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。     

深厚覆盖层地基渗流控制措施效果数值分析

结合某工程实例,应用有限元分析方法,分析了地基防渗墙深度、铺盖长度及覆盖层土体渗透性等因素对坝基渗流控制效果的影响。结果表明:覆盖层渗透系数较大时,覆盖层成为大坝渗流的主要通道,防渗墙只有完全截断覆盖层才能取得较好的防渗效果;当采用悬挂式防渗墙时,防渗墙深度取其与覆盖层厚度之比为0.7左右时较为合理;单纯依靠铺盖不能有效控制覆盖层地基渗流;覆盖层渗透性是坝基渗流控制较敏感因素,其渗透系数大小及渗透各向异性均对大坝渗流场有一定影响。     

关于设有水平和垂直防渗的斜墙坝的坝基渗流计算

一、前言有些用水平铺盖作防渗的土坝,在运用中由于水平防渗起不到予期的效果,而采用垂直防渗作补强处理,在工程布置上则成为既有水平又有垂直的两种防渗措施,对垂直防渗墙下游的铺盖,由于渗透坡降的加大而必须加厚,而防渗墙上游的原铺盖仍有一定的作用,另外在多年的运用期间,上游的淤积对防渗亦有一定的防渗效果,计算简图如下:     

西夏水库防渗方案渗流场的有限体积法数值模拟研究

采用有限体积法,及VOF自由面捕捉技术对西夏水库土坝垂直防渗墙和水平防渗铺盖两种防渗方案的渗流场进行了数值计算研究。与理论结果对比表明本方法对于渗流量和浸润线都具有很高的计算精度,是可行的。通过对多组深度的防渗墙和多组长度的水平防渗铺盖的计算表明,两种防渗方案渗透比降均能满足设计要求,而渗流量是决定防渗方案的控制因素。     

对深厚砂卵砾石透水坝基渗流的控制方案分析

本文主要分析深厚砂卵砾石透水坝的渗流问题,通过以小型的水电站为分析案例,运用有限元软件构建计算的模型,针对水平铺盖和垂直防渗墙以及联合防渗的方案进行分别计算,然后分析不同方案的防渗效果,进一步选择合理的渗流控制方案,旨在为后续的类似工程提供一定的参考。     

彰武水库大坝防渗处理分析

彰武水库坝前防渗粘土铺盖先天不足,左段台地清基不彻底,自然铺盖含钙质结核薄厚不均,存在渗流破坏隐患,且现状铺盖缺失反滤层,采取补救措施弥补缺陷继续利用困难太大。通过对混凝土防渗墙和高压喷射灌浆两种垂直防渗方式技术和经济的分析、比较,最终确定采用混凝土防渗墙防渗。     

粉砂土地基水闸悬挂式防渗墙渗流分析

在粉砂土地基上兴建挡水闸,通常采用铺盖和垂直防渗体相结合防渗布置形式,垂直防渗体的深度确定尤为重要。结合某水闸渗流破坏,采用有限元法进行渗流分析,发现悬挂式防渗墙下部粉砂土层厚度较小,粉砂土与下卧土层间水力坡降较大,易产生接触渗流破坏。设计中要相应调整防渗墙布置,避免渗流破坏发生。     

结合三维算例分析技术的混凝土面板堆石坝面板防渗效果研究

针对混凝土面板堆石坝的面板防渗效果,提出一种防渗效果分析方法,并对堆石坝防渗效果进行分析。首先分析混凝土面板堆石坝面板的开裂因素,结合水压力并利用三维算例建模,实现渗流数值的模拟。结果表明,在防渗墙深30m时,水平铺盖长度上升至350m时的渗流量下降至0.6×10^-5m³/s;在渗透系数为1×10^-7m/s时,渗径延长为295m,表明研究方法能够有效进行面板防渗效果分析。     

深厚覆盖层上土石坝防渗技术研究进展

从垂直防渗、水平防渗和联合防渗的角度,总结了深厚覆盖层上土石坝防渗的关键技术。阐述了混凝土防渗墙、灌浆帷幕、墙幕结合、水平铺盖等防渗措施在深厚覆盖层地基渗流控制上的创新和突破,并介绍了有限单元法、边界元法等数值模拟技术在土石坝渗流控制领域中的应用。结合3个代表性工程实例分析了深厚覆盖层上土石坝合理的防渗措施的选择及其优化方法,给出了深厚覆盖层上土石坝防渗的建议,并指出尚待深入研究的几个问题。     

深覆盖层地基防渗措施对渗流场影响数值分析

 深厚覆盖层广泛分布于我国大江大河中,开展其研究对加快我国水利水电工程建设具有重大意义。在深厚覆盖层地基上建坝首要解决的是大坝的基础防渗问题。对工程算例进行了二维渗流场数值分析,结果表明：在深厚覆盖层地基上延长水平黏土铺盖至4倍上游水头可以减少渗漏量;大于4倍上游水头时,继续增加铺盖长度对渗流量无影响;只有当混凝土防渗墙深度大于3/4倍地基覆盖层厚度时才能取得较好的防渗效果;当防渗墙完全封闭覆盖层时能够可靠、有效地截断水流。     

无限深透水地基土石坝坝基防渗体效果研究

通过建立无限深透水地基上土石坝坝基水平和垂直防渗体的数学和物理模型,综合比较了两者的防渗效果和优缺点.结果表明:在同等尺寸的情况下,悬挂式垂直防渗墙在减少渗流量方面的效果大约是水平铺盖的1.5～3.5倍,该倍数关系随着坝前水头和坝基渗透系数发生变化,坝前水头越大坝基渗透系数就越大,垂直防渗墙的防渗效果越明显.通过多方面综合分析认为,在无限深透水地基上土石坝坝基的防渗体应该优先采用水平铺盖防渗体,而且最好采用渗透系数极小的土工膜等新型防渗材料.     

