虚拟热源法研究坝基裂隙岩体渗漏通道

利用虚拟热源法研究坝基裂隙岩体中存在的集中渗漏通道。水库底部通常为低温水,而基岩温度随着深度的增加而升高,坝后温度异常区域可能存在库水渗漏。渗漏水与周围地层将进行热量的交换。低温的渗漏水从地层中吸收热量,而地层则释放出热量,根据能量守恒原理,这两个热量是相等的。将集中渗漏通道看作是一个虚拟线热源,通道以外地层温度的分布仅与渗漏带最外层的温度有关,与渗漏通道内部的温度分布无关,渗漏通道内部的温度是由水流带来的,其外部的温度是靠热传导进行。根据热传导及能量守恒理论,可以推导出温度在地层中的分布趋势,通过温度分布曲线可以确定渗漏范围,建立堤坝渗漏量的虚拟热源法模型;同时,对具体工程实例进行了定量计算。     

堤坝集中渗漏温度场探测模型及数值试验

为确定堤坝集中渗漏通道的位置和性质,在反分析理论的基础上,建立齐次边界条件下的各向同性土体热传导模型和复杂边界条件下的渗流传热模型;求解简化边界条件后的解析解,对方程解进行变量转换,把渗漏通道位置和其他参数作为未知变量,建立反分析目标方程,指出实现回归优化的多条途径。为了验证其有效性,利用有限元软件设计数值试验,参照温度场特征,对两种主要模型不同探测线、最低温水平面及综合数据进行回归分析对比。工程实例优化结果表明,利用温度场进行集中渗漏探测是有效的方法。     

土石坝下伏基岩交错断层导水示踪研究

 截至2007年,深圳一水库实际渗漏量是设计渗漏量的10倍,渗流情况非常复杂。为找出渗漏量偏大的原因并确定渗漏通道的位置,运用综合分析法研究坝体的渗流情况。首先采用示踪法得到坝体温度场和流速场,找出渗漏异常区;其次通过温度异常区和测压管资料分析,得出渗漏区主要处于基岩中,并存在集中渗漏通道的可能;最后综合水库水文地质条件以及坝体施工过程,确定土石坝下伏基岩交错断层为渗漏主通道,在此基础上建立水库渗漏概念模型。综合分析方法能克服单一方法的多解性,是水库渗漏探测的有效方法,具有一定的工程意义。     

堤坝渗漏圆柱状热源模型及试验研究

 集中渗漏的地下水在流动过程中与岩土体发生热交换,从而改变附近的地温状况。结合集中渗漏通道自身特点假定渗漏通道为圆柱状,对形成集中渗漏通道后的岩土体温度场和渗流场特征进行分析,建立圆柱状渗漏通道热源模型,分别描述渗漏通道内外的传热过程。根据渗漏通道内的水流导热微分方程进行推导,确定通道为有限长和无限长2种情况下的沿程温度分布公式,由实测的温度变化通过反演可求出渗漏流速。通过室内试验模拟地下水渗漏通道的传热问题,得到不同热源强度、边界条件、渗漏水流速等相关因素影响下温度场的分布情况,并计算出不同工况下的流速,与实测数据相比误差较小,由此验证所建立的热源模型和提出的计算方法是可行的。     

灰水库渗漏分析与计算

本文分析了粉煤灰的水力特性及灰水库的渗漏特征 ,指出灰水库的渗漏是属于饱和 -非饱和渗漏 ,具有明显的三个阶段 ,并给出了每一阶段渗漏量及持续时间的计算方法。最后用该方法进行了实例计算。     

恰让水库坝基渗漏量模拟和影响因素分析

水库坝基的渗漏问题一直是影响水库大坝稳定性的主要问题之一,因此确定渗漏位置与计算渗漏量尤其重要。本文以恰让水库为例,采用数值方法计算了坝基的地下水位和渗漏量,并与实测水位和渗漏量进行拟合,反演得到坝基岩体和断层的渗透系数。基于反演的渗透系数,考虑了增加帷幕深度、部分断层灌浆以减少渗透系数的方法,对坝基渗漏量进行了预测。计算结果表明,左岸渗漏量约占总渗漏量的40%,而右岸为60%,因此大坝右岸为主要渗漏量来源,其中通过F2断层和F17断层的渗漏量约占总渗漏量的26%和11%,因此这两条断层为坝基处主要的渗流通道。水库蓄水位的大小、帷幕的渗透性以及断层的存在都对坝基的渗漏量有影响,其中顺河向断层的影响较大。     

