防渗墙深度对闸坝深厚透水层渗流特性的影响

针对某大（2）型水库闸坝高、坝基覆盖层厚且发育5层极强透水层的问题,拟采用垂直防渗墙技术防渗。对此,利用三维有限元数值计算方法,分析了不同悬挂式防渗墙深度及封闭式防渗墙的防渗效果。结果表明,同一压力水头在防渗墙后骤降,防渗墙深度越大其降幅越大,至封闭式防渗墙时达到最大值;防渗墙后,坝基、闸基扬压力突降并趋于平缓;随防渗墙深度增加,下游坡脚的水力坡降下降,至封闭式防渗墙时水力坡降降至最小;随着悬挂式防渗墙深度的加大,坝基渗流量逐渐减小,至封闭式防渗墙时渗流量降至最小。     

阴坪水电站泄洪闸深厚覆盖层地基渗流分析

分析深厚覆盖层条件下大坝的渗流特性,对于保证大坝防渗体系及工程整体安全有重要意义。结合ANSYS大型有限元分析软件,以阴坪水电站为例,研究了在深厚覆盖层及复杂地基情况下,闸基在各典型工况的渗透特性,并对各覆盖层渗透性、防渗墙深度及水平铺盖长度进行了敏感性分析。结果表明,各工况下的渗流参数符合规范要求,对于阴坪水电站深厚覆盖层基础,采用垂直混凝土防渗墙加水平铺盖的防渗措施安全有效,渗流量与渗透坡降均很小,满足渗流稳定性要求。研究成果可供类似工程参考。     

房山水库土坝多头小直径水泥土防渗墙加固效果评价

为评价多头小直径水泥土防渗墙的防渗效果,以房山水库土坝加固为例,采用有限元法计算分析加固前后坝体渗流特性。结果表明,以多头小直径水泥土防渗墙为主要防渗措施建立的防渗体系效果良好,可明显改善坝体和坝基的渗流性态,加固后大坝各料区渗透坡降和渗透流量均明显减小,均能满足《碾压式土石坝设计规范》的要求,且该方法施工质量可靠、造价低,可广泛推广应用于土坝防渗加固。     

悬挂式防渗墙防渗效果数值模拟

鉴于数值模拟技术在模拟土体渗流方向上几乎不受外界干扰、计算可重复性高等优势,以室内砂槽模型试验为背景,采用有限差分软件FLAC3D模拟了双层堤基中悬挂式防渗墙的贯入深度、布置位置对渗透变形的影响。结果表明,悬挂式防渗墙防渗效果随贯入深度的增加而更为显著;防渗墙布置在靠近下游位置时可抑制渗透变形在墙后背水侧发展,从而避免堤身沉降出现溃堤事故;数值模拟结果与室内模型试验数据基本吻合,说明运用数值模拟分析渗透变形是可行的。     

基于Autobank的苏家庄淤地坝防渗改造及渗流分析

淤地坝防渗加固改造对充分利用水资源、缓解山区用水困难具有重要意义。以苏家庄淤地坝为例,利用Autobank软件对淤地坝坝体浸润线、下游出逸点、出口渗透坡降及渗流量进行计算,并利用传统计算方法对模型进行验证,在此基础上,对该坝进行校核水位下的渗流分析,复核其渗透稳定性,进行上游坝坡粘土斜墙防渗改造及渗流分析,并对斜墙底部宽度进行优化。结果表明,该淤地坝出口渗透坡降大于容许渗透坡降,须对其进行防渗加固;顶宽为5m,底宽为15m的粘土斜墙为最优加固方案。研究成果可为类似工程提供参考。     

考虑非饱和区的复合土工膜防渗坝渗流分析

针对传统的渗流分析主要考虑饱和区的渗流而不考虑非饱和区的渗流存在一定的安全隐患问题,基于饱和—非饱和渗流理论,结合复合土工膜防渗坝设计了四种不同的水位组合,分别计算了饱和渗流量及饱和—非饱和渗流量,并分析了正常蓄水位下考虑与不考虑非饱和区的渗流速度场等变化规律。结果表明,考虑非饱和区后单宽渗流量有了明显下降,出溢点的渗流溢出坡降变小,且渗流路径变的较为陡直,靠近上游部分区域的渗透坡降相对较大,水压力在土工膜中的降低相对减小。     

坝基防渗墙及墙下灌浆帷幕渗流及渗透稳定性分析

采用三维有限元计算软件SEEPAGE1.0对扎雪水电站坝基进行了稳定渗流计算,分析了悬挂式防渗墙下灌浆帷幕深度对渗流场的影响,探讨了覆盖层中的渗透稳定性问题,确定了经济合理的防渗方案,并分析了防渗墙开裂对渗流场的影响.结果表明,覆盖层中帷幕底部的渗透坡降最大,并以此处为中心,向四周迅速减小.整体渗透稳定性较好,防渗墙底部出现交错裂缝对渗控效果影响不大.     

