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砾石土渗透稳定特性试验研究

岩土力学 2012年第9期33卷 2632-2638页

作者：刘杰谢定松中国水利水电科学研究院岩土工程研究所北京100038 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038

目前砾石土被广泛地用作高土石坝中的防渗体,国内已建成的187 m高的瀑布沟堆石坝就是用它作心墙的防渗材料。介绍了瀑布沟心墙土料的渗透稳定试验结果,并论述了确定砾石土渗透稳定性能的的主要因素是细粒含量,提出了确定粗、细粒料的区... 详细信息

目前砾石土被广泛地用作高土石坝中的防渗体,国内已建成的187 m高的瀑布沟堆石坝就是用它作心墙的防渗材料。介绍了瀑布沟心墙土料的渗透稳定试验结果,并论述了确定砾石土渗透稳定性能的的主要因素是细粒含量,提出了确定粗、细粒料的区分粒径、计算最优细料含量以及用细料含量判别渗透稳定性的方法。试验结果表明,工程中常以小于5 mm粒径含量不小于35%、小于0.1 mm的粒径含量不小于18%,以判别砾石土能否作为高土石坝防渗体的标准是可行的,无需另外要求小于0.005 mm的粒径含量大于10%。

关键词：砾石土防渗体粗细粒定界粒径最优细粒含量渗透稳定

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我国土石坝渗流控制理论发展现状

岩土工程学报 2011年第5期33卷 714-718页

作者：刘杰谢定松中国水利水电科学研究院北京100048

近年来,我国高土石坝迅速发展,水布垭面板堆石坝高233 m,为世界之最,防渗和排渗相结合反滤层保护渗流出口的渗流控制原理得以充分展现,对大坝的经济性和安全性都有重要意义。我国土石坝渗流控制理论的现代水平主要体现在四个方面:①心... 详细信息

近年来,我国高土石坝迅速发展,水布垭面板堆石坝高233 m,为世界之最,防渗和排渗相结合反滤层保护渗流出口的渗流控制原理得以充分展现,对大坝的经济性和安全性都有重要意义。我国土石坝渗流控制理论的现代水平主要体现在四个方面:①心墙裂缝纳入渗流控制范畴;②面板坝的渗流控制更加完善;③反滤层的作用更显明确;④排水体的作用进一步发挥。

关键词：高土石坝心墙裂缝反滤排水深厚覆盖层渗流量

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反滤层设计原理与准则

岩土工程学报 2017年第4期39卷 609-616页

作者：刘杰谢定松中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100048

太沙基反滤层设计准则为反滤层的研究奠定了基础,对均匀无黏性土有足够的安全性,但对不均匀无黏性土是不安全的,而且不适用于其它类型的土料。阐述了在太沙基准则的基础上对渗透破坏型式各异的各种类型土反滤准则的研究结果,提出了不同... 详细信息

太沙基反滤层设计准则为反滤层的研究奠定了基础,对均匀无黏性土有足够的安全性,但对不均匀无黏性土是不安全的,而且不适用于其它类型的土料。阐述了在太沙基准则的基础上对渗透破坏型式各异的各种类型土反滤准则的研究结果,提出了不同类型土控制粒径确定的原则与方法,扩大了准则的适用范围。试验研究结果表明,不均匀无黏性土的反滤层,应当保护其中的细颗粒不流失,试验研究了确定细料的原则与方法,采用细料中的d_(70)为控制粒径,并回归为整个土体控制粒径的确定方法,最后给出了各类土保护细料的的反滤层设计准则。该研究成果可为实际工程的反滤层设计提供借鉴和指导意义。

关键词：反滤层等效粒径控制粒径砾石土无黏性土

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哈建屯贮灰场灰坝塌陷原因与治理措施研究

中国水利水电科学研究院学报（中英文） 2022年第2期20卷 163-171页

作者：陈丽谢定松梁树军蔡红魏迎奇严俊国家开放大学理工教学部北京100039 中国水利水电科学研究院北京100048 北京京能电力股份有限公司石景山热电厂北京100041