复杂渗漏条件下的水库渗漏分析

介绍了在对复杂渗漏条件下水库渗漏量的计算时,通过对水库工程地质条件的分析,确定水库的渗漏方向及渗漏类型,利用现场勘探试验获取相应计算参数,采用合理的计算方法对水库蓄水后的渗漏量进行计算,并对水库蓄水后的渗漏情况作出评价,为水库的防渗设计方案提出建议。     

熵权–集对分析模型探测堤坝渗漏

堤坝渗漏过程中水流携带的各种物质构成“信息流”,通过“信息流”中的“信息熵”可以确定地下流场的性质,其中运用水化学和环境同位素方法探测堤坝渗漏已经得到广泛应用。基于信息熵和集对分析系统理论,并结合水化学和环境同位素探测方法,建立了一种新的堤坝集中渗漏通道探测模型：熵权—集对分析模型。将PH,电导,Cl,δD和δO作为探测指标,依据探测指标和判断标准界限值的关系,对待测样本进行同一、差异和对立的集对分析,计算各探测指标联系度; 采用基于极大熵原理的熵权赋值法确定不同指标的权重,计算各样本综合联系度; 并据此将待测样本分类,进而确定钻孔内水的来源。最后将该模型应用于探测南方某水库堤坝渗漏问题,并利用流速和温度探测方法相互验证,分析表明：该模型探测结果跟流速和温度探测结果相吻合。     

西藏自治区江雄水库渗漏水处理技术

分析了西藏自治区江雄水库右岸大坝渗漏水的原因,介绍了其采用综合示踪法查明水库渗流分布和渗漏通道的方法,重点阐述了工程采用灌浆法进行渗漏水治理的施工工艺,探讨了该大型水库工程渗漏治理成功的因素。     

数值模拟研究堤坝基岩软弱结构面形成集中渗漏通道

国内外学者对堤坝渗透变形进行了大量的研究,但是他们把注意力主要集中在第四系松散层上。软弱结构面在适当地质环境条件下,可形成集中渗漏通道。针对前人对此研究不足,建立了基岩软弱结构面集中渗漏通道模型。根据集中渗漏通道的透水性能不同,数值模拟研究了其形成过程,及此期间堤内流场的变化情况。结果表明：基岩集中渗漏通道的发育,对堤内已发生的管涌有一定的影响,存在促使其进一步冲蚀扩展的可能性。工程实例验证了数值模拟结果在一定程度上的合理性。     

基于面状渗漏热源模型研究西藏江雄水库渗漏

根据江雄水库的坝区地质构造和工程地质状况,通过坝后探测沟的探测结果,发现江雄水库的渗水具有不同的来源,渗漏分布较广。在此基础上,结合钻孔温度探测和地层状况对0+615-0+655段典型渗漏部位进行分析,认为该段渗漏为面状渗漏。研究面状渗漏产生的温度场分布,认为面状渗漏可以看作渗漏平面内垂直于渗漏方向的线热源的叠加,并基于热传导理论和能量守恒原理,推导了面状渗漏热源模型公式。考虑到上述模型在实际应用中存在困难,通过一定的近似简化,提出了基于平面热源法的简化方法,建立了可供于工程应用的简化模型,为工程中复杂的渗漏问题提供了一种新的方法。模型对0+615-0+655段的面状渗漏进行了计算,并将计算结果运用于工程实际,取得了良好的效果,表明其计算结果是可靠的。对模型进行了讨论,分析其优点和局限,认为其能够应用于工程实际的面状渗漏问题的分析和研究,可为类似工程提供借鉴。     

冲击试验在堤坝渗漏通道探测中的应用研究

 利用冲击试验测量平面中某一点渗透系数的特点,第一次将冲击试验应用到堤坝渗漏通道的探测的工程应用之中。以岭澳水库工程为例,通过一系列冲击试验的测量,判断得到桩号0+275～295区间的坝段存在渗漏通道。运用温度示踪以及电导率探测的方法,分析得到渗漏通道的位置范围,与冲击试验测量结果基本一致。对0+275～295坝段区域进行灌浆处理以后,通过记录水库库水位及坝后量水堰流量变化,发现灌浆效果明显,证明冲击试验的测量结果的正确性。冲击试验在寻找渗漏通道以及对土石坝进行检修加固等方面有明显的实际工程意义和广阔的应用前景。     

