淤堵试验中“驼峰”形k～t曲线形成的影响因素分析

针对土工织物淤堵试验过程中形成的渗透系数k与时间t的"驼峰"形关系曲线,通过传统短筒土柱模型和改进长筒土柱模型试验,分别探讨了"驼峰"现象产生的原因、主次影响因素及其敏感性。试验结果表明:试验初始阶段产生的"驼峰"现象是土样细颗粒在水压作用下的不规则移动所致,且细颗粒移动量以试验土样两端为主;"驼峰"峰值及出现时间和持续时间主要受水头、干密度和土样颗粒级配等因素影响,其中水头为最显著的影响因素。     

基于离散单元法的锚固岩质边坡动力响应研究

采用离散元单法和动力时程法,应用UDEC程序,计算某水电站厂房后方顺层块状岩体边坡动力响应,计算结果表明:动力荷载作用下未支护岩质边坡的破坏可划分成:未滑动、缓慢发展、加速发展和破坏4个阶段;边坡在地震荷载下的破坏是一个累积的过程;锚杆单元的轴力响应曲线与该单元附近的岩体的相对位移时程曲线相关性很好,表明锚杆周边单元之间相对位移是导致锚杆发挥加固作用的原因之一。研究了锚杆轴力分布规律,并据此提出了边坡加固优化方案,该加固方案对相似工程具有参考意义。     

反滤层对高心墙堆石坝拱效应影响研究

心墙与坝壳间不均匀沉降可导致心墙内产生拱效应,反滤层变形模量高于相邻的心墙料及过渡料致使拱效应强烈,分析心墙拱效应并通过合理措施降低其影响极为重要。以某心墙堆石坝为例,采用有限元法计算了反滤料变形模量及反滤层新结构对坝体应力应变及心墙拱效应的影响。计算结果表明:采用低变形模量反滤料或在反滤层内分级填筑高塑性黏土,均可增加反滤层沉降,有效减小沉降差,削减拱效应。心墙的沉降差、应力变化率、拱效应强弱呈现较高的一致性,皆在1/2坝高附近最大。拱效应系数最小值随反滤料变形模量降低而增大。内部填筑黏土可使反滤料最大沉降增加0.47 m,使心墙拱效应系数最小值提升至0.683,相当于反滤料变形模量降低25%时的模拟结果。因施工时难以获取低变形模量反滤材料,故提出的反滤层改善结构具有较高的工程应用价值。     

基于模糊灰色聚类-组合赋权的病险水库康复度综合评价方法

针对目前除险加固后病险水库康复度难以准确评价的问题,构建了两层评价指标体系,结合模糊灰色聚类和组合赋权法对病险水库康复度进行量化评价。基于熵权法和层次分析法分别计算各康复类型评价指标的主、客观权重,采用组合赋权法将主、客观权重进行组合,得到能反映主客观影响的组合权重;采用灰色聚类法评价水库各康复类型的康复度,依据病险水库各康复类型聚类系数及组合权重创建综合评价的模糊判断矩阵,依据模糊判断矩阵由熵权法和层次分析法求出各康复类型的权重后采用组合赋权法进行组合,最终采用模糊综合评价法评估病险水库除险加固后的康复度。将该方法用于3座病险水库康复度评价,评价结果与水库除险加固实际情况及验收结论吻合,表明该方法具有一定的工程应用价值。     

下凹形态裂隙面粗糙程度表征及立方定律修正系数拟合

裂隙面粗糙程度直接影响着裂隙的渗流特性,利用高倍数码相机采集孔隙介质模块粗糙裂隙面信息,结合数字成像和MATALB技术拟定典型粗糙度的裂隙面,提出描述试样裂隙面粗糙程度的下凹度,研究下凹度对裂隙过流能力的影响,确定下凹形态粗糙裂隙的立方定律修正系数公式.结果表明:预制混凝土块裂隙面的下凹面积百分比随下凹程度的增大逐渐减...     

