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高土石围堰施工-运行过程边坡稳定性分析

武汉大学学报（工学版） 2013年第1期46卷 84-88页

作者：罗立哲胡志根刘全倪锦初李勤军武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 长江勘测规划设计研究有限公司湖北武汉430010

高土石围堰边坡稳定性与堰体材料的力学性质密切相关.在围堰施工及运行过程中,随着结构应力和渗流状态的变化,堰体材料力学参数也发生持续性变化.基于围堰施工过程中堰体应力及渗流状态变化规律分析和土石材料力学非线性理论,建立考虑... 详细信息

高土石围堰边坡稳定性与堰体材料的力学性质密切相关.在围堰施工及运行过程中,随着结构应力和渗流状态的变化,堰体材料力学参数也发生持续性变化.基于围堰施工过程中堰体应力及渗流状态变化规律分析和土石材料力学非线性理论,建立考虑施工过程的土石围堰边坡稳定分析模型;在此基础上,进行高土石围堰施工-运行过程边坡稳定特性分析,结果表明堰体边坡稳定的最不利工况出现在基坑开挖后的堰前水位下降期,最危险滑动面位置随着水位下降速率的增加由背水面转向迎水面;当水位下降速率一定时,堰坡稳定安全系数呈先减小后增加趋势,最小值及其出现时间与水位下降速率相关.

关键词：高土石围堰边坡稳定施工-运行过程材料非线性

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高土石围堰复合土工膜防渗三维有限元分析

长江科学院院报 2017年第2期34卷 110-113页

作者：徐晗陈云饶锡保潘家军长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室武汉430010

如何在三维有限元计算中反映复合土工膜的力学特性是亟待解决的技术难题。总结了现有的土工膜数值模拟方法,在三维有限元计算中采用薄膜单元来模拟土工膜,建立了某高65 m的高土石围堰土工膜防渗三维有限元模型,土工膜与上、下游坝料接... 详细信息

如何在三维有限元计算中反映复合土工膜的力学特性是亟待解决的技术难题。总结了现有的土工膜数值模拟方法,在三维有限元计算中采用薄膜单元来模拟土工膜,建立了某高65 m的高土石围堰土工膜防渗三维有限元模型,土工膜与上、下游坝料接触部位均设置接触。为模拟施工填筑与蓄水全过程,分别计算了土工膜边界柔性约束与刚性约束2种工况。结果表明:薄膜单元较好地反映了土工膜柔性抗拉材料的力学特性,能适应三维有限元数值模拟中常用的分步填筑施工模拟法,且后处理中能直接展示土工膜的位移、应力云图,具有方便高效的特点;土工膜边界柔性约束位移分布均与刚性约束相同,只是最大主应力及拉应力分布区域略小于刚性约束,计算结果符合土石坝工程的一般规律。

关键词：复合土工膜薄膜单元三维有限元高土石围堰变形特性

基于混凝土多轴强度的高土石围堰防渗墙安全性研究

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岩石力学与工程学报 2014年第S1期33卷 2662-2669页

作者：王永明任金明陈永红蔡建国中国水电顾问集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州310014

塑性混凝土材料广泛用于水工建筑物基础的防渗处理中,尤其在高土石围堰防渗墙中得到了较大规模的应用,但其材料试验方法及结构计算中所采用的安全评判标准尚无相应的规程规范。以往常采用土石料的三轴压缩试验方法获取塑性混凝土的变形... 详细信息

塑性混凝土材料广泛用于水工建筑物基础的防渗处理中,尤其在高土石围堰防渗墙中得到了较大规模的应用,但其材料试验方法及结构计算中所采用的安全评判标准尚无相应的规程规范。以往常采用土石料的三轴压缩试验方法获取塑性混凝土的变形及强度参数,并采用应力水平衡量围堰塑性混凝土防渗墙的安全性。但应力水平由土体三轴压缩状态引入,其多用于适应莫尔库仑摩擦强度理论的散粒体材料安全状态的评判,对于应力状态复杂的深防渗墙混凝土材料宜通过混凝土强度理论进行安全复核。通过对高土石围堰防渗墙应力状态的分析,引入包含混凝土多轴强度的安全度准则,以白鹤滩大坝上游高土石围堰防渗墙为例,利用三维有限元分析,比较基于应力水平与安全度准则评价防渗墙安全性的差异,表明安全度准则较应力水平能更为灵敏地反映防渗墙安全性态,认为在三轴受压状态下应力水平尚能较好的反映防渗墙的安全状态,但在拉应力较明显的条件下宜采用基于混凝土多轴强度的安全度准则进行复核。

