水电站坝的砂层地基地震液化可靠度研究

对四川地区江河上数座水电站坝基砂层的26组动力三轴试验资料进行了统计分析,基于动剪应力比法的液化判别方法推导了的地震液化的极限状态方程,使用蒙特卡洛随机抽样的方法计算了砂层液化的失效概率,并对某水电站的厂房地基砂层的液化可靠度进行了计算分析。研究表明,统计按粉砂样总体和中细砂样总体划分较为合理;砂层的动剪应力比可采用正态分布;电站砂层地基地震液化的最危险工况为,闸坝盖重加稳定的向上渗流及遭遇Ⅶ度地震荷载,为高液化风险,其液化概率随埋深加大而增大,最危险部位为砂层底板,对坝基砂层应进行抗液化处理。     

下坂地坝基深厚覆盖层帷幕灌浆现场试验工艺研究

新疆下坂地水利枢纽工程的坝基为深厚覆盖层,厚度达147.95m,其结构较为复杂,主要由冰碛层、冲洪积砾石层和砂土层透镜体组成,坝基防渗处理难度很大。为此,针对下坂地深厚覆盖层进行了专门的帷幕灌浆现场试验工艺研究,通过对浆液材料、配比、工艺措施和参数经过深入的分析,找出了一套适合于下坂地复杂地层的灌浆施工工艺,为初步设计提供了可靠依据。     

拱坝坝基加固的三维数值模拟

天然的坝基中总是存在不同程度的地质缺陷,坝基的加固处理是大坝建设的重要内容.应用三维有限元数值模拟方法,采用模拟岩石体渐进破坏过程的超载法和强度折减法,对含软弱夹层的拱坝坝基在加固前后的安全度给出了定量的结果,对加固措施的效果作出了定量的评价,并根据计算对比分析对加固设计进行细部优化,使其达到最佳效果,可为坝基加固处理设计提供直接依据.研究表明,通过采用有限元数值模拟方法,对坝基岩石体的安全性可以定量地做出评价,具有明显的优越性.     

石佛寺水库主坝坝基液化分析与防治

运用标贯法和seed简化方法对坝基的抗震液化进行了分析判别,发现坝基中粉砂和细砂层存在严重液化问题,中砂层局部存在液化问题,液化深度一般为7～9m,最大液化深度可达13.2m。依据坝坡稳定分析结果,确定上、下游坝脚内15m,坝脚外5m为坝基液化处理范围,粉砂、细砂层为主要处理地层。在实际防治工作中,采用振冲碎（砂）石桩或振动沉管砂石桩,结合水平排水对坝基的地震液化进行处理。处理后对各区砂土层的密实度及饱和砂土的地震液化进行检验,结果表明处理厚的坝基基本上达到了基础处理的目的。     

基于优化组合权-模糊可变集的坝基岩体质量分级

为解决坝基岩体质量指标参数不确定性问题,特别是处于相邻等级分界线附近的岩体分类问题,本文提出基于优化组合权-模糊可变集的坝基岩体质量分级模型。首先选取岩石单轴饱和抗压强度(R_c)、结构面间距(J_d)、岩石质量指标(RQD)、完整性系数(K_v)、声波纵波速度(V_P)和地应力修正系数(Q)等6个主要影响指标,将每个指标划分为5个等级;然后利用改进的序关系分析法(G1法)和最大离差法分别确定指标的主客观权重,通过矩估计法优化指标的组合权值,同时借助单因素轮换法(OAT)分析指标的敏感性;最后以金沙江旭龙水电站坝基岩体的7个标准样本作为实例,应用模糊可变集模型进行坝基岩体质量分级评判,将分级结果与云模型的判定结果进行了对比。结果表明：7个样本中,除岩体样本N3的分级结果存在差异外,其余样本的分级结果均吻合;根据野外实地勘测结果,样本N3属于Ⅱ类的概率高达80%,与本文分级结果相吻合,验证了本文方法的可靠性,也弥补了云模型关于评判坝基岩体质量的不足。此外,指标的敏感性由高到低的排序为R_c...     

