土石围堰中混凝土防渗墙设计方案的数值优化

土石围堰中防渗墙的结构对坝基渗流量及坝体稳定性具有重要的影响,因此优化防渗墙的尺寸十分有必要。本文以珠江流域某水利枢纽工程施工中的土石围堰为例,采用有限元法,对防渗墙的厚度和嵌入弱风化层基岩的深度进行了优化研究,分别模拟了有防渗墙和无防渗墙两种情况下围堰的防渗效果,共设计了33种计算方案。将坝基单宽渗流量、防渗墙后作用水头、防渗墙底部和坝脚溢出点的水力比降分别与其允许值进行了对比分析,提出了防渗墙的优化尺寸。研究结果表明：防渗墙厚度的变化对防渗效果影响较小;增大防渗墙的入岩深度,可以有效控制本围堰工程的单宽渗流量和防渗墙后作用水头;防渗墙底部水力比降的变化与防渗墙入岩深度有关,当入岩深度在0~8 m时,水力比降随入岩深度的增大而减小并呈先快后慢的趋势,当入岩深度在8~12 m时,水力比降随入岩深度的增大而增大,超过10 m时水力比降骤增。考虑经济因素和施工的方便性,满足防渗设计要求的防渗墙最优设计参数为厚度0.8 m、嵌入弱风化层基岩深度2 m。     

三峡水利工程二期围堰的工程地质问题研究

二期围堰是三峡工程建设的关键，施工技术难度大，施工期短。首先在一般工程地质条件勘察的基础上，针对二期围堰工程建设的特点，对主要的工程地质问题如枯水河床基岩深槽问题、堰基细砂层振动液化与渗透稳定问题、堰基岩土渗透问题等，进行详细的勘察研究，在此基础上提出了二期围堰的设计和施工依据，是二期围堰工程胜利建成的根本保证。     

三峡工程二期围堰心墙高双墙方案有限元分析

本文用自编的三维非线性程序对三峡工程二期围堰高双墙方案的应力与变形进行了有限元分析。计算模型采用双曲线应力应变关系。本次计算成果给出了围堰和防渗墙各部位的应力与位移，指出了可能出现破坏的薄弱部位。     

某水电站防渗墙深度对围堰渗流特性及地震稳定性影响的计算研究

以一个特定工程为背景,数值分析研究了防渗墙深度对围堰渗流特性及边坡在地震条件下的稳定性的影响,并比较分析了封闭式防渗墙和悬挂式防渗墙条件下渗流特性和地震稳定性的差异。研究表明,封闭式防渗墙可以有效控制渗流场,并对边坡稳定产生积极影响。     

三峡深水高土石围堰工程的渗流研究

为了对三峡工程二期高土石围堰防渗设施的布置方案及其阻渗效果进行比较,采用有限元法对二期高土石围堰在不利的运行工况下的渗流场进行数值分析.比较了双排混凝土防渗墙方案、单排塑性混凝土低防渗墙加土工膜斜墙和单排厚塑性混凝土防渗墙等3种方案,分别采用恒定与非恒定模型计算,对立面二维和三维绕渗及防渗墙局部开裂等不利工况分别进行了数值模拟.结果表明:三方案均可有效抑制渗流场,双排混凝土防渗墙的防渗效果最好;墙体的局部开裂仅对局部区域的流场有影响.非恒定数值分析表明,堰体、基础不均匀沙石料及基坑抽水速度对渗流场影响极大,为保证堰体稳定,应限制基坑水位降落速度小于2 m/d.     

围堰防渗墙与复合土工膜联接型式试验研究

防渗墙上接土工膜是围堰常用的防渗体系,两者变形是否协调是决定防渗成败的关键。以某围堰工程为例,通过围堰防渗体系中复合土工膜的受力分析和复合土工膜与砂砾料界面的直剪摩擦试验,研究了土工膜与填料之间的相互作用,提出了保证土工膜不被拉断应满足的条件。另外,通过离心模型试验监测复合土工膜在堰体与防渗墙变形过程中的应变,揭示了复合土工膜的受力性状和联接部位的破坏机制。结果表明,在一定上覆荷载作用下复合土工膜与堰体之间的摩阻力超过其所承受的拉伸力,导致预留伸缩节不能发挥作用;复合土工膜下部风化砂的固结变形使之与刚性防渗墙之间产生较大的差异沉降以及防渗墙与上游堰体的水平脱离,两种变形不协调均可导致与防渗墙联接部位的土工膜因受拉而破坏,在该基础上提出了改进的土工膜与防渗墙的联接型式和铺设方法。试验成果为指导围堰防渗体系的分析和设计提供了可靠的依据。     

