混凝土坝坝基排水孔间距对渗流场的影响数值分析

采用三维渗流场有限元方法,模拟坝基渗流场。建立三维渗流场有限元分析模型,精确模拟排水孔的位置。分别计算排水孔间距为2m、3m、4m三种工况下坝基渗流场,详细分析和探讨坝基及消力戽排水孔间距对渗流场的影响。分析表明,排水孔间距越小,排出的渗流量相应增加,扬压力有所减低,但是坝基排水孔、坝体下游消力戽排水孔间距由3m减小到2m或增加到4 m时,对坝基整体渗流场及坝基扬压力影响并不明显,所以坝基内的排水孔间距可以取为较大值。     

空气单元法模拟渗流场分析中的排水孔

应用“空气单元”模拟渗流场分析中的排水孔。将排水孔看作是以一定的渗透系数表征其排水作用的介质单元,并将其像渗流计算域中其他岩块、土体单元一样加入到传统的有限元渗流汁算方法中。对一地下洞室中排水孔算例进行分析,给出相应的渗透系数取值范围,证明该法为含排水设施结构的渗流计算提供了较大的方便,减轻了数据前期处理的工作量、降低丁由于人为约束条件而带来的误荠,具有一定的工程应用价值。     

地下洞室群排水孔设计方案三维渗流场优化分析

应用SEEP3D软件对云南怒江亚碧罗水电站地下洞室群排水孔设计方案进行三维渗流场优化分析,分析三种不同设计方案下地下洞室群中进水管段、主厂房、主变室、及尾水调压室的入渗量、最大水头、水力坡降及渗流速度。通过计算分析,确定第一种方案为最佳设计方案。     

有排水孔的三维渗流场的有限元—边界元耦合分析

排水孔常被用来减少水工建筑物的扬压力。由于排水孔的尺寸相对甚小,致使有排水孔的三维渗流场分析十分困难。本文建议用有限元方法-边界元方法的耦合法来解决这一问题。用有限单元离散研究域;有排水孔的单元作为特殊单元处理;用边界元方法求特殊单元的传导矩阵。排水孔的尺寸效应问题由此得到较好的解决。由于边界元域只是有限元网格中的一个单元,因而并不增加有限元总传导矩阵的带宽。本文给出了用建议方法分析重力坝坝基三维渗流场的算例。     

一项渗流监测新技术——排水孔测温法

从温度监测渗流是国内外最近发展的一项新技术。我国在丹江口工程的混凝土坝和土石坝上进行了为期３年的渗流温度监测试验，取得了丰富的成果。试验从大坝温度边界开始，开拓了对渗流源的研究，揭示了坝前水温的特殊分布规律，为研究渗流场提供了科学的依据，利用帷幕后排水孔监测水温首次取得了百米级混凝土坝基础渗流场的完整成果。研究表明，坝基温度变幅和分布与渗流源的温度、地质条件和施工质量有密切关系；证实了从温度监测渗     

渗流场分析的夹层代孔列法

排水孔是降低渗透压力以增强水工建筑物抗滑稳定性的重要措施,如何考虑排水孔的作用是渗流场分析中的一个难点。笔者提出夹层代孔列法,以等效排水夹层代替排水孔列,适当选择夹层的渗透系数,使排水夹层与排水孔列的排水效果总体上相等,采用本方法利用通常的三维有限元网格就可以分析含排水孔列的全坝三维渗流场,计算方便,效果良好。     

深基坑三维应力场和渗流场耦合分析与模拟

为研究深基坑开挖施工过程中渗流场和应力场耦合情况,建立基于非饱和土的渗流-应力全耦合模型,采用非饱和土渗流-应力全耦合模型进行深基坑三维应力场和渗流场的耦合分析,预测在基坑不同的施工阶段中基坑挡土结构的侧向变形和基坑周围地面的沉降的变化,并将理论分析结果与实际监测数据进行对比分析。分析成果表明在需要降水施工的基坑分析中,采用渗流-应力耦合模型来进行基坑的分析与计算更合理,更有效。     

复杂渗流场的三维有限元分析程序

本文介绍水工建筑物坝基复杂渗流场的三维有限元分析程序。主要包括：用非均匀各向异性模拟裂隙渗流和帷幕防渗效益，用半边界排水沟法模拟排水孔的作用，用变积分权数法逼近自由面的求解。该程序已成功地应用多座大坝的复杂渗流场分析，取得了与实测值较一致的良好效果。     