哈达山水利枢纽坝基砂层震动液化研究

砂层震动液化问题是哈达山水利枢纽工程首要的工程地质问题。根据工程勘察取得的大量试验资料,通过标贯、GJS原状取砂、OYO 3000系列密度测井及瑞利波测试等综合方法,对砂层震动液化问题进行了深入的研究,为坝基加固处理提供了重要依据。其中瑞利波测试技术用于砂土震动液化是一个新的尝试。     

金沙江其宗河段河床深厚覆盖层特征及其工程效应研究

金沙江其宗河段发育60～120m的河床深厚覆盖层。深厚覆盖层纵向上可分为三大层:河床底部为卵(块)砾(碎)石层夹中细砂或粉质粘土,为冲积及冰水堆积成因(al+fglQ3),厚11.1～33m;中部为细砂、粉细砂、粉质粘土层及卵(块)砾(碎)石层,该层为加积层,由冲积、泥石流堆积、洪积、崩坡积、堰塞多成因堆积组合而成(al+pl+sefQ3),厚10.04～35m;中上部为漂(块)卵(碎)砾石夹砂层透镜体,冲积堆积形成(alQ3-4),厚9.5～59m。河床覆盖层中的砂层透镜体分布范围广泛,埋藏深,最大埋深达83.1m,最大厚度达到29.4m,最小厚度仅0.5m,一般厚度在5m以内。研究表明砂层不具有湖相堆积的特征,而是相对静水环境条件下及正常河流漫滩相等堆积形成。通过原位及室内取样试验表明,其宗河段河床覆盖层中粗粒土(漂(卵)碎块石等)强度相对较高,中下部细粒土工程性质具有超固结性,不具液化性,上部细砂层强度较低,地震工况下可能液化。该河段深厚覆盖层的工程效应主要有坝基地质条件差,仅适合堆石坝、坝基开挖方量大、砂层处理深度大、防渗处理难度较高等。     

深埋砂层旁压特征参数的深度效应研究

深埋砂层作为一种散粒结构体系,其原状力学特性的准确测定是岩土工程中的难点问题,旁压试验是一种理想的深层原位测试方法,但在深度效应上缺乏定量评价标准。为解决旁压试验深度效应问题,采用自主研制的物理模型试验系统,模拟深埋砂层的受力状态,通过施加不同的上覆压力 模拟不同深度下的旁压试验,获得了旁压测试指标旁压模量EM、临塑压力Pf与上覆压力 之间的关系,提出了采用临塑压力Pf确定地基承载力特征值fak的修正方法。试验结果表明：旁压试验确实存在深度效应,随着试验深度的增大,上覆压力 相继增大,但旁压模量EM的变化并不明显,临塑压力Pf与上覆压力 呈线性相关关系。为深埋砂层物理力学性质的确定提供参考和依据。     

模糊综合评判在铀矿成矿预测中的应用

本文介绍了模糊综合评判法在铀矿成矿预测中的应用。该法可定量地分析预测区的地质信息,综合多种成矿因素的作用,以达到分析预测区成矿远景的目的。其步骤是:将整个预测区划分为若干子区单元,作为评判对象;根据预测区的特殊性及地质成矿过程的一般性,确定出影响成矿的主要因素,组成评判因素集;计算每个子区单元在每个因素上对“成矿”的隶属度,确定评判矩阵;选用加权平均等3个评判函数,用二次评判的方法进行模糊综合评判,得到评判结果,最后对评判结果择优,划分出三级成矿远景区。     

以吹填砂为覆盖层的饱和软粘土地基强夯试验研究

针对某港区工程陆域不同区域的地质条件和工程荷载,进行了不同工艺的强夯试验,对夯坑周围地表变形、土体水平位移以及孔压的增长和消散进行了观测,并对强夯加固效果进行了试验研究。研究表明,采用强夯法加固以吹填砂为覆盖层的饱和软土地基是可行的,有效加固深度可达到6 ~7 m,吹填砂层厚度对有效夯击率和碎石土垫层的作用有显著影响。由于吹填砂层和淤泥质粘土层中的粉细砂薄层有利于孔隙水压力的消散,用强夯法处理该类地基时,如果设计加固深度较小时,可以不设置竖向排水体。通过对试验数据的分析研究,获得强夯法加固该类地基土的最佳强夯参数和施工工艺,并且认为选择强夯施工工艺应考虑吹填砂层厚度。     

某上游法尾矿坝抗滑稳定性浅析

通过某上游法尾矿坝抗滑稳定性分析,对比分析了坝体加高、浸润线条件、排渗系统运行状况和透镜体简化对尾矿坝抗滑稳定性的影响。结果表明该尾矿坝抗滑稳定性随坝体加高而降低;排渗系统运行状况对尾矿坝抗滑稳定性的影响超过坝体加高对尾矿坝抗滑稳定性的影响;根据一定简化原则减少透镜体,从而简化剖面形状和计算复杂程度,是一种能反映工程实际但比较保守的分析方法。拟静力法并非适合于所有的尾矿堆积坝抗震稳定性分析,即便采用其所得结果也可能会出现较大偏差。     

