新疆下坂地水库坝基防渗墙试验研究

新疆下坂地水利枢纽工程地处高寒、高海拔的山区,坝基覆盖层厚度达147.95m,透水性强,易坍塌和漏浆,块石坚硬,坝基防渗处理难度罕见。针对这一工程问题进行了坝基防渗墙试验研究,结果表明,以大深度混凝土防渗墙为主墙,下接帷幕灌浆的墙幕结合方案。本文针对新疆下坂地深厚覆盖层坝基防渗墙进行了试验研究,找出了防渗墙有效的施工深度及合理的施工方法,从而为坝基防渗墙设计施工提供了可靠的依据。     

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。     

高塑性黏土设置区域对土石坝混凝土结构应力变形影响

在土石坝混凝土结构周围设置一定范围的高塑土可以控制防渗墙改善应力集中、控制可能发生的裂缝。对设置不同高塑土区域心墙堆石坝进行有限元计算分析比较,结果表明,在廊道和主防渗墙顶局部设置高塑土,比沿心墙底部通长布置更能改善混凝土结构应力。心墙底高塑土区域设置过大,反而会使得原来局部设置高塑土分散的坝体荷载重新调整,从而导致廊道和主防渗墙的应力增加。     

某水利枢纽厂房基坑开挖渗透变形评估

在对渗流评估方法进行一定探讨的基础上,对某水利枢纽工程坝址区厂房基坑开挖进行了渗透变形评估。结果表明,在坝轴线方向上,无防渗墙时坡面土体在渗透力的作用下是不稳定的,有防渗墙时坡面水力坡降降到0.05以下。在砂卵砾石层与基岩的交界处仍存在略大的水力坡降（值为0.56）,如有水在细砂层、砾质中粗砂层渗出,则有可能出现渗流失稳,但总的说来由于防渗墙使水力坡降已降到很小,出现流土和管涌失稳的可能性不大。     

基于GMS的某废置品处理场地下水污染物扩散数值研究

为研究某废弃物处理场周边控制措施对地下水内污染物的影响,基于GMS(Groundwater Modeling System)软件HUF(Hydrogeologic-Unit Flow)模块建立地下水数值模型,分别对处理场周边设置防渗墙、抽水井和防渗墙与抽水井共同布置三种工况下的污染物扩散范围、超标范围和最大扩散距离进行对比研究。得出以下结论:在控制范围上抽水井的效果要好于防渗墙,但是在最大扩散距离上抽水井要优于防渗墙。将防渗墙和抽水井结合使用为最佳使用方式;Pb离子的影响范围、超标范围、最大扩散距离分别比正常状态下减少72.1%、71.9%、76.5%,该结论可以为实际应用提供理论指导。     

深厚覆盖层坝基防渗墙深度研究

在西部山区深厚覆盖层上建设高坝,坝基防渗是关系到工程成败的关键。塑性混凝土防渗墙加灌浆帷幕防渗体系已经在多座大坝工程中应用,实践证明是成功的。由于坝基防渗墙建设控制工期,并且工期较长,在满足防渗要求的条件下应尽量减少工程量。研究防渗墙的合理深度,能够在一定程度上减少工程量,优化施工工期。基于改进阻力系数法求得防渗墙底部坡降随防渗墙深度变化的解析解,并且通过数值模拟方法详细研究了深覆盖层内防渗墙深度变化时防渗墙底部水头、坡降的变化规律。认为深厚覆盖层内设置防渗墙的深度并非越深越好,而是存在一个最优深度。最优深度的取值取决于覆盖层的深度。一般情况下,相对深度比（防渗墙最优深度与覆盖层深度之比）在0.7左右为防渗的最优取值。     

基于高压旋喷灌浆技术的水库加固工程混凝土防渗墙可靠性分析

针对传统水库加固工程混凝土防渗墙可靠性分析受到混凝土防渗墙质量的影响,以提高水库加固工程混凝土防渗墙可靠性分析精度为目的,提出了基于高压旋喷灌浆技术的水库加固工程混凝土防渗墙可靠性分析。根据高压旋喷灌浆技术原理及混凝土防渗墙效果的影响因素,设置合理的高压旋喷灌浆技术施工参数,并根据设置的参数,建立水库加固工程混凝土防渗墙可靠性分析有限元模型,最后通过水库加固工程混凝土防渗墙可靠性分析步骤,实现了水库加固工程混凝土防渗墙的可靠性分析。结果表明,与其他两种可靠性分析方法相比,基于高压旋喷灌浆技术的可靠性分析方法具有更高的可靠性分析精度。     

哈尔滨市磨盘山水利枢纽区三维渗流数值模拟模型研究

哈尔滨市磨盘山水库防渗型式拟采用垂直砼防渗墙及帷幕灌浆方案。为了分析左岸不同长度防渗对水库渗漏量及坝基渗透稳定性的影响。对磨盘山水利枢纽区渗流场进行了三维数值模拟研究。结果表明，随着左岸防渗长度的增大。渗漏量及下游渗流出口渗透比降基本呈线性趋势减小。当左岸防渗长度为200m时。渗漏量及各渗透比降均小于允许值，为推荐的渗控方案。     