覆盖层地基水平铺盖渗流控制效果数值分析

在深厚覆盖层上建坝,基础的防渗是主要的技术问题,其直接影响大坝的稳定。结合某工程实例,应用有限元分析方法,分析了覆盖层铺盖长度对深厚覆盖层坝基渗流控制效果的影响,得出水平铺盖的渗流控制效果,并对铺盖的长度进行探讨。结果表明,当覆盖层地基渗透系数较大时,采用水平铺盖可以减少渗流量,但是即使当铺盖长度达到4倍上游水头,其渗流控制效果仍有限,继续延长铺盖对渗流量基本无影响,单纯依靠铺盖并不能有效控制坝基渗流。     

小浪底水库坝基防渗墙裂缝对渗流控制的影响

小浪底水库坝址处河床覆盖层最深达70余米,采用混凝土防渗墙控制强透水地基的渗流。按三维渗流计算结果表明:防渗墙出现裂缝的位置越高,防渗墙下游心墙底部的相对水头越大,裂缝靠心墙底部最危险,因此,确保心墙与防渗墙连接处的施工质量至关重要;防渗墙出现裂缝开度小于0.3cm时,对渗流场的影响不大,防渗墙下游心墙底部最大相对水头值仅为2.02％;防渗墙完好,上游天然淤积铺盖没有明显防渗作用,只有当防渗墙出现裂缝或开叉时,淤积铺盖的防渗作用才比较明显。     

西北干旱区平原水库防治土壤盐渍化渗流计算

西北干旱地区平原水库周围土壤次生盐渍化的主要成因是地下水位升高到了"临界深度"以上.为了控制水库区域地下水位,对上游采用坝基水平铺盖防渗、下游深挖竖井和排水渠的水库大坝进行渗流计算和分析时,可采用保角变换的方法,将水平铺盖计算和下游的排水井群的计算联合起来,确定水平铺盖长度与地下水临界深度的关系.实例计算表明:坝基采用水平铺盖防渗,坝体的透水性越差水头损失值越大,坝基承受的渗流量就越大,相应的水平铺盖长度就越长;当坝体的浸润线位置确定时,坝基水平铺盖长度会随着地下水临界深度的增大而增长.     

吐鲁番大河沿引水工程深覆盖层基础处理技术研究

新疆吐鲁番大河沿引水工程大坝基础地质条件为第四系全新统冲积堆积深厚覆盖层,最大覆盖层深度为174m。基础存在不均匀沉降、抗滑稳定、地震液化等问题。勘察设计中通过水平铺盖和垂直防渗方案从渗流、结构、施工、工期、造价以及运行管理等方面的综合比选,采用防渗墙一墙到底防渗型式作为本工程基防渗最佳方案。     

水平与垂直防渗在林浦排涝站外江围堰的应用

林浦排涝泵站临时围堰工程原设计采用垂直单管高压旋喷注浆法建防渗墙,施工过程中遇到丁坝堆石体,致使垂直防渗墙成墙效果差且难以闭合。通过多方案比较后,最终采用水平防渗铺盖与垂直防渗墙相结合的技术方案解决围堰防渗问题。实践证明,采用该方案围堰安全及防渗效果得到保证。该文对此进行总结,可供类似工程参考。     

土坝渗透变形控制措施及其进展

土坝失事主要有渗透变形、滑坡和开裂,其中渗透变形是主要的。据统计,渗透变形所造成的土坝失事占总失事土坝的百分比,我国为29%,美国为39%,日本为44%,瑞典为40%。西班牙为40%。渗流控制包括控制渗流坡降或渗流流速,下游剩余水头和渗流流量。渗流控制既要防渗也要排渗。水平防渗措施,以往有利用坝前天然的相对不透水层作为铺盖的,现多采用人工铺盖。垂直防渗措施,以往多采用开挖截水槽回填粘土或多排帷幕灌浆。80年代以来发展了一些新的垂直防渗措施,包括劈裂灌浆,高压定向喷射灌浆,土工织物的应用,坝基岩溶投反滤材料灌浆,冲抓套井防渗墙,倒挂井防渗墙,和射水造孔混凝土墙等。     

南京江宁区长江干堤应急加固渗控方案

基于稳定饱和渗流基本理论,采用等效连续介质模型,建立了南京市江宁区长江干堤有限元模型,对垂直防渗墙、黏土铺盖、排水褥垫以及深层搅拌桩等4种渗流控制措施进行了分析和比较,并计算了堤体及周围土体的渗流特性和渗透破坏情况。计算结果表明,采用(混凝土)防渗墙和利用深层搅拌桩处理可达到堤防防渗和加固的效果。     

浅析土石坝透水坝基的渗流控制

土石坝渗流控制主要包括两种情况，即坝体渗流控制和坝基渗流控制。对透水地基的渗流通常采用垂直和水平两种手段，具体有：１．设置截水槽；２．浇筑混凝土防渗墙或设灌浆帷幕；３．铺筑上游水平防渗铺盖。实践证明透水性土石坝地基渗流控制采用该三种方法是较显著的。     

斜板混凝土防渗墙在砂砾石层河道工程中的应用

在砂砾石层河床上采用的防渗抗冲形式受到技术、设备和资金等多方面的制约。结合河南省南阳市内乡县湍河第三级橡胶坝工程,在砂砾石层河床上采用水平钢筋混凝土铺盖方案、水平铺盖+高喷灌浆方案、水平铺盖+直立混凝土防渗墙方案、水平铺盖+斜混凝土防渗墙方案、深基础方案进行方案比选,最终确定斜板防渗墙方案能够较好地解决该类问题。