高水头下深厚覆盖层高土石围堰应力变形分析

乌东德水电站位于长江上游的金沙江,其土石围堰高74 m,河床砂卵石覆盖层厚70 m,上下游水头差达151 m,且设计在下游侧堰脚开挖70 m深的基坑,拟采用高86 m的混凝土防渗墙上接复合土工膜防渗。对该高水头下深厚覆盖层高土石围堰的应力变形特征进行了非线性有限元分析,模拟了堰体填筑、蓄水、下游侧降水与基坑开挖的过程,采用无厚度Goodman单元模拟堰体与防渗墙间的接触面。应力与变形分析的结果表明围堰的设计方案是可行的。此外,研究了覆盖层与围堰填料的参数,防渗墙的材料、厚度与墙底沉渣等因素的影响,对设计方案提出了建议。     

云南龙马水电站围堰高压旋喷防渗墙施工技术

通过在云南李仙江龙马水电站上下游围堰高压旋喷防渗墙施工实践，重点介绍大颗粒动水条件下复杂地层高压旋喷施工工艺，施工过程遇到的问题及解决方法。     

三峡人工碎石骨料加工系统弃砂在二期围堰中的利用

三峡人工碎石骨料加工中,５ｍｍ粒径以下部分,由于云母含量高（７％￣８％）,不能加工混凝土用砂,而成为弃料（弃砂）。受堆存场地限制,带来了一定环保问题,二期围堰施工中,经试验比较,将弃砂代替围堰部分风化砂填料和防渗墙塑性混凝土中骨料,简化了塑性混凝土施工配合比,方便了施工,减少了工程投资。同时,在一定时段内解决了环保问题。     

泥皮存在时防渗墙与复合土工膜联接型式模型试验

防渗墙与复合土工膜联合作为防渗体系已广泛用于围堰工程,但变形不协调易导致联接部位处土工膜的破坏。通过某围堰工程复合土工膜与防渗墙联接部位离心模型试验,模拟防渗墙泥皮及其厚度、堰体填料的沉降变形等,研究不同联接方式时复合土工膜应变的变化规律。试验结果表明：当联接部位处土工膜水平铺设时,土工膜紧靠防渗墙的部位尤其是泥皮范围以内将产生较大应变,当防渗墙与周围堰体的差异变形达到一定量时,土工膜产生拉裂破坏;当土工膜先竖向抬高一段距离后再水平铺设,水平铺设段的土工膜应变明显减小,且随着与防渗墙的距离越远,土工膜应变越小。防渗墙泥皮的存在可有效缓解土工膜局部受力。     

三峡水利枢纽隔流堤围堰防渗墙施工技术

三峡水利枢纽工程隔流堤施工围堰防渗墙采用液压爪斗和冲击钻组合的“两钻一抓”的施工工艺，实践表明在多元性复杂地层中进行基础施工采用多种方法合理组合是有效解决问题的途径，先进的液压抓斗成槽工法将会更广的应用前景。     

CSF-30型薄壁防渗墙造墙机

CSF－30型薄壁防渗墙造墙机主要适用于水利水电工程堤防的堤身、堤基防渗、地下水截水墙、围堰、库区防渗处理等。介绍了该型造墙机的技术性能、多种成槽（或成孔）工艺和结构特点以及应用效果。     

冲击反循环钻机在三峡工地防渗墙施工试验

举世闻名的长江三峡工程集中了当今先进的岩土工程施工设备,本文介绍了ＣＪＦ－２０型冲击以循环钻机在二期下游围堰右岸防渗墙的施工试验情况及发现的问题,经过工达一年多的施工试验显示了该钻机的适应性,耐久性和可靠性,尤其是大功率,重钻头在纠偏,嵌岩方面的优越性。     