哈建屯贮灰场投入运行32年后灰坝坝体出现大塌陷,而且排水系统排水管出水浑浊。为分析坝体塌陷及排水管出水浑浊的原因,通过坝体无损检测、管道检测机器人及数值模拟计算分析,得出坝体塌陷的主要原因是排水管道接头出现损坏,造成坝体灰... 详细信息

哈建屯贮灰场投入运行32年后灰坝坝体出现大塌陷,而且排水系统排水管出水浑浊。为分析坝体塌陷及排水管出水浑浊的原因,通过坝体无损检测、管道检测机器人及数值模拟计算分析,得出坝体塌陷的主要原因是排水管道接头出现损坏,造成坝体灰渣渗漏,导致坝体塌陷,并分析了坝体塌陷发生后坝体的稳定性。结合贮灰场实际情况,并从方便施工的角度出发,经比较本次排水管修复方案为排水管内衬PE管道,并采用压力灌注水泥浆的方式将PE管道与原排水管间的缝隙灌满;坝体塌陷修复为采用压力灌注灰渣浆,对应急砂袋周围进行填筑,使塌陷坑填筑达到标准,然后修复坝体及排水褥垫。本文也可为其它灰坝的类似缺陷修复设计提供参考。

关键词：灰场排水管塌陷渗漏治理措施

覆盖层不良级配砂砾石料渗透稳定特性及影响因素探讨

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水利学报 2014年第S2期45卷 77-82页

作者：谢定松蔡红魏迎奇李维朝中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100048

通过覆盖层管涌土料在不同密度、不同级配、不同应力条件下的渗透与渗透稳定试验,探讨各影响因素对渗透系数及抗渗破坏水力比降的影响。试验结果表明,细粒含量对渗透系数及破坏水力比降的影响较大,随着细粒含量的增加,破坏型式从管涌型... 详细信息

通过覆盖层管涌土料在不同密度、不同级配、不同应力条件下的渗透与渗透稳定试验,探讨各影响因素对渗透系数及抗渗破坏水力比降的影响。试验结果表明,细粒含量对渗透系数及破坏水力比降的影响较大,随着细粒含量的增加,破坏型式从管涌型向过渡型转变,破坏水力比降也增大;干密度越大,渗透系数越小,破坏水力比降越大;水流方向对渗透系数影响不大,对破坏水力比降略有影响;上覆压力对渗透系数及破坏水力比降均影响,主要是施加上覆压力后,细颗粒往出口移动除了克服自重外,还需抵消上覆压力分解来的压力。

关键词：砂砾石料覆盖层不良级配渗透稳定特性上覆压力

江河大堤堤基砂砾石层管涌破坏危害性试验研究

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岩土工程学报 2009年第8期31卷 1188-1191页

作者：刘杰谢定松崔亦昊中国水利水电科学研究院北京100048

江河大堤中下游堤基双层地基中下层渗透系数k>0.02cm/s的砂砾石土层居多数,这是一种管涌型土。研究了双层地基中这类土管涌破坏后的危害性,结果表明管涌破坏的后果,将在砂砾石层上部形成纯砾石的渗流通道,细颗粒的带出程度可达80%～100... 详细信息

江河大堤中下游堤基双层地基中下层渗透系数k>0.02cm/s的砂砾石土层居多数,这是一种管涌型土。研究了双层地基中这类土管涌破坏后的危害性,结果表明管涌破坏的后果,将在砂砾石层上部形成纯砾石的渗流通道,细颗粒的带出程度可达80%～100%。细料含量小于20%时带出程度可达100%,土骨架的结构不会产生明显变化,但渗流通道的渗透系数变为纯砾石的渗透系数,显著增大;细料含量大于20%时,渗流通道形成后将影响上部土层的稳定性。

关键词：砂砾石层管涌破坏破坏危害性

库水位快速变动条件下心墙坝上游坝壳自由水面线变化规律研究

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岩土工程学报 2012年第9期34卷 1568-1573页

作者：谢定松蔡红李维朝郭建设中国水利水电科学研究院北京100048 流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100048 广东省水利电力勘测设计研究院广州510635