岩体水力劈裂临界水压力影响因素及机理研究

为了研究材料强度、初始裂缝开度、初始缝长和轴向压应力对岩体水力劈裂临界水压力的影响,采用水泥砂浆作为岩体相似材料,进行岩体水力劈裂试验,探讨其水力劈裂破坏机理。试验结果表明,岩体水力劈裂临界水压力与材料强度和轴向压应力存在正相关关系,轴向压应力较材料强度对水力劈裂临界水压力影响大;水力劈裂临界水压力与初始裂缝开度、初始缝长呈负相关关系,初始缝长对水力劈裂临界水压力敏感性比初始裂缝开度大。随着缝内水压的增大,岩体初始裂缝的裂尖扩展,裂隙水流渗入到损伤劣化区,在裂隙水流的双重力学作用下,损伤区裂隙、孔隙扩展贯通形成宏观裂缝,宏观裂缝在缝内水流双重力学作用下,裂尖应力强度因子超过断裂韧度,岩体失稳破坏。     

高混凝土坝水荷载引起的位移分量研究

 研究了高混凝土坝不同水荷载和水荷载的不同作用方式对位移分量的影响,得到结论：①当地基截取范围逐渐增大时,无论作用在地基上的水荷载按面荷载考虑还是按渗流体荷载考虑,都将引起参考基点(倒垂线锚固点或坝踵正下方1倍坝高)的水平位移逐渐增大。由于工程上常将倒垂线锚固在岩基深处,并认为该倒垂线测值为绝对位移,当考虑作用在地基上的水荷载时,将倒垂线测值作为绝对位移的认识是有局限性的。②为了获得精度良好的参数反演值,必须考虑到参考基点的位移,应采用大坝有限元数值计算的坝顶位移和基点位移的相对值,联合实测位移分离出的水压分量进行参数反分析。     

哈达山水利枢纽右岸三维渗流场特性研究

坝基渗漏及渗透稳定问题是哈达山水利枢纽工程遇到的主要地质问题,将影响水库工程效益的发挥和大坝的安全运行,需采取适当的渗控工程措施.根据工程地质条件,建立了能够反映其主要工程地质构造和坝基面几何形状的三维有限元模型,并采用固定网格的截止负压法增量迭代技术求解渗流场.考虑正常、设计和校核3种工况,研究土坝和右坝肩的绕坝渗流场特性,分析浸润面、地下水位分布、渗透坡降和渗透稳定性,估算渗流量.对防渗墙及基岩渗透参数进行敏感性研究,分析其对渗流场的影响.结果表明,设置防渗墙能有效降低墙后坝肩和坝体的浸润面,且坝体各部位的最大渗透坡降均满足渗透稳定性要求.     

盐冻作用下水工混凝土强度演化模型

寒区盐湖、盐渍土地区水工混凝土结构强度劣化问题突出。基于各向同性连续损伤力学理论,建立了混凝土相对动弹性模量与相对抗压强度的定量关系,提出了硫酸盐侵蚀和冻融协同作用下水工混凝土强度演化模型,并进行模型验证,最后将模型应用于引大入秦庄浪河渡槽结构性能评估。结果表明：该模型能较好地反映受盐冻侵蚀作用下混凝土强度的变化规律;渡槽数值计算结果与运行状况相符,随盐冻侵蚀劣化时间增长,槽身最大压应力和最大位移增加,最大拉应力减小;盐冻协同作用会加快渡槽劣化速率,渡槽运行59.1 a后会发生破坏。研究结果可为寒旱地区受盐冻侵蚀水工混凝土性能评估和运行维护提供理论依据。     

三峡临时船闸3号坝段位移场时空分布模型

以空间多个测点的观测资料为依据，引入测点坐标而建立的时空分布模型可动态监测任一组荷载时的坝体位移场，当固定坐标时该模型就演变为测点的监测模型。应用上述场理论，用线弹性、粘弹性有限元数值计算方法建立三峡临时船闸３ 号坝段梁挠曲线的时空分布模型