复合土工膜防渗土石坝渗流安全监控指标拟定

复合土工膜作为一种质轻、强度高、价廉的防渗材料,应用于大型水库防渗工程时,需监测其防渗效果。以西霞院反调节水库复合土工膜斜墙防渗砂砾石坝为例,根据历史监测资料,考虑库水位、温度、降雨、时效的影响构建渗流统计模型,分别采用置信区间法与典型小概率法拟定膜后渗流安全监控指标。结果表明膜后渗压水位较低,总体上无明显变化趋势,复合土工膜防渗效果明显。采用置信区间法拟定该工程大坝渗流安全监控指标更合理,可实时监测渗流安全状态,提供准确预警,保障大坝安全稳定运行。     

复合土工膜防渗堆石坝力学特性有限元分析

采用三维非线性有限单元法对某复合土工膜防渗堆石坝进行应力变形仿真计算,分析了施工完建期和正常蓄水期合并7度地震时坝体、混凝土防渗墙和复合土工膜的变形和应力特性.结果表明,除防渗墙局部拉应力稍偏大外,大坝其余部位的应力变形均在合理范围之内.     

铜车坝水库泥岩石渣坝复合土工膜与振冲碎石桩地基中混凝土防渗墙综合防渗体系的应力变形特性

铜车坝水库泥岩石渣坝综合防渗体系具有振冲碎石桩地基中设置混凝土防渗墙、柔性复合土工膜联结混凝土防渗墙等关键因素,为确保大坝防渗体系的安全性,采用大型三轴试验获得了坝料的邓肯模型参数,建立了准三维有限元模型,在土工膜与上、下垫层料接触部位均设置接触单元,反映土工膜与垫层料之间的接触特性,数值模拟了大坝施工与蓄水过程,阐明了复合土工膜与防渗墙综合防渗体系的应力变形特性。结果表明,泥岩石渣料属于低压缩性土,但其具有较为明显的强度非线性特性;防渗墙各时期的位移变形模式不同,围堰挡水期防渗墙水平位移偏向下游,竣工期逐渐向上游偏移,而蓄水期防渗墙在水压力作用下向下游发展,因此防渗墙上、下表面均存在一定的拉应力区域;土工膜的拉应变主要集中在防渗墙与土工膜的连接处,这是由于该地区刚度差异较大变形非协调所致。研究成果可为设计与施工提供重要的理论与技术支撑。     

复合土工膜厚度计算方法的应用比较分析

在分析防渗复合土工膜力学特性的基础上,结合仁宗海复合土工膜防渗堆石坝工程,分别采用顾淦臣薄膜理论公式、Giroud公式和前苏联经验公式三种确定土工膜厚度的方法对备选的两种规格复合土工膜进行厚度计算和选型分析,选择确定符合强度和变形要求且经济可行的一种复合土工膜.     

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。     

基于子模型法的某抽水蓄能电站库盆土工膜锚固处局部适应性研究

某抽水蓄能电站上水库的库盆填筑工程量达1124×10~4m~3,库坝基础地质条件及填筑料料源岩性复杂,库底防渗土工膜能否适应周边锚固处局部较大的变形梯度是影响工程库盆防渗可靠性的关键技术问题之一。对此,基于子模型法开展土工膜与周边锚固部位的局部变形适应性研究和论证。通过多方案比较,结合工程具体特点,研究确定了局部适应变形措施及其具体尺寸,可为类似工程建设提供指导或借鉴。     

PCA模糊综合评价在抽水蓄能电站选择防渗材料中的应用

针对目前抽水蓄能电站库底防渗材料的现状,确立了抽水蓄能电站防渗材料综合评价指标体系。在利用主成分分析(PCA)法对所建立的指标体系进行筛选的基础上,采用模糊综合评价模型进行测评,并通过对土工膜、钢筋混凝土面板和沥青混凝土面板3种材料的经济性、环境效益和社会效用的分析,采用专家打分数据对泰安抽水蓄能电站进行实证分析。研究结果表明,该模型效果良好,方法实用可行。     