某软基水闸闸墩结构工作性态分析

为监控某深厚软基上拦河水闸的运行安全状态,基于该水闸上下游水位、水平位移、垂直位移、扬压力和地基反力等分析了闸墩结构的工作性态。结果表明,水闸闸墩随时间逐渐向下游移动,并存在上游侧沉降大于下游侧的问题;闸墩基底压应力基本符合分布规律,呈周期性增大趋势;扬压力符合渗流规律,反映基底上下游防渗围封桩工作状态良好。该结果较为真实地反映了闸坝的工作状态,建议后期加强观测,及时分析反馈以指导闸坝运行。     

橡胶坝坝基渗控措施有限元分析

针对小埠东橡胶坝坝基渗漏和稳定问题,在采取加固除险措施基础上采用多孔介质稳定渗流理论建立了坝基典型剖面的二维有限元模型,计算了设置和不设混凝土防渗墙的坝基渗流场的位势分布、渗透坡降和单宽流量,分析了防渗墙对坝基渗流场的影响.结果表明,设置防渗墙后,坝基渗透坡降和渗漏量均显著减小,可满足渗透稳定要求.建议增设厚45 cm的混凝土防渗墙.     

西溪水库碾压混凝土坝渗流异常成因分析

以西溪水库碾压混凝土重力坝为例,针对坝基扬压力突然增大的异常现象,基于扬压力监测资料系统分析扬压力增大的成因,并结合大坝有限元渗流正反分析,提出了加强观测分析、对渗流异常部位采取灌浆、排水等渗流控制工程措施建议,以消除渗流隐患.结果表明,坝基防渗体系防渗功能现阶段总体良好,渗流异常不会对工程安全构成较大威胁.     

某混凝土面板堆石坝止水失效后的渗流场分析

以某混凝土面板堆石坝为例,运用有限元数值计算方法,研究了周边缝失效以及垂直缝的失效位置、失效缝宽、失效缝长对坝体内的浸润面、渗透流量、渗透坡降等的影响规律,判断出面板失效缝区下方垫层、过渡层的渗透坡降和渗透稳定性。结果表明,缝宽相同时垂直失效缝位置越低以及垂直缝位置相同时失效缝宽度越大时,失效缝区的渗流量越大,坝体越不稳定;特殊垫层区的渗透系数对周边缝的渗流量、渗透坡降影响较大。     

石门拱坝坝基渗流分析

通过对坝基渗流观测资料的分析，揭示了两种不同防渗设计之扬压力、渗流量的变化规律，指出加强排水是降低渗透压力，解决扬压值陡升的有效途径。     

耿湾淤泥堆场粘土斜墙坝稳定渗流场有限元分析

耿湾粘土斜墙坝防渗体系的效果直接影响坝体安全稳定,根据耿湾堆场粘土斜墙坝设计剖面,构建了渗流分析数值模型,采用固定网格有限元非饱和渗流分析方法,计算了坝体稳定渗流场,分析了其防渗体结构、筑坝材料渗透系数对坝体渗流场的影响,并建议采取反滤防护工程措施保护下游可能出现的出逸面坝坡。计算结果表明,坝体防渗体系有效可行。     

坝基渗流与坝肩绕渗实用计算方法探讨

基于复变函数的保角映射理论及数值分析法,推导了坝基二维渗流模型解析解,通过数值分析软件给出了无防渗帷幕、有防渗帷幕时坝基单宽渗漏量计算公式及基底扬压力计算公式,并以重力坝为例分析了防渗帷幕深度,认为当防渗帷幕深度超过1倍的坝底宽时,随着防渗帷幕深度的增加对扬压力的抑制作用不明显;且相同深度防渗帷幕时透水层厚度越小基底扬压力反而相对越大,但当透水层厚度接近帷幕深度时(即小于1.35倍帷幕深)基底扬压力又开始逐渐减小即呈现"关门现象"。同时基于积分理论推导了无防渗帷幕时坝肩绕渗渗漏量解析计算公式,最后通过工程实例与有限元法计算结果进行比较,验证了该解析计算公式精度可靠、方便快捷。     

GMS在心墙堆石坝二维稳定渗流分析中的应用

应用GMS软件中SEEP2D模块对心墙堆石坝进行二维稳定渗流分析.由分析可知,心墙渗透坡降集中于下游面,靠近下游面底部尤为明显,需采取措施确保渗流稳定性.防渗帷幕应穿过弱风化岩层以降低下游水头.反滤排水对下游水头影响不大,对防止下游覆盖层管涌有积极作用.     