贵州省龙里县耕地土壤硒含量分布特征及影响因素分析

在贵阳市南明区河水环境综合整治项目二期工程施工中,针对软土地基砂袋围堰易变形失稳、承载能力差等问题,开展了软土地基砂袋围堰施工技术及变形失稳影响因素分析。本文基于实际施工工况条件,在考虑最不利荷载作用下,采用有限元法对软地基砂袋围堰进行了模拟分析,并以围堰倾角和围堰宽度作为影响因素,获得了相同水位条件下围堰变形情况,提出了最优的砂袋围堰堆砌方案,通过研究提高了砂袋围堰受力性能,降低了变形失稳破坏的风险,并将其理论模拟优化结果应用于实际挡水围堰施工承载力中,加快了施工进度,保证了工程质量,可为后续类似围堰施工提供理论支持。     

江汉五桥深水基础施工技术

以江汉五桥主桥施工为例，介绍了桥梁深水基础施工方案的选定及施工要点，重点对砂层长钻孔桩施工、钢护筒渡汛及钢套箱围堰施工进行了分析。     

双排钢板桩围堰的冗余度分析

将冗余度理论引入到双排钢板桩围堰的设计中,提出双排钢板桩围堰支护体系冗余度的定义与设计方法的初步框 架。以拉杆系统的冗余度分析为例,采用拆除构件法,对其冗余度进行了定量分析。结果表明,下道拉杆的冗余度参数明显低于上道拉杆,其失效后会明显降低整个围堰支护体系的刚度、强度和稳定性,会导致整个围堰的破坏坍塌,这与工程实际相吻合。以上分析验证了冗余度理论在双排钢板桩围堰工程中适用性及可行性。     

钢管爆炸破坏的数值模拟分析与试验研究

在三峡工程二期下游围堰拆除爆破中,其难点问题为混凝土防渗墙的一次性爆破拆除成功。由于混凝土防渗墙内有预埋的灌浆钢管及固定钢管的保持架,这种结构在以往的围堰水下防渗墙爆破拆除工程中是没有先例的。如果混凝土防渗墙爆破拆除仅仅只将混凝土爆碎,而钢管不炸断、保持架不松散则会使爆渣的水下开挖无法进行,因此将混凝土预埋灌浆钢管炸断及保持架炸散是关系到二期下游围堰拆除爆破成败的关键问题。针对这一问题,利用ANSYS/LS-DYNA计算软件和现场试验,研究了不同装药结构、药包直径等因素对钢管爆炸破坏效果的影响,讨论了钢管爆炸炸断破坏形态与装药结构之间的关系,在此基础上确定钢管爆炸炸断破坏的合理爆破参数及装药结构形式。二期围堰爆破拆除结果表明研究成果是可靠的。     

三峡工程GJ围堰A区渗漏原因浅析及治理方案

本文通过对三峡工程ＧＪ围堰Ａ区高喷墙渗漏原因的分析，提出了两个切实可行的治理方案，经试验后其中补强高喷获得成功。     

工程施工技术对均质土围堰安全稳定分析

某水利工程主要包括河道托挖、直立挡墙加斜坡及灌注排桩3标建设内容,其中灌注排桩及基坑开挖施工处于何垛河汛期阶段,为保证锚碇基础的安全性、连续性施工,采取均质土围堰保证场地的施工条件。对施工现场环境与均质土围堰利用有限元软件构建立模型,然后计算分析了围堰基底抗滑稳定性、围堰变形与应力、围堰整体抗滑稳定性、围堰渗流及围堰高度演算等方面内容。研究表明:采用均质土围堰作为高水位条件下的挡水建筑物不仅能够避免出现汛期停工的现象,而且保证了施工区的安全并降低了工程成本,可为其他类似工程施工技术提供一定借鉴。     

冲切成槽建造薄壁混凝土防渗墙技术

薄壁混凝土防渗墙成槽方法多种多样，但对于砂卵石和风化基岩，目前还没有一种很好的施工方法。介绍的冲切成槽法是在原冲击成槽建造混凝土防渗墙的基础上，用扁钻头代替圆钻头，用泥浆循环系统代替抽砂筒排渣，并对施工工艺加以改进而形成的一种新的薄壁防渗墙施工方法。