为了计算渗水压力对心墙坝上游坝坡稳定性的影响,须掌握库水位降落时上游坝壳中自由水面的变化规律。本文利用模型试验模拟了上游坝坡坡比、库水位不同降落速率、坝壳料不同渗透系数对自由水面位置变化的影响,并把模型试验结果与有限元... 详细信息

为了计算渗水压力对心墙坝上游坝坡稳定性的影响,须掌握库水位降落时上游坝壳中自由水面的变化规律。本文利用模型试验模拟了上游坝坡坡比、库水位不同降落速率、坝壳料不同渗透系数对自由水面位置变化的影响,并把模型试验结果与有限元计算结果、经验公式法计算结果相比较。从试验结果及有限元计算结果可知,库水位降落速度越快,自由水面线位置越高,最高点高度越大。坝壳坡度越陡,自由水面的位置越低。坝壳料渗透系数达2.45×10-1cm/s时,有限元计算分析结果比模型试验得到的自由水面最高点稍高,经验公式法得到的计算结果最小。

关键词：水位骤降上游坝壳区自由水面

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江河大堤双层地基渗透破坏机理模型试验研究

水利学报 2008年第11期39卷 1211-1220页

作者：刘杰谢定松崔亦昊中国水利水电科学研究院北京100044

本文通过模型试验研究了双层地基的渗透破坏问题。在模型设计中不仅考虑下层地基中承压水头的大小,而且考虑土的渗透稳定性,并以下层出现的承压水头大小按两土层渗透系数比值,将其细分为4种地层结构,分别研究其渗透破坏机理。试验结果表... 详细信息

本文通过模型试验研究了双层地基的渗透破坏问题。在模型设计中不仅考虑下层地基中承压水头的大小,而且考虑土的渗透稳定性,并以下层出现的承压水头大小按两土层渗透系数比值,将其细分为4种地层结构,分别研究其渗透破坏机理。试验结果表明,渗透破坏都是开始于上层土,上下两种土层渗透系数之比大于100的地层为最危险结构,最终控制地基渗流稳定的是下层管涌型土层。整个破坏过程可描写为上层流土穿孔—下层管涌—上层流土破坏向堤脚发展—上层整体破坏。下层管涌型土的允许水力比降应采用水平允许水力比降,以此确定双层地基不允许的渗透破坏范围。

关键词：双层地基上层流土砂砾石层管涌水平水力比降

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阳江沥青混凝土心墙堆石坝应力变形特性研究

水利水电技术（中英文） 2023年第S1期54卷 74-79页

作者：童新建严俊杨永森史振华蔡红谢定松南京市航道事业发展中心江苏南京211112 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 广东省水利电力勘测设计研究院有限公司广东广州510635

为了评价阳江抽水蓄能电站下水库沥青混凝土心墙堆石坝的安全性,采用非线性有限元法对覆盖层最厚的大坝断面开展应力变形计算,详细模拟大坝的施工和蓄水过程。计算结果表明:竣工期和蓄水期坝体应力变形分布规律总体合理,竣工期坝体水平... 详细信息

为了评价阳江抽水蓄能电站下水库沥青混凝土心墙堆石坝的安全性,采用非线性有限元法对覆盖层最厚的大坝断面开展应力变形计算,详细模拟大坝的施工和蓄水过程。计算结果表明:竣工期和蓄水期坝体应力变形分布规律总体合理,竣工期坝体水平位移极值分别为-22.74 cm和26.18 cm,沉降极值为-73.80 cm,沉降率为0.91%。蓄水后,坝体水平变形变化较为明显,沉降极值稍有增加;坝体大、小主应力极值分别约为1.30 MPa和0.63 MPa,位于坝基全风化层。蓄水期,心墙挠度变化范围为73.76~77.83 cm。蓄水前后,心墙大、小主应力小幅变化,均为压应力,应力水平均较小,极值为0.68,心墙不会出现剪切破坏。总体上,大坝应力变形在正常范围内,整体安全性高,大坝断面设计合理。

关键词：变形应力沥青混凝土心墙堆石坝