中国科学院禹城综合试验站

设备配置与试验场地 试验现有当今国内外同类型试验站中最先进的试验观测仪器设备30余台套，试验观测用地14.7hm^2，有试验地内设置了农田生态系统综合观测场、农田水量平衡观测场、农田微气象观测场、水面蒸发观测场、气象观测场、农田养分平衡长期试验地、水肥耦合长期试验观测场、免耕长期试验观测场、遥感试验观测场等试验观测场地。     

水利枢纽防渗和消能方案比选探讨

以某水利枢纽工程为研究对象,结合该工程地形地貌、施工及投资等方面对多种防渗及消能方案进行比选分析,比较了土工膜水平铺盖防渗和悬挂式混凝土防渗墙垂直防渗优缺点,并对底流式和面流式两种消能方式进行比较,分析可知:选取土工膜水平铺盖防渗方法和消力池消能方案,具有安全可靠、投资低、施工简便等优势.可为类似工程方案比选提供参考.     

山区公路拓宽路基与衡重式挡土墙动态相互作用的数值模拟

针对山区公路路基拓宽改建的特殊性,运用非线性有限元法,开展衡重式挡土墙修建、新路基逐层分步填筑的动态施工力学行为数值模拟。针对新路基是否加筋、加筋层位以及衡重台上下方新路基填土压实状况的差异性,对新旧路基稳定安全性、滑动面形态、沉降、挡土墙变位等力学响应的影响开展参数敏感性分析。结合室内模拟墙体不同主动位移模式下拓宽路基土工离心模型试验成果,考察新旧路基顶面沉降与挡土墙变位的动态耦合关系。在山区公路路基拓宽改建动态施工中,挡土墙的变位和新旧路基顶面沉降、差异沉降相互耦合,呈正相关关系。衡重台下方新路基填土压实不足会导致新旧路基顶面差异沉降增大。挡土墙主动外倾诱发新旧路基顶面产生较大附加（差异）沉降,宜对新路基自重压密作用造成的差异沉降予以适当修正放大后进行上承路面结构设计。     

加筋土堤表层壁体效果的评价

用水平加筋材料加固土堤时，常常在表层设置一列土袋用于施工中临时挡土及固定水平加筋材料，该到土袋形成一表层壁体，对土堤整体稳定有着很大作用，介绍了考虑表层壁体对加筋土堤的整体稳定作用的方法。该方法分为两个步骤来验算土堤的最小安全系数；其一是将表层一列土袋假想成一刚性壁体，该假想刚性壁体作为一薄壁挡墙作用于后面的补强土堤上；其二是对设有土袋的区域，稳定计算中考虑由于土袋张力引起的附加粘聚力c。并重点说明了该附加粘聚力c的产生机理并给出试验验证结果。     

水库围堤地基液化段抗震加固效果的数值分析

对某已建水库围堤基础液化段,采用FLAC 3D软件进行了数值模拟研究,对高压旋喷墙加固效果进行了分析评价,论证了高压旋喷墙加固方案的合理性和可靠性。分析结果表明,围堤基础部分土层有液化趋势,土体会产生较大的侧向变形,进行围堤基础加固很有必要。高压旋喷墙很适合对该水库进行除险加固,加固后的围堤基础液化段的应力和变形都在允许范围之内,能够保证水库的安全运行,这为已建水利工程的维修加固提供了技术依据。     

Numerical Study of a Failure of a Reinforced Earth Retaining Wall

The case history of a failure of a RE wall has been presented. The wall failed immediately upon completion due to the overestimation of the strengths of the foundation clay layers and due to the underestimation of the self weight of the fill materials. A typical cross-section of the wall along with the stabilizing embankment and the foundation are modeled numerically by the limit equilibrium method and by a finite element method. The strengths of the foundation soils are determined by field tests done after the failure of the wall. Both the analyses predicted failure of the wall. The deformations predicted by the finite element method are found to be comparable to the observed field data. The numerical analyses further indicate that by consolidating a foundation clay layer to a minimum undrained strength of 45 kPa, the required factor of safety for the wall along with the road embankment can be achieved theoretically. Accordingly, prefabricated vertical drains are used to expedite the drainage and consolidation of the foundation clay layers. After the field tests confirm that the required minimum undrained strength is achieved, the RE wall and the embankment have been rebuilt successfully and now in full operation.     