ABAQUS的二次开发及在土石坝静、动力分析中的应用

利用UMAT子程序,在ABAQUS中开发了用于静力分析的邓肯非线性弹性模型和用于动力分析的等效线性模型,丰富了ABAQUS软件的材料库;针对土石坝的分级填土施工、新填土层的位移修正、土石坝蓄水后的浸水湿化效应、坝体材料的液化判别和地震永久变形计算等土石坝分析中的特定问题在ABAQUS中的实现提出了相应的解决方案。算例的计算结果合理可靠,表明经二次开发后ABAQUS可用于土石坝的静、动力分析,从而可利用ABAQUS前后处理方便、计算精度高和模拟复杂问题能力强的优点,为土石坝分析提供一种可供选择的手段。     

CT-between electromagnetic detection revealed reservoir dam foundation karst morphological characteristics

The Dalongtan Reservoir Project is located in Jingxi County of Guangxi Autonomous Region; of which the masonry dam, is 249 meters long; it was completed and impounded in 1963. The dam foundation occurred a large number of water leakage; a number of vortex of leakage appeared; water flows under the dam into lower reaches. When emptying the reservoir, it is found that some karst collapses in the reservoir bottom. The past used conventional methods can only understand a single exploration drilling vertical direction of the geological conditions, not conducive to identify foundation for the development of horizontal and cave with broken spatial distribution. CT-between electromagnetic detection with drilling technology integration, it can make up for this deficiency. CT-between electromagnetic detection Dalongtan Reservoir dam foundation in the exploration of karst results show that this approach is feasible and effective.     

线性与非线性强度的土石坝坝坡稳定分析下限法

土石坝的坝坡稳定是影响土石坝安全的重要因素,传统的土石坝坝坡稳定采用的是瑞典圆弧法或者毕肖普法,其计算结果既不是下限解也不是上限解。在Sloan的工作基础上,基于有效应力的方式, 用有限单元思想离散结构物,建立满足平衡条件、间断条件、应力边界条件以及屈服条件的极限分析下限法的非线性规划模型,并且编制了相应的程序,应用到土石坝坝坡稳定性的计算中。考虑了地震荷载和渗流作用,采用迭代算法对土石坝进行非线性强度指标的坝坡稳定计算。最后,以几个典型土坡和具体的土石坝工程为算例,与多种方法的分析结果比较,表明了该方法的可行性。     

地质雷达方法在水坝渗漏检测中的应用

水坝渗漏的成因较为复杂 ,通过物探方法检测可为分析研究坝体渗漏的原因以及采取相应的加固措施提供依据。渗漏部位因介质含水量的变化产生电性异常 ,为地质雷达方法的应用提供了有利条件。渗漏现象使雷达波幅频特性发生变化 ,对雷达图像的分析可以确定渗漏的部位和埋深。实践证明 ,地质雷达方法在水坝渗漏检测中有较好的应用效果     

A study on geotechnical characterization and stability of downstream slope of a tailings dam to improve its storage capacity (Turkey)

Tailings, waste products of the ore-dressing processes, are usually stored in a slurry form and pumped into sedimentation pond which is surrounded by natural heights and/or artificial walls. The database of International Commission of Large Dams and United Nations Environment Programme showed that several hundreds of tailings dam have failed since 1910. One of the reasons of these failures is slope instability. Construction of mine tailings dams in Turkey has started to increase, particularly in the recent decade. This paper focuses the study undertaken to assess the geotechnical characteristics and stability of downstream slope of a tailings dam at a copper-zinc mine in the Black Sea Region of Turkey. At the mine site there are two tailings dams located at two different elevations. The upper dam was completely filled and is out of service. Increasing amount of tailings filling the pond of the lower dam resulted in a limited storage, and therefore, it has been decided that heightening of the dam about 7 m to improve its storage facility would be necessary. For the purpose, a series of investigations in the vicinity of the tailings dam and some geomechanical laboratory tests were carried in conjunction with the use of empirical methods to determine mechanical properties of the current dam material, tailings and the rockfill material that will be used for heightening of the dam. The results of the static and pseudo-static stability analyses based on the methods of limit equilibrium and numerical modelling indicated that circular and non-circular failures are the most critical modes of failure for the dam and safety factor gradually decreases when the tailings rise up to a specific elevation in the pond. However, the ranges of the calculated safety factors from both methods are considerably similar and suitable for heightening of the dam by 7 m in terms of stability. The results suggest that any instability is not expected under both static and dynamic conditions after the current height of the tailings dam is increased by 7 m, if the slope geometry considered in the analyses is not changed and the tailings in the pond do not rise up to an elevation of about 475 m. In addition, magnitude of permanent settlement of the dam due to a probable earthquake was also assessed using two empirical methods and the results from both methods showed similar amount of settlements which were in tolerable limits.     

