随机多缺陷条件下土工膜防渗土石坝渗漏特性

由于土工膜缺陷渗漏可能对土工膜防渗土石坝的防渗安全性造成隐患,采用饱和-非饱和渗流有限元理论,对坝面防渗土工膜多缺陷随机分布下的典型土石坝进行三维渗流场有限元模拟,合理考虑土工膜缺陷的数量、类型、位置、大小及其分布,重点分析土工膜的渗透量和缺陷渗漏量及膜后浸润面的变化规律。结果表明:与单缺陷条件下大坝渗流特性相比,坝面完好部分土工膜的渗透量变化不大,但多缺陷引起的渗漏量明显增大,导致大坝的总渗流量大幅增加。多缺陷会引起膜后坝体浸润面整体抬升,但局部浸润面高度变化与缺陷位置和数量明显相关,所在剖面缺陷位置越低,数量越多,浸润面抬升越明显。另外,膜后垫层水头局部分布规律与相邻缺陷渗漏的交叉效应相关。     

基于EEMD-LSTM-ARIMA的土石坝渗压预测模型研究

渗压监测是土石坝渗流安全评价的重要内容之一。由于渗压受到诸多外界因素的影响,测点的渗压值时间序列往往存在非平稳性、局部突变等特点,为此基于“分解-重构-组合”的思想构建了土石坝渗压预测的EEMD-LSTM-ARIMA模型。首先采用集合经验模态分解(EEMD)对时间序列特征进行提取,根据长短期记忆神经网络(LSTM)对提取出的特征分量进行预测,同时结合差分自回归移动平均方法(ARIMA)进行残差修正,组合LSTM和ARIMA的预测结果,重构得到改进预测模型。以某深厚覆盖层上的土石坝工程为例,选取主河床坝体防渗墙后2个典型测点的实测渗压值序列为研究对象进行应用验证。结果表明：相较于单一的LSTM模型和ARIMA模型,改进模型的平均绝对误差MAE、均方误差MSE、均方根误差RMSE均为3种模型中的最小值,预测精度明显优于另外2种模型,该模型为土石坝渗压的精确预测分析提供了新途径。     

基于关联规则的土石坝渗流推理预测方法及应用

将关联规则算法引入到土石坝渗流的预测中,并建立预测模型。首先将渗流量和上游水位、降雨量、下游水位等组成事务组,利用K-means算法对实测数据进行预处理,然后通过Apriori算法进行频繁项集的挖掘,产生强关联规则,最后将强关联规则用于渗流量的预测。本模型可以较好的解释影响渗流变化的内在原因,将本预测模型应用于某土石坝工程中,结果表明该模型具有较好的精度。     

库水位回落条件下土石坝边坡稳定分析

利用二次开发的有限元软件ANSYS,形成渗流与边坡稳定分析程序模块,计算得到库水位回落条件下的土石坝渗流场;据此分析非饱和土强度、土体密度随含水量变化的关系及渗透力作用;利用强度折减有限元技术分析了水位降落过程中渗透系数、水位降速对边坡稳定性的影响.结果表明,库水位降落初期,坝内浸润线下降,下游坝坡稳定性增大,但此时上游坝坡稳定性仍大于下游坡;饱和渗透系数相同时,库水位降落速度越大则上游坝坡稳定性越差,不同水位降落速度对较小饱和渗透系数的土石坝渗流场及边坡稳定性影响程度较小,对较大渗透系数的坝体则影响较大;水位下降速度相同,则坝体饱和渗透系数越小其上游边坡稳定安全系数越小.     

全球定位系统在土石坝监测中的应用

小浪底工程大坝变形观测原设计方案中，工作基点的基准值由３个倒垂装置配合外部变形观测控制网进行检测。由于倒垂施工困难，投资过高，量程难以满足变形要求，为常规测量与全球定位系统技术相结合的方法。     

土石坝坝体反滤层与渗流控制

综述了土石坝坝体反滤层的功能与设计原则,引用工程实例说明防渗体裂缝在反滤层保护下可以自愈,以期使设计与施工人员进一步明确采用反滤层保护大坝渗流出口是实现渗流安全控制的关键性措施。     

土石坝非线性动力反应分析

本文介绍一种新的土石坝非线性动力反应分析法，有限元计算程序和土层以及散料体地基混凝土防渗墙上土石坝地震响应的计算结果。     

宣恩县小(1)型土石坝病险水库存在问题解析

宣恩县地处鄂西山区，小（1）型土石坝病险水库大多建于20世纪60～70年代，是边勘测．边设计，边施工的三边工程。在当时的社会环境下，大多数水库都是靠人工上料、碾压、夯实，施工质量差，无专人管理维护，安全问题十分突出，每年汛期险情不断。     

福建省病险土石坝加固技术研究

福建省以防洪、灌溉为主的水库2435座,其中险库458座,病库1003座.在深入研究土石坝渗流病害特点和土石坝渗流控制理论之后,分析、总结国内外主要堤坝防渗加固技术,进行有限元计算分析和防渗墙材料试验研究.针对福建省病险土石坝渗漏及变形情况,提出了适应福建省病险土石坝特点的综合处理技术和加固模式.     