关键词：水利工程塑性混凝土应力水平多轴强度安全度白鹤滩高土石围堰防渗墙

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复合土工膜防渗高土石围堰结构特性分析

水电能源科学 2014年第9期32卷 98-102页

作者：吴迪熊堃罗立哲中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司四川成都610072 长江勘测规划设计研究院有限公司湖北武汉430010

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... 详细信息

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。

关键词：复合土工膜高土石围堰渗流应力变形

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深厚覆盖层地基高土石围堰应力变形分析

电网与清洁能源 2015年第12期31卷 121-125页

作者：张祥车明杰樊艳欣杜鑫郭兰春甘肃电投大容电力有限责任公司甘肃兰州730046 西安理工大学水利水电学院陕西西安710048 雅砻江流域水电开发有限公司四川成都610051

结合Midas/GTS有限元分析软件,以某大型水电站围堰工程为例,通过计算分析得出了深厚覆盖层地基高土石围堰在完建期和蓄水期两种工况下的应力变形特性。结果表明:在两种工况下,堰体垂直位移的方向均竖直向下,最大值发生在堰体底部;完建... 详细信息

结合Midas/GTS有限元分析软件,以某大型水电站围堰工程为例,通过计算分析得出了深厚覆盖层地基高土石围堰在完建期和蓄水期两种工况下的应力变形特性。结果表明:在两种工况下,堰体垂直位移的方向均竖直向下,最大值发生在堰体底部;完建期堰体及堰基的水平位移呈现两种趋势,上游部分水平位移指向上游,下游部分水平位移指向下游,蓄水期堰体及堰基的水平位移均指向下游;堰体的大、小主应力分布基本均为压应力,并从堰面向堰内逐渐增大,最大值发生在堰体底部的防渗墙附近,在防渗墙周边应力较为集中、梯度相对较大。

关键词：深厚覆盖层高土石围堰有限元分析应力变形特性

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高土石围堰动力特性及抗震安全性研究

三峡大学学报（自然科学版） 2015年第4期37卷 10-15页

作者：王永明邓渊任金明张磊梅龙喜涂小兵中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司杭州310014

水电工程围堰属于临时性建筑物,其抗震安全性不为工程所重视,但在汶川地震中曾有工程因围堰震损而拖后工期.依托白鹤滩水电站大坝上游围堰,研究100m级高土石围堰可能具有的动力性质,一方面其堰高及体型可能导致自振周期与输入地震波的... 详细信息

水电工程围堰属于临时性建筑物,其抗震安全性不为工程所重视,但在汶川地震中曾有工程因围堰震损而拖后工期.依托白鹤滩水电站大坝上游围堰,研究100m级高土石围堰可能具有的动力性质,一方面其堰高及体型可能导致自振周期与输入地震波的卓越周期较为接近而使得某些部位的加速度反应较大或防渗墙动应力偏大;另一方面防渗墙施工平台以下分区采用抛填施工,相对一般碾压施工的土石坝其下层较为松散,地震引起的围堰永久变形将较大.通过三维动力有限元分析对堰体、防渗墙动力反应及堰坡稳定性做了较深入研究,并对围堰及输入波的频谱特性做了详细分析,定量评价了围堰的抗震安全性.