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。     

复合土工膜防渗高土石围堰结构特性分析

为了解复合土工膜防渗高土石坝围堰的结构特性,基于对高土石围堰的填筑过程和土工膜力学、渗流特性的模拟,结合某土工膜防渗高土石围堰工程,分析了围堰施工—运行过程中土工膜与混凝土防渗墙的运行状态。结果表明,在高土石围堰施工—运行过程中,土工膜水平铺设段与底部台阶铺设段相接处为易损区域;土工膜破坏后,膜后堰体浸润线明显抬高,渗漏量成倍增加,对堰体稳定造成不利影响,可在有较大概率破损的部位采取增设局部加强抗渗垫层及加厚过渡料区等措施保障安全。     

防渗土工膜与坝体垫层材料的接触剪切本构模型

土工膜是高面板堆石坝的辅助防渗体系,土工膜和与之相接触的垫层材料之间的接触剪切力学特性关系到高面板堆石坝的稳定性。通过土工膜界面力学特性试验,研究了土工膜与无砂透水混凝土垫层材料之间的接触剪切力学特性,并对比分析了不同竖向荷载条件下接触剪切力学特性测试结果,最后结合数据处理与理论推导,得到了土工膜在接触剪切作用下的指数型本构模型。对比指数型本构模型理论计算值与试验测试值表明,指数型本构模型有效可行,为工程中土工膜界面剪切应力、剪切应变的计算分析提供了参考。     

考虑滞后效应的复合土工膜土石坝渗流安全性态分析

为提高土石坝渗透压力统计模型的准确性,精确反映上游库水位及降雨对坝体渗流性态的影响,基于复合土工膜土石坝坝体渗流与环境量的非线性特征,提出考虑滞后效应的复合土工膜土石坝渗流分析模型,将前期库水位及降雨对坝体测压管水位的影响视为一个正态分布过程,并采用量子遗传算法对相应影响天数和滞后天数进行智能寻优,确定复合土工膜土石坝坝体测压管水位监控模型。以某土石坝为例,采用所建模型对其多年测压管水位进行拟合,并与传统土石坝测压管水位统计模型拟合结果做了对比,进而验证了该方法的有效性。     

土石坝加宽培厚对坝体位移与心墙应力变化的影响

为考察西南地区某土石坝加宽培厚后坝体的真实工作性态和安全状况,采用三维有限元方法分析了土石坝坝体加宽培厚及蓄水运行时坝体位移、防渗心墙应力与等效塑性应变区域的变化规律。结果表明,坝体沉降最大值发生在加宽培厚土层区域,且坝体出现了向上游与向下游的水平位移,下游贴坡式加宽培厚方式使坝体防渗心墙出现了拉应力与较大区域的等效塑性应变范围,坝体加宽培厚后,需进一步判定坝体培厚土层的稳定性以及心墙的屈服情况与防渗性能。研究成果可供类似工程参考。     

面板堆石坝防渗面板受水库结冰影响的数值模拟

为分析严寒地区混凝土面板堆石坝防渗面板受水库结冰影响,在考虑坝体填筑及水库降蓄水过程的基础上,通过施加静冰压力,研究了水库结冰对面板堆石坝坝体及面板的影响,并以西龙池抽水蓄能电站为例进行了分析。数值模拟采用有限元分析软件ANSYS,并利用其中的APDL二次开发功能,编制了邓肯—张E-B模型程序,用以建立坝体和坝面材料的应力应变关系,模拟加载卸载过程中弹性模量的变化,以得到冰荷载单独作用于面板及坝体的结果。研究结果表明,冰荷载前后对坝体的应力、应变和位移影响几乎可忽略不计;中间水位时,冰荷载对薄板的主应力值影响最大。研究为防渗面板采取相应的抗冰冻措施提供了依据。     

小浪底水库蓄水初期运用坝基渗流分析与安全性评价

针对小浪底水库蓄水运用初期坝基渗流异常问题,在分析坝基防渗体系基础上探讨了坝基渗流原因,介绍了三个阶段帷幕补强灌浆等工程措施及处理效果,从渗水量变化、典型库水位下的防渗效果、防渗墙下游侧坝基渗透比降分析、库水位275 m时防渗效果预测等角度综合评价补强灌浆后坝基防渗效果很好,因而得出坝基渗流安全的结论.     