Development of a method of strengthening gravel-pebble soils in earth-rock dams

Translated from Gidrotekhnicheskoe Stroitel'stvo, No. 1, pp. 18–22, January, 1995.     

土石坝坝体渗流反演分析及渗流安全评价

通过某水库土石坝坝体渗流观测资料分析,了解历史大洪水下坝体心墙内渗流演变的全过程,评价了大洪水下坝体各典型断面心墙的实际防渗性能。通过渗流反演计算坝体在设计洪水工况下的坝体渗流,并对坝体渗流作出安全评价,同时指出坝体存在的渗流薄弱环节,进一步指导大洪水下该水库大坝的安全运行和管理。     

面板堆石坝智能土石方平衡设计

介绍土石方调配的任务识别、进度安排和资源分配方法.任务识别包括建筑场地划分、计算开挖量和填筑量、创建任务对象、创建任务包和任务包排序等过程,以无空间冲突优先、最短运距优先和任意规则为任务包进度安排规则,采用空间冲突率和总运距对任务包排序规则进行评估,在资源分配中确定了由6个因素构成的投标值等式.智能土石方平衡设计的关键是生成实时有效的最优调配方案.     

V形河谷中非均匀土石坝振动的简化分析

本文提出了一种分析V形河谷中三维非均匀土石坝横向振动及其地震反应的近似解析方法。在考虑坝体的剪切模量随深度呈指数变化的情况下，运用三维剪切楔理论，导出了土石坝横向振动的控制微分方程，并采用分离变量法和伽辽金逼近方法，得到了计算土石坝横向振动前三阶振型自振频率的代数公式。然后，应用反应谱技术，给出了相应的估计土石坝横向地震反应的最大位移、最大速度、最大加速度以及最大应力的计算公式。最后，给出了地震反应分析的算例。     

土石坝振动孔压影响因素的研究

利用作者提出的土石坝三维非线性有效应力地震反应分析方法及相应计算程序，对土石坝振动孔压的一些影响因素进行了研究，结果表明：随地震加速度幅值、卓越周期和地震波形的不同，坝内孔压分布各异，故正确确定地震动参数很重要；考虑孔压消散和扩散与否所得出的孔压分布明显不同，考虑孔压消散和扩散的有效应力分析方法更切合实际，这对中等和高透水性的坝基和坝料尤为重要；边界排水条件不同，坝内孔压不同，故保证边界排水良好，可降低孔压，提高坝体的抗震稳定性.     

高土石坝地震安全评价及抗震设计思考

介绍了国内外几座典型土石坝的震害表现,并对这些土石坝,特别是紫坪铺混凝土面板堆石坝的震害原因进行了详细分析.结果表明,地震导致的坝体附加变形以及坝体不同部位变形的不均匀和不协调是土石坝发生震害的主要原因,土石坝的各类不同材料的接触带以及河谷地形突变处是发生震害的主要部位,在大坝设计施工时需特别予以关注.最后,对高土石坝安全评价和抗震设计方法提出了若干建议,并特别指出,考虑到地震的随机性和高土石坝安全的绝对重要性,有必要研究高土石坝的极限抗震能力.     

(复合)土工膜防渗土石坝饱和-非饱和渗流特性

分别采用完全饱和渗流及饱和 非饱和渗流有限元计算理论,对(复合)土工膜防渗土石坝进行渗流场仿真分析,重点研究土工膜等效处理时不同厚度放大倍数下大坝渗流场变化规律,同时结合坝体土石料不同渗透特性,计算得到大坝渗流量和浸润线与土工膜厚度放大倍数之间的关系,并比较了按完全饱和渗流理论与饱和 非饱和渗流理论计算结果的差别。结果表明:在坝体土石料渗透特性相同的情况下,土工膜不同厚度放大倍数时浸润线仅在土工膜等效区有较大差别,在膜后坝体部位基本保持不变;大坝渗流量与土工膜厚度放大倍数及坝体填料的渗透特性相关,按饱和渗流理论计算所得的大坝渗流量大于按饱和 非饱和渗流理论计算得到的渗流量。     

通过观测资料分析土石坝的渗流安全状况

随着大坝安全监测自动化的发展，所观测到的数据量很大，如何及时准确地帮助大坝管理人员分析观测资料，以了解土石坝的运用及安全状况，成为大坝安全管理现代化的一个难题。就如何利用观测资料分析土石坝的渗流安全状况作了初步的研究，并结合一具体实例，分析了该坝的渗流安全状况，表明研究成果具有一定的实用性。     

基于组合赋权-TOPSIS土石坝渗流安全等级评价

根据资料收集选取土石坝渗流量、渗透坡降等8个定量因素作为土石坝渗流风险评价的指标,使用粗糙集改进层次分析法组合赋权的方法获取各评价指标客观权重.建立组合赋权-TOPSIS评价方法,对6个土石坝进行渗流风险评价预测,获取土石坝渗流安全风险等级.与现场调查情况相比结果一致.研究表明:该方法对土石坝渗流风险评价准确便捷,可用于快速评价土石坝渗流风险等级.