关键词：白鹤滩水电站高土石围堰动力特性有限元抗震安全性

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大型水电站高土石围堰安全研究

大型水电站高土石围堰安全研究

作者：石蹈波河海大学

学位级别：硕士

围堰是水利枢纽工程中重要的临时性建筑物，其安全关系到整个施工导流工程和主体工程的安全和进度，甚至涉及到下游的安全问题。随着大型和巨型水利枢纽工程的兴建，围堰的规模不断增大，施工难度也随之增加。本文以乌东德水电站上游高... 详细信息

围堰是水利枢纽工程中重要的临时性建筑物，其安全关系到整个施工导流工程和主体工程的安全和进度，甚至涉及到下游的安全问题。随着大型和巨型水利枢纽工程的兴建，围堰的规模不断增大，施工难度也随之增加。本文以乌东德水电站上游高土石围堰为研究对象，从渗流和边坡稳定两方面展开研究。主要工作如下：1)介绍了渗流计算和边坡稳定计算的基本原理和方法，对不同方法进行了比较。从质量守恒定律出发推导了渗流的连续性方程，根据变分原理推求了二维非稳定一非饱和渗流有限元支配方程。2)对不同区域渗透系数对渗流的影响、非稳定—非饱和渗流对边坡稳定的影响以及粗粒料强度参数的选取问题进行了探讨，并得到相应结论。3)对乌东德上游围堰不同工况进行渗流计算，对深厚覆盖层渗透参数和基坑抽水速度等影响因素进行敏感性分析，并对渗漏量及渗透稳定问题进行了评价。4)在围堰渗流分析的基础上，采用非线性强度指标，运用极限平衡法对围堰边坡稳定进行计算。对深厚覆盖层渗透参数、土体抗剪强度等影响因素进行敏感性分析，并就非饱和问题对边坡稳定的影响进行了分析。

关键词：高土石围堰深厚覆盖层渗流分析非饱和土非线性抗剪强度边坡稳定分析

厚层淤泥质地基高土石围堰边坡抗滑稳定敏感性分析

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水资源与水工程学报 2016年第6期27卷 196-201页

作者：贺新星王瑞骏闫菲西安理工大学水利水电学院陕西西安710048

针对厚层淤泥质地基结构复杂,对围堰稳定不利的问题,基于Geostudio软件,采用极限平衡法对厚层淤泥质地基高土石围堰在典型工况下的边坡抗滑稳定进行了计算分析,并针对施工中过程中可能发生的覆盖层、透镜体物理力学参数变化,分析了围堰... 详细信息

针对厚层淤泥质地基结构复杂,对围堰稳定不利的问题,基于Geostudio软件,采用极限平衡法对厚层淤泥质地基高土石围堰在典型工况下的边坡抗滑稳定进行了计算分析,并针对施工中过程中可能发生的覆盖层、透镜体物理力学参数变化,分析了围堰边坡抗滑稳定的敏感性。结果表明:典型工况中存在不满足围堰及基坑边坡稳定要求的情况;覆盖层2层的内摩擦角变化对围堰边坡稳定影响较为明显;透镜体参数变化对最危险滑动面穿过透镜体的情况影响较大,因此应考虑采取地基加固措施。

关键词：厚层淤泥质地基高土石围堰边坡抗滑稳定敏感性分析

深厚覆盖层地基高土石围堰应力变形敏感性分析

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水资源与水工程学报 2015年第5期26卷 207-211页

作者：樊艳欣王瑞骏郭兰春杜鑫余莲西安理工大学水利水电学院陕西西安710048 青海省水利水电科技发展有限公司青海西宁810001 雅砻江流域水电开发有限公司四川成都610051

采用二维非线性有限元方法分析深厚覆盖层地基高土石围堰在典型工况下的应力变形特性。针对不同的覆盖层及防渗墙物理力学参数,进行了围堰应力变形的敏感性分析。结果表明:在围堰蓄水期,防渗墙底部出现了较大的拉应力;防渗墙弹性模量变... 详细信息

采用二维非线性有限元方法分析深厚覆盖层地基高土石围堰在典型工况下的应力变形特性。针对不同的覆盖层及防渗墙物理力学参数,进行了围堰应力变形的敏感性分析。结果表明:在围堰蓄水期,防渗墙底部出现了较大的拉应力;防渗墙弹性模量变化对堰体的水平位移及垂直位移影响不大,但对堰体的大、小主应力的影响较为明显;防渗墙与两侧土体之间的内摩擦角对堰体的水平位移及垂直位移影响不大,但对堰体的大、小主应力会产生一定的影响。

关键词：深厚覆盖层高土石围堰混凝土防渗墙应力变形特性