493柴油机机体强度及缸孔安装变形有限元分析

建立了某柴油机机体、气缸盖、气缸垫、主轴承盖等的有限元模型;运用非线性有限元软件,模拟了各个部件间的接触关系;计算了柴油机在螺栓预紧工况和爆发压力工况下的应力和应变,确定了最大应力部位,对机体进行了静态及疲劳安全强度校核,并对缸孔的安装变形进行了分析与评价。此方法可为发动机机油消耗评估及机体的改进设计提供依据。     

库床减压网系统在条子泥蓄淡水库粉砂地基处理中的应用

条子泥蓄淡水库修建在粉砂地基上,该场地土层厚度大、密实性差、强度较低、渗透性较强,针对库床地基土较强渗透性造成的盐侵、渗漏和库床突涌等工程问题,提出在水库防渗体下设置减压网系统的地基处理新技术,即直接在水库防渗层下水平铺设集水管网络并通过抽排设备实现降低库床扬压力的目的;同时采用一维管单元与三维实体单元联合计算的方法解决复合渗流场问题。算例分析结果表明,当出现高潮位、检修极端工况时,通过该设备的运作成功降低了集水管网水头,基本满足减小库床水压的要求,达到防渗减压的目的,为沿海滩涂匡围工程提供了参考。     

有限元法分析边坡稳定及工程实例

用有限元法分析边坡稳定性,能够对坡体内的应力分布、应变及变形分布、塑性区分布等规律较为准确的量化表征,还可以得出滑动面的大致位置和安全系数。本文对强度折减法的失稳判据进行评价,得出以弹塑性解是否收敛为标准更有说服力。对某水库近坝库岸边坡进行分析,并将其与传统方法所得的边坡安全系数相比,证实其工程应用的可靠性,能够在实际工程中加以应用。     

西安市沣惠渠渠首取水枢纽修复加固工程的有关问题研究

本文对沣惠渠渠首取水枢纽大坝两次水毁原因进行了分析,并介绍本次修复加固中溢流坝用复合土工膜铺盖的实践,及地形高差建筑物方案的选用,低坝取水枢纽溢流坝用复合土工膜铺盖在工程实际中还是不多见的。     

某燃气轮机高温涡轮盘的破裂转速数值预测方法研究与试验验证

为确定某燃气轮机涡轮盘的破裂转速,设计并开展了轮盘破裂转速试验,得到了其真实破裂转速,并与多种数值预测方法预测的轮盘破裂转速进行对比。结果表明：对于某型燃气轮机高温涡轮盘而言,最大应力法对破裂转速的预测精度最高,与试验转速相比,精度误差为0.9%,可以预测裂纹的起始开裂位置以及轮盘的破裂模式;极限应变法与残余变形法预测的破裂转速的精度相当,与试验转速相比,精度误差分别为4.8%和6.2%,由于有限元方法会同时计算应变和应力,因此建议优先选用应力准则预测;平均周向应力法计算相比较简便,计算时间短,但是精度较差,精度约为12.3%,可以用于粗略估计破裂转速。     

库水位变化条件下堆积体滑坡变形特征及稳定性分析

为研究库水位变化条件下堆积体滑坡的变形特征及稳定性,以三峡库区某典型堆积体滑坡为例,结合已有的监测资料,分析了变形与时间、变形与水位之间的变化规律,并采用FLAC二维数值模拟方法,建立了数值模型,分析了库水位变化条件下滑坡内的应力应变情况。结果表明,库区回水对滑坡的变形和稳定性影响巨大;二维数值计算的变形位移场与现场监测的位移基本吻合,说明数值计算可以较好地模拟库水位变化条件下的堆积体应力应变情况。