在明显不对称的特点。采用以混凝土置换为主的措施进行加固处理,并对处理前后的拱坝应力、变位情况进行对比分析,有限元计算结果表明:在左岸布置混凝土垫座以及对软弱结构面进行混凝土置换,可有效提高坝肩岩体的承载力和抗变形能力,同时可调整拱坝体型、改善坝体受力状态,使拱圈应力与变位值减小,左右对称性得到明显改善,具有良好的加固效果。     

拱坝地基综合变形模量计算的有限元方法

用拱梁分载法进行拱坝应力分析时,需要合理确定各计算高程坝基岩体的变形模量和泊松比,但是坝基岩体通常是由各种不同岩性的岩石构成的,用其中任何一种岩性岩体的变形参数来代替或者对所有岩体变形参数进行简单的平均都是不合理的,因而正确评价坝基的综合变形模量对拱坝应力分析具有十分重要的现实意义。给出了在最小二乘意义下,利用三维有限元计算拱坝坝基综合变形模量和泊松比的一种方法。该方法可以求解由多种不同岩性的岩体、断层以及软弱夹层等构成的复杂岩体结构等效的变形模量和泊松比,并与相关的理论解进行了比较。比较结果表明,利用该方法来计算等效变形模量和泊松比是可行的。最后应用该方法对锦屏一级拱坝地基的综合变形模量和泊松比进行了计算,应用结果表明,在充分考虑各种地质构造和地基处理措施后,采用该方法计算的地基综合变形模量是合理的。     

瀑布沟水电站泄洪洞地震动力分析

采用有限元分析方法，分析计算了地震波作用下瀑布沟电站泄洪洞出口段2—2剖面岩体与衬砌结构的变形、应力及加速度特性，计算表明，地震作用下动破坏区及衬砌内偏压现象均有显著增加。依据其动力破坏区发展深度．提出了抗震加固处理措施。     

锦屏一级高拱坝整体稳定分析与评价

介绍了锦屏一级高拱坝针对复杂地基的系统加固处理方案,并结合三维非线性有限元数值仿真分析和超载地质力学模型试验,分析了高拱坝的坝基变形、基础的破坏特征、点安全度及整体稳定性;考虑坝基岩体高应力和高渗压作用下,试验研究了软弱结构面可能的降强幅度,并通过综合法地质力学模型试验,揭示了大坝与基础破坏的另一种模式。综合三维数值计算和地质力学模型试验研究成果,依据评判准则,锦屏一级高拱坝整体稳定安全度较高,可满足设计要求。     

基于响应面法的拱坝结构可靠度研究

针对拱坝构造复杂,基岩和筑坝材料具有非线性特性,可靠度分析十分困难的问题,将可靠度计算的响应面法与拱坝应力分析的有限元法相结合分析坝体的可靠度,即:坝体应力与变形的计算采用三维非线性有限元法,可靠度计算采用二次响应面法.以福建省永泰县大洋水电站拱坝为例,分析了该拱坝上游面和下游面的可靠度,得出了可靠指标的变化规律.与其...     

湿化及流变对不同软岩料利用范围面板坝应力变形的影响

为研究不同软岩料分区范围下湿化及流变特性对面板堆石坝的应力及变形影响。查找、对比软岩料的湿化及流变模型,分析和研究已有的软岩料湿化及流变特性的有限元实现方法。以某面板堆石坝为例,按软岩料的不同填筑范围制定两种计算方案,分别进行大坝的三维有限元应力变形计算,然后通过对比分析两种计算方案的计算结果,系统总结软岩料不同填筑范围对面板堆石坝应力变形的影响规律。结果表明:随着软岩料利用范围的扩大,坝体的流变范围也随之扩大,相应的垂直位移、水平位移位移及面板的挠度也随之增大。因此,在实际面板砂砾石坝工程设计中,进行软岩料的扩大利用时需要合理的制定软岩料填筑范围。     

特高拱坝体形适应性分析研究

以西北地区某240 m特高拱坝为例,采用拱梁分载法,选择对拱坝体形设计影响较大且具有一定不确定性的参数,即地基综合变形模量、坝体混凝土弹性模量和线膨胀系数等进行敏感性分析,研究拱坝体形设计的合理性和适应性。经体形优化设计调整,对得到的拱坝体形进行关键参数的敏感性分析计算。由计算成果可知,当地基综合变形模量、坝体混凝土弹性模量和线膨胀系数在一定范围内浮动时,坝体应力、位移均满足设计要求,说明拱坝体形适应性较好。此研究方法将影响拱坝设计的不确定因素提前考虑,既可以减轻后续设计阶段体形优化调整的工作量,又可以保证拱坝建成后保持良好的工作状态,对类似工程设计具有重要的参考意义。     

某水库大坝巨型溶蚀大厅加固处理方案及喷锚支护参数优化研究

某RCC重力坝坝基巨型溶蚀大厅规模大,坝基以下岩体厚度小,发育深度大,坝基开挖爆破导致洞顶以上岩体松动,存在坝基塌陷的安全隐患.在充分研究区域地形地质条件的基础上,采用三维非线性有限元法研究了不同施工方案下坝基巨型溶蚀大厅的应力场、位移场及破坏区分布,并在此基础上提出溶蚀大厅的加固处理方案及喷锚支护参数.     

围岩变形模量对调压井衬砌结构内力及配筋的影响

采用三维非线性有限元法分析了复杂地质条件下的姜射坝阻抗式调压井结构特性。给出了基于有限元计算应力进行配筋的计算原理和计算方法,研究了围岩变形模量以及横撑断面尺寸变化对调压井结构特性和配筋量的影响。     

碾压混凝土拱坝三维弹塑性有限元分析

在建立碾压混凝土拱坝等效连续概化模型的基础上 ,采用压扁单元和等效连续概化模型相结合来模拟碾压混凝土坝体的方法 ,运用四参数、Mohr- Coulumb和 Drucker- Parger准则分别模拟坝体、层面和基岩 ,以及用分散式裂缝模型模拟坝体开裂状态。对沙牌碾压混凝土拱坝进行的三维弹塑性有限元分析表明 ,坝肩出现了非层面向的裂缝并危及帷幕灌浆体 ,不利于拱坝正常运行。     

边界取值范围对混凝土坝数值计算结果的影响分析

运用ANSYS软件,采用改变基础截取边界的平面域与深度域范围的方法,对混凝土重力坝案例进行了有限元应力应变计算;分析了坝内第一主应力与第一主应变值随基础计算边界改变时的变化情况;归纳了为获取稳定应力、应变计算值所需的有限元基础边界截取条件,提出了混凝土大坝结构应力应变有限元分析的合理计算边界参数。     

阿海水电站复杂层状岩体坝基研究及基础处理措施

阿海水电站坝基下伏地层主要为泥盆系浅变质岩和后期顺层侵入的辉绿岩条带,地质条件复杂,各向异性明显。通过材料力学法、平面有限元法和三维有限元法对大坝和坝基进行分析,研究复杂层状岩体坝基建高坝的适应性,并提出相应的坝基处理措施。目前大坝已浇筑至坝顶,并于2011年11月上旬进行了初期蓄水,最高水位至1 472.00m,监测结果表明：大坝的变形和应力均符合一般规律,没有出现异常现象,大坝处于稳定状态。