防渗墙深度优化及其防渗效果研究

为优化深厚覆盖层地基防渗墙深度,以苏洼龙水电站土石坝为例,采用渗流有限元分析软件seep/w建立模型模拟坝基渗流场,并运用灵敏度分析中的差分法对有限元计算结果进行列表和图解分析,从而得到各渗流参数随防渗墙深度的变化规律,得到防渗墙深度取40.5m的优化结果,对比莱茵统计法计算结果(防渗墙最小深度取40.25m),取两者间较大值,给出结构灵敏度分析优化结果为40.5m;进而建立防渗墙深度为40.5m的有限元模型进行渗流计算,以评价防渗效果。结果表明,优化后的防渗墙深度满足防渗标准要求,且在足够的安全范围内。     

某土工膜防渗土石坝渗漏险情成因分析

随着土工膜广泛应用于水库大坝防渗,土工膜缺陷引起的大坝渗漏问题严重威胁着水库大坝安全和工程效益发挥。针对某土工膜防渗调蓄水库主坝渗漏问题,建立有限元计算模型,计算了土工膜缺陷位置、尺寸对主坝浸润线、渗流场位势等渗流特性的影响,分析了渗漏成因,并结合高密度电法、安全监测资料、补充地勘资料进行验证。结果表明,渗漏原因为主坝坝体填土压实度较低、部分具有湿陷性导致主坝沉降量大引起坝坡土工膜受拉破坏;随着土工膜缺陷位置上移,浸润线高程先增大后减小,且局部有凸起现象;膜后消杀水头随土工膜缺陷尺寸增大而缓慢减小,随缺陷位置上移先基本不变后显著增大;桩号0+070断面上游坝坡与库底交界处上方附近、桩号0+270断面上游马道附近土工膜发生破损。研究结果可为同类工程病险诊断、设计和运行管理提供参考。     

土工膜缺陷引起的土工膜防渗砂砾石坝渗漏数值模拟

为研究土工膜缺陷对土工膜防渗砂砾石坝渗流场的影响,基于某土工膜防渗砂砾石坝的实际情况,应用饱和〖CD1〗非饱和渗流理论,构建了三维有限元数值计算模型,并对土工膜缺陷条件下坝体和坝基渗流场进行了数值模拟,拟定了不同缺陷部位、尺寸的计算方案,分析了在不同压力水头下复合土工膜发生不同程度的破损对渗流场的影响,获得了土工膜防渗砂砾石坝缺陷渗漏渗流场的特性。发现单个土工膜缺陷的发生部位和大小对砂砾石坝的渗流要素（浸润线、渗透坡降、渗透流量）影响不大,对缺陷附近局部渗流场的影响较大,随着缺陷处压力水头或缺陷尺寸的变大,局部饱和区变大。表明单个土工膜缺陷渗流影响区域仅为缺陷附近垫层内部较小区域。     

大板水库大坝防渗加固措施及其效果评价

针对大板水库大坝防渗效果较差问题,提出了坝体混凝土防渗墙+坝基帷幕灌浆的防渗加固方案及高压旋喷墙+压力充填灌浆的质量缺陷补强措施,并对大坝防渗加固前、后进行了有限元渗流分析。实际运行结果表明,加固及其补强措施总体效果显著。     

调节水位对橡胶坝坝基渗流影响的分析

针对调节水位对橡胶坝坝基渗流的影响,以滹沱河橡胶坝为例,采用有限元法对坝基渗流进行了三维模拟研究,利用等参六面体单元精确模拟了坝区各地层和水平铺盖的空间分布及不同工况下坝基的渗流场分布规律,并分析计算了调节上游水位和降低下游水位的水头分布、单宽渗漏量及渗透坡降对坝基渗流场的影响。结果表明,该坝基满足调节上游水位时的防渗要求。