考虑台后不平衡土压力下整体桥H型钢桩基-土相互作用内力计算方法

在台后填土作用下整体式桥台-H型钢桩-土相互作用和大不平衡土压力下(台后土表面均布荷载增大了3.81 kPa)整体式桥台-H型钢桩-土相互作用拟静力试验研究的基础上,提出了考虑台后不平衡土压力下整体桥桩基-土相互作用的内力计算方法,计算了整体桥台底弯矩和剪力以及桩身弯矩和剪力,并与现有的台后土压力理论和桥梁规范的计算值进行比较。结果表明:正向加载时,采用现有的台后土压力理论和桥梁规范计算得到的台底弯矩和剪力以及桩身弯矩和剪力均与试验结果存在较大偏差; 采用黄-林法可较准确地计算AHP模型的台底弯矩和剪力以及桩身弯矩和剪力; 对于LAHP模型,试验值均与各理论计算值相差较大; 正向加载时,随着位移荷载的增加,AHP和LAHP模型的台底和桩身弯矩均逐渐增大; 台后堆载(大不平衡土压力)对整体桥台底剪力和弯矩以及桩身的剪力和弯矩产生较大的影响,LAHP模型的台底和桩身弯矩整体上均大于AHP模型的,而LAHP模型的台底剪力小于AHP模型的,桩身剪力大于AHP模型的。     

一端弹性支座另一端非弹性支座空简支钢梁的振动简化计算方法

介绍了一端弹性支座另一端非弹性支座简支钢梁的振动简化计算方法.采用能量法,把梁上作用的多个集中质量简化为均布质量,把梁在均布静荷载作用下的变形曲线视为振型曲线,推导出了计算前3个振型的自振频率公式,采用振型分解法计算振动线位移和振动速度.通过工程实例,说明该方法不但计算简便,而且能较好地满足工程振动需要.     

钢框架梁柱节点焊缝损伤性能研究Ⅱ：理论分析和有限元模拟

采用断裂力学理论,依据9个钢框架全焊接梁柱节点局部试件的单向拉伸试验结果,对节点试件的焊缝损伤进行了理论分析和有限元模拟。理论计算表明,简化计算式能够简洁地反映节点开裂情况,但对约束条件、裂纹尺寸的简化会影响计算精度。有限元分析结果表明,焊接孔附近的应力集中和热影响区材料的退化导致节点焊缝断裂易发生在梁腹板焊缝位置和梁翼缘焊缝热影响区,两处开裂概率接近,与试验结果吻合;试件开裂位置由初始缺陷的尺寸、位置和材料断裂韧性共同决定;弹塑性有限元分析能够较准确分析试件开裂位置和启裂荷载,精度较高,为研究梁柱节点焊缝损伤性能提供了一种损伤判断方法和准则。     

Deployment of a dense hybrid wireless sensing system for bridge assessment

Discussed in this paper is the deployment of a dense wireless sensor system on a short span integral abutment bridge superstructure located in St. Lawrence County, New York. The Wireless Sensor Solution (WSS) is designed specifically for diagnostic bridge monitoring providing independent conditioning for accelerometers and strain transducers. During deployment, strain measurements are obtained in real-time under ambient environmental and traffic loading. Strain transducers are placed at various locations along the girders, including the top and bottom flanges of a heavily instrumented interior girder at the mid-span and the abutment ends where the neutral axis location, section modulus, and girder moments are obtained. Results from the strain data analysis aid in quantifying the bridge response; notably, detection of end fixity, load distribution, and composite action between the girders and bridge deck. The measured responses are illustrated to propose a deterioration profile based on the level of capacity and demand.     

广州地铁联络通道冻结施工监测分析

广州地铁二、八号线延长线工程联络通道冻结法施工中,对冻结盐水温度、冻土温度、隧道变形等方面进行了跟踪监测。通过对监测结果的分析,提出了联络通道冻结施工的建议。     

供热直埋管道泄漏磁温综合检测方法

结合供热管道泄漏位置的磁场和温度变化,提出磁温综合检测方法(弱磁检测技术与红外测温技术相结合),以非开挖方式确定泄漏位置。采用有限元仿真方法,模拟未泄漏、泄漏两种情况的供热管道及周围土壤温度场,结合检测结果检验磁温综合检测方法能否确定泄漏位置。针对实际泄漏管段,采取开挖手段验证磁温综合检测方法用于供热管道非开挖检测的可行性。结果表明,磁温综合检测方法可确定供热管道泄漏位置,可用于供热管道泄漏的非开挖检测。