心墙堆石坝应力状态对渗流场影响的有限元分析

一般对土石坝进行渗流分析时都未考虑坝体的应力场对渗流场的影响。然而,在土石坝的蓄水过程中,坝体内的应力状态复杂且变化大,对渗流场的影响也较大。因此,忽略应力场对渗流场的影响必然造成一定的误差。用有限元方法对心墙堆石坝体蓄水过程中考虑和不考虑应力场影响的渗流场进行对比分析,计算结果表明,渗流-应力耦合作用下坝体局部压密变形,渗透流速减小,心墙下游出逸区域的水力坡降峰值明显高于非耦合值。因此,渗流分析时有必要考虑应力场的影响,否则会得出偏于危险且对工程不利的结果     

加筋陡坡路基应力变形特性的数值模拟分析

针对日益增长的山区公路建设需求,利用有限元法,通过自然边坡状况、回填土强度和填筑高度这3个设计参数的敏感性分析,对修筑于不同开挖角下加筋路基的应力变形特性进行了对比研究。结果表明：与修筑在水平场地上的路基相比,回填土强度的降低或填筑高度的增加都会更加显著地增大陡坡路基的变形,同时,由于其回填土容易沿着边坡产生整体下滑,导致了其变形、基底压力和面板侧移等过大的问题。在不同坡面摩擦系数、回填土强度和填筑高度下,开挖角为45的加筋陡坡路基的位移比开挖角为63.4（坡比2：1）和90（水平场地）的路基的变形分别高6.8%～96.8%和29.4%～192.3%、6.8%～33.1%和29.4%～77.9%、7.7%～37.9%和27.2%～91.6%。研究结论可为日益增长的山区公路建设提供指导。     

Stabilisation of the Stanton Lees Landslip Using an Embedded Pile Retaining Wall

A landslip occurred near the village of Stanton Lees, Derbyshire, UK, in November 2000 following a prolonged period of heavy rainfall. The slip resulted in the gradual, progressive down-slope movement of a steep embankment that was supporting an existing gabion retaining wall and a minor road which was subsequently closed to vehicular traffic. This paper describes the site; the sequence of events leading up to the start of the landslide; an interpretation of the ground conditions and onsite monitoring data; and the engineering works carried out in order to stabilise the slip and return the road to serviceability. The landslip occurred due to the superficial deposits moving over the weathered bedrock after the groundwater levels had been elevated following a prolonged period of heavy rainfall. A stability analysis indicated that the embankment was at a state of limiting equilibrium and its factor of safety on slope instability was found to be particularly sensitive to fairly minor changes in the groundwater levels. The remedial works replaced the existing gabion wall with a new cantilevered, bored pile retaining wall that comprised two rows of piles (600-mm in diameter), which were staggered in plan arrangement.     

无面板加筋土路堤变形特征及破坏机理研究

以十房高速公路无面板加筋土路堤为研究对象,结合现场实测数据,采用有限元程序对该类型加筋土路堤的变形破坏特征和破坏模式进行计算分析。在此基础上,对加筋土路堤的加筋刚度、加筋间距进行参数分析。主要结论如下：①加筋土路堤底层填土由于圬工挡墙后部填土厚度较大而出现不均匀沉降,且不同刚度的筋材对其影响不大,施工时需保证圬工挡墙后部填土的压实度。②各层加筋体最大应变值均分布在靠近路堤坡面处,其轴力最大值位于加筋土路堤中下部。③破坏模式为内部破坏,表现为筋材拉断,破坏面靠近加筋土路堤坡面处;圬工挡墙的结构强度和基础稳定性对整个加筋土路堤的稳定性具有重要作用。④随着加筋体轴向刚度的增加和加筋间距的减小,双向位移逐渐减小,而安全系数均相应增大,但加筋体轴向刚度增加到一定程度时,其对加筋土路堤的变形稳定特征影响减弱。研究成果对山区加筋土路堤的设计计算和施工具有一定的理论和借鉴意义。     

用估算热收支的方法评价热棒制冷效果

利用青藏铁路路基地质钻孔资料和地温资料,通过计算随地温变化的热收支、来自近地表的热量、来自深部的热量、以及冻土上限变化引起的相变热,来估算测温孔在水平方向的热收支.通过对比热棒路基、普通路基的右路肩孔以及天然孔水平热收支的差异,来描述热棒的工作效果.之后,对比了热棒路基左路肩孔(阳坡)和右路肩孔(阴坡)水平热收支的差异,并给出解释.最后,以热棒路基右路肩孔水平热收支为基础估算了整个路基的水平热收支,进而给出了单个热棒的平均"产冷量".     

面板对路堤式加筋土挡墙力学特性的影响

加筋土挡墙作为一种新型的轻型支挡结构,广泛应用于公路、铁路、港口等工程中。随着加筋土挡墙技术的发展,面板的类型也越来越丰富。利用Plaxis有限元软件,对路堤式加筋土挡墙进行了二维有限元计算分析。针对墙背水平土压力、垂直土压力、挡墙侧向位移、筋材应变和挡墙稳定系数等计算结果的分析,探讨了3种类型面板（返包式面板、整体式面板和拼装式面板）对路堤式加筋土挡墙力学性能的影响。研究结果表明,垂直和水平土压力的数值计算结果均小于理论值;相比较与其他两种面板的加筋土挡墙,返包式面板加筋土挡墙筋材的应变最大;面板类型对于加筋土挡墙的整体稳定性几乎没有影响。研究成果为实际工程的应用提供了理论指导。