渗流控制分析中密集排水孔模拟的新方法

应用叠加原理，在点汇基本解的基础上，推导出了有限元单元内排水孔的近似解表达式。然后，应用井群的叠加原理，将单个排水孔的解析理论推广到单元内多个排水孔的情况。这种排水孔的准解析方法应用于渗流控制有限元分析，具有迭代收敛速度快、精度好的特点。更为重要的是，对密集排水孔渗流控制布置方案（方位或轴线）的改变，不需要像“排水子结构法”那样重新改变有限元网格，而仅需改变排水孔极少的几个控制要素即可。因而，该方     

岸坡水平排水孔的渗流场数值模拟

地下水作用是岸坡稳定性的重要影响因素,在航道岸坡整治工程中,岸坡排水设施必不可少。水平排水孔可以有效排出岸坡土体内部地下水,降低地下水水位。通过三维非稳定渗流数值模拟,分析了岸坡水平排水孔的排水效果。首先,对排水孔室内模型试验进行了数值模拟,结果表明数值模拟结果与试验结果较为一致,坡体中地下水向水平排水孔汇集并排出坡体;之后,对典型岸坡渗流场进行了数值模拟,其结果表明,水平排水孔的排水效果较为明显,可以加深对于渗流场的控制范围,孔深越大,排水效果越好。研究成果可为水平排水孔在航道整治工程的应用提供参考。     

三维渗流与应力场耦合计算分析及应用研究

诸多实际工程中经常要求考虑渗流孔隙水压力对结构稳定性的影响,即渗流与结构的耦合计算问题.尝试利用ANSYS软件采用"生死单元"技术及网格自适应功能进行三维渗流场计算,采用邓肯-张原理建立应力计算数学模型,运用初始应力法进行三维应力场与渗流场的间接耦合计算.计算结果表明,该方法操作简便、结果合理,可以满足大多数工程要求.     

均质土坝渗流场与应力场耦合分析的数学模型

从均质土坝的渗透特性出发，分析了均质土坝渗流场与应力场相互作用的力学机制，提出了均质土坝渗流场与应力场耦合分析的连续介质数学模型，并讨论了该数学模型有限元数值解法。     

基于应力场与渗流场耦合的土坝稳定性分析

基于多孔介质的渗流特性和土的非线性本构关系,研究了渗流场与应力场的耦合效应,根据弹性力学和渗流理论提出了耦合问题的力学模型及其控制微分方程,然后导出这一问题的有限元计算公式。针对某非均质土坝建立了非线性耦合分析模型,探讨了大坝的渗流与应力耦合规律,结果表明:坝体中渗流与应力的相互作用是不应忽视的;在其耦合作用下,坝体渗流场的总渗流量减小,而应力场的各应力分量的最大值增大。     

构皮滩双曲拱坝坝基三维渗流场分析

采用固定网格的结点虚流量法对构皮滩拱坝坝基进行了三维渗流场分析 ,重点考虑了渗流自由面、逸出面和排水孔幕的正确模拟。计算成果较好地反映了坝基实际渗流状态 ,并对构皮滩拱坝渗控措施的有效性和合理性进行了评价     

等壳碾压混凝土重力坝渗流场三维有限元分析

解决渗流问题是碾压混凝土重力坝技术发展的关键.本文利用三维有限单元法和改进的排水孔幕技术,对等壳碾压混凝土重力坝进行了精细分析.分析表明,采用三级配的坝体结构防渗能满足设计要求,该防渗形式结合其后排水孔幕,为大坝的渗流控制安全提供了有力的保证.     

裂隙岩体渗流场与应力场的耦合数值分析

裂隙岩体渗流场与应力场耦合是一个复杂的地质问题.本文基于裂隙-空隙双重连续介质对裂隙岩体渗流场与应力场进行耦合分析,推导建立了数学模型,并将该模型用于实际边坡工程的岩体裂隙进行数值模拟,分别对不考虑应力影响下的渗流场和不考虑渗流影响下的应力场以及两场相互耦合时的稳定性进行了研究,由于耦合作用下与任意单场作用下相比差异较大,因此考虑岩体裂隙多场耦合作用是必要的也是符合事实的[1].     

东湖水库非均质土坝渗流场与应力场耦合分析

根据某平原水库的蓄水过程和地质、结构特点，建立了渗流场与应力场耦合计算模型，采用有限元方法进行了稳定渗流场和应力场的耦合计算。计算分析表明，考虑耦合作用之后，土体渗透系数平均降低10％左右；位移和应力都有不同程度的提高，其中最大竖向位移由0．356m增加到0．41m，最大第1主应力σ1和最大第3主应力σ3分别增加了3．5％和2．5％。因此，虑渗流场和应力场耦合作用所得的计算结果对土坝稳定安全性不利。