大坝工作性态的模糊可拓评估模型及应用

对大坝工作性态评估的研究主要包括评估指标体系的构建、评估指标度量方法和综合评估工程方法等3个方面的内容。依据大坝工作性态评估信息物元系统,应用可拓理论,基于多因素优化融合的思想,通过物元变换建立了大坝工作性态评估的模糊物元模型。该模型综合考虑了地质资料、数值分析计算成果以及监测数据等多源信息,实现了对大坝工作性态的定性与定量集成描述,结合其随时间的变化趋势分析,可以完成三维动态评估大坝工作性态的目标。另外对物元特征权重和特征值权重拟定方法进行了研究。最后对某混凝土重力坝的工作性态进行了评估,得出该工程整体安全度介于正常与基本正常之间的结论,该结论较符合实际情况。     

峡谷区重力坝岸坡坝段动力稳定性评估方法

从概率的观点出发,结合确定性矢量和安全系数方法,对设计基准期内随机地震条件下的重力坝岸坡坝段动力抗滑稳定性评估方法问题进行了初步探讨。首先,基于确定性动力时程分析法,得出坝段抗滑矢量和安全度时程曲线,评价一次确定性设计地震作用下的坝体稳定;然后,考虑基准期设计烈度下地震的随机性,进行坝体动力稳定的可靠度分析。通过Gram-Charlier级数拟合法和随机加权最大熵法,得到坝体动力稳定安全度时变曲线中最小值的概率分布函数及其动力可靠度;最后,结合确定性和概率性分析结果,综合评价设计基准期内地震作用下的坝体抗滑稳定性。工程实例分析结果表明,采用确定性与概率性结合的互补方法,能够进一步认识动力稳定分析中安全裕度的合理性评价问题,进而更加合理地评估整个设计基准期内重力坝的动力抗滑稳定性。     

高密度电法在水库坝基无损检测中的应用

某坝基为砂卵石基础,其下为强风化基岩,坝基渗漏和左右岸绕坝渗漏是该水库坝基存在的主要地质问题。为此,采取了塑性混凝土防渗墙与双排帷幕灌浆相结合的综合防渗措施。为了检测水库坝基及塑性混凝土防渗墙施工质量,防止水库正常蓄水后发生渗漏,选用了高密度电法进行无损检测。工程采用温纳施伦贝尔法观测,分别采用5m和10m电极间距,电极数60个,剖面数16。依据5m和10m道距实测视电阻率剖面与反演结果的解释,对水库坝基和防渗墙的工程质量进行了评价,认为-25m桩号塑性混凝土防渗墙可能存在渗漏问题,-80m桩号对应一低阻异常,坝体可能存在渗漏通道;其余部位未发现明显异常。     

地下连续墙在深厚覆盖层地基处理中的适宜性研究

西南山区河谷广泛分布有深厚覆盖层,它们不但制约水电坝址的选择,同时也给水工建筑的设计和基础处理带来困难,传统沉井方法在深厚覆盖层地基处理中的问题日渐突出.本文从地下连续墙结构构成、受力、施工技术等角度对地下连续墙方案进行了综合研究,在地基岩土体工程地质条件清楚认识的基础上,充分考虑了地下连续墙受力特征,采用三维有限元方法,分析了坝体整体结构及地下连续墙复合挡土墙体系在各种工况下的受力变形特点.结果表明,地下连续墙结构充分调动了墙体和土体的相互作用效应,连续墙体的受力状况可满足建筑物的安全要求,是深厚覆盖层中地基处理的一种有效方法.地下连续墙的变形和内力受到剪力墙的接头形式和接触面强度的控制,在施工过程必须进行有效的控制.