基于双剪理论的饱和/非饱和渗流边坡稳定性分析

根据Bishop非饱和有效应力假定建立了适用于非饱和土的双剪统一强度理论。基于非饱和土双剪统一强度理论使用二维显式有限差分程序FLAC,以某边坡模型试验为例,考虑土体强度的中间主应力效应及渗流的影响,分析了地下水位升降导致的饱和/非饱和渗流条件下边坡稳定性分析问题。饱和及非饱和渗流的计算分析均说明忽略中间主应力效应的计算结果与边坡模型试验结果不相符。地下水位下降过程中,按相关联流动法则计算得出边坡只存在一条滑动面,而非相关联流动法则计算结果显示边坡存在多条滑动面。     

某水电站上游围堰防渗体的优化布置

围堰防渗体的设计通常是按照经验及规范规定进行,其安全性与经济性较难达到一个最优状态。鉴此,提出了综合考虑规范规定、工程区的渗流量、边坡的安全稳定、关键位置的允许水力坡降以及费用控制等因素进行围堰防渗体的优化布置。某水电站上游围堰防渗设计中运用该方法,结合堰体安全及资金投入,优化了围堰防渗体的布置方案,给出了防渗帷幕的最优深度、厚度及灌浆孔的间距。     

TETON水库土石坝破坏机理分析

采用现行规范对已溃TETON大坝进行安全鉴定,从二维模型渗流、应力应变、边坡稳定的鉴定结果看,TETON坝的坝型和筑坝材料设计是合理的,与溃坝的事实相悖,在此基础上结合现场勘察资料和二维、三维有限元模型计算结果,论证了帷幕布置以及坝座处接触带的处理不当是直接导致TETON坝溃坝的原因。     

混凝土破裂过程三维数值模拟及CT验证

将混凝土简化成由骨料、水泥砂浆及其二者之间的界面层所组成的三相复合材料,建立了混凝土骨料随机分布三维模型,用界面单元多次细分技术进行有限元网格划分,基于弹性损伤本构关系采用双折线损伤演化模型描述混凝土细观各相弹性损伤退化,用弹性模量的折减程度来反映混凝土试件在加载过程中的损伤程度。对混凝土圆柱体试件进行了数值模拟计算,并从混凝土破坏过程图和荷载-位移曲线图两方面比较了数值模拟的破坏过程与CT试验结果,发现试件破坏时裂纹的萌生、扩展过程与CT观测到的过程具有相似性,说明用本文建立的三维数值模型模拟混凝土材料的损伤破坏过程是基本可行的。     

混凝土面板堆石坝垂直缝止水失效后的集中渗流场分析

以白龙江某水电站混凝土面板堆石坝工程为例,根据提出的"分区模拟,等效组合"思想,建立两级拟三维有限元模型,研究了各渗流要素随失效缝位置、缝长、缝宽和垫层料渗透系数的变化情况,及底部面板上方的砂壤土覆盖在减小渗漏量、降低垫层料水力坡降等方面的作用,并对垂直缝进行了自愈效果分析,给出了该工程面板垫层料渗透系数的建议值,验证了工程设计的合理性.     

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。     

膨润土与水泥掺比对塑性混凝土变形特性的影响

通过4组不同膨润土与水泥掺比（0.93,0.50,0.35,0.26）的塑性混凝土常规三轴压缩试验,研究了膨润土与水泥掺比对塑性混凝土变形特性（割线模量、峰值应变、体积变形、模强比）的影响规律。试验结果表明,随着膨润土与水泥掺比的降低,塑性混凝土峰值应变和最大体积压缩量均显著降低,即材料抗裂性和变形性能显著降低。膨润土与水泥掺比对模强比的影响规律不一致,膨润土与水泥掺比为0.93或0.50时,塑性混凝土模强比有随围压增加而先增后降的趋势;膨润土与水泥掺比为0.35或0.26时,塑性混凝土模强比表现为随围压增加而逐渐降低的趋势。最后,根据三轴试验结果整理分析了符合Duncan-Chang本构模型的塑性混凝土本构参数。     

特殊地层条件对 PHC 管桩单桩竖向承载力的影响分析

单桩竖向承载力特征值可经估算并通过竖向静载荷试验即试桩来确定,在杂填土、自重湿陷性黄土、液化土及流塑状土层等特殊地层条件下,为避免因估算差异过大而需重复试桩造成浪费,在初步设计时应根据岩土工程勘察报告合理考虑这类特殊地层的影响。以某具体工程为例,重点分析了初步设计估算的试桩参数不能满足设计要求的主要原因是没有合理考虑处于中密的流塑状土层的工程特性,并在考虑该特殊地层的影响下重新进行了试桩参数的估算,通过试验验证了重新估算的特征值满足设计要求,希望对同类工程的设计及施工有所帮助。     

深厚覆盖层下调压井运行过程三维有限元分析

本文运用三维有限元分析方法,对复杂地质条件下的水电站调压井的运行过程进行了分析研究。通过对调压井结构最高涌波水位、最低涌波水位、正常运行期水位、检修期水位四种工况的受力及变形分析,得到各种工况下的最大应力发生区,以及四种工况下最大应力对比大小顺序为检修期、最低涌波水位、正常运行水、最高涌波水位。以期给类似工程提供施工参考。     

土石坝坝体灌浆劈裂与水力劈裂的机理研究

从发生机理、变形机理和力学机理方面对土石坝坝体的灌浆劈裂与水力劈裂进行了比较研究。基于断裂力学理论,将灌浆劈裂分为土体挤密、土体拉裂和土体断裂发展三个阶段进行了断裂机理分析,将水力劈裂的土体断裂发展分为浅层裂缝、深层裂缝和穿透型裂缝形成三个过程进行了断裂机理分析,并分别给出了断裂判据。