余震作用下堰塞坝体破坏及溃决过程大型振动台试验研究

山区特大地震往往导致大量堰塞湖,例如2008年汶川地震形成了至少257个堰塞湖,并且主震后发生了大量余震,这些余震可能会影响堰塞坝体的安全状态。通过大型振动台模型试验,研究了余震及库水耦合作用下堰塞坝体的破坏及溃决机理和过程。共进行了两组不同材料的振动台模型试验,分别模拟含黏粒较多且颗粒较小（坝体Ⅰ）和基本不含黏粒且颗粒较大（坝体Ⅱ）的两种坝体。在不同水位条件下进行振动台试验。研究成果表明：（1）地震和库水耦合作用下堰塞坝体的主要溃决方式是漫顶溢流,主要溃决过程为地震力使松散的堰塞坝体发生沉陷,库水渗入使沉陷加剧,最终水位上升漫过坝顶发生溢流冲蚀破坏。（2）地震一般不会直接引起堰塞坝体的破坏。地震力对坝体稳定性的主要影响是使坝体发生沉陷变形。在地震和库水耦合作用下,坝体沉陷比单一因素作用下更为剧烈,因此地震作用会使漫顶溢流提前发生。（3）地震和库水耦合作用下坝体Ⅰ沉陷量大于坝体Ⅱ,说明现实中由大粒径岩土体组成的堰塞坝体具有更好的稳定性。     

数学形态滤波在大坝安全监控数据粗差检测中的应用

为了有效地判别和定位大坝安全监控数据中的粗差,将数学形态滤波应用于粗差检测,针对大坝监控数据的变化特点研究了其算法和结构元素的选取。首先根据实测数据的特点选择合适的结构元素,然后根据所选的结构元素对数据进行数学形态滤波处理,最后根据实测值与滤波结果之间差值的大小应用四分点法拟定门限来判别粗差。对某混凝土坝裂缝开度数据加入粗差以模拟实际的情况,并采用该方法来检测加入的粗差,滤波得到的结果有效抵挡了粗差的影响,加入的粗差全部被检测出。     

新时期新疆水库大坝建设的主要问题与对策建议

截止2018年,全疆(含兵团)已建、在建及拟建水库722座(包括电站水库),总库容295.0×10⁸m³。有力地改善了水资源调控和利用效率,在灌溉、供水、防洪、发电、旅游等方面发挥了极其重要的作用。新时期按照水利部"水利工程补短板、水利行业强监管"的工作总基调,针对南北疆水资源配置不平衡问题、水资源利用不充分问题,谋划提出了兴建数十座大中型山区水库,以及提升已建水库大坝信息化管理水平、加强水库调度运行管理,在满足生态需水的前提下统筹生活、生产供水,最大程度发挥水库效益、确保水库安全运行。针对新时期气候变化条件下水库洪水风险分析、大坝建设需要重点关注的几项关键技术、山区水库替代平原水库、河流健康与生态调度、水库清淤与能力提升、水库信息化与智能调度以及延长服役期等问题进行了探讨,提出若干对策建议。     

超高沥青混凝土心墙高应力水平的降低措施研究

随着沥青混凝土心墙堆石坝的快速发展,超高沥青混凝土心墙堆石坝建设迎来了前所未有的机遇,但随着坝高的增加,心墙的安全挑战也变得异常突出。基于应力水平的定义,提出降低超高沥青混凝土心墙高应力水平的措施,依托心墙应力水平的敏感性研究,推算了独立满足和综合满足心墙屈服剪切破坏控制标准的心墙材料强度参数(最敏感材料参数)取值范围。研究表明,心墙应力水平随坝高和河谷岸坡坡比的增加而显著增大;心墙破坏比R_f、黏聚力c和内摩擦角φ属于高敏感性参数;增大心墙破坏比R_f、黏聚力c和内摩擦角φ,能够显著地降低心墙应力水平;推荐适宜建设超高沥青混凝土心墙堆石坝的心墙破坏比R_f、黏聚力c和内摩擦角φ取值范围:R_f≥0.8、c≥0.4MPa和φ≥31.5°(坝高h=200 m),且随坝高的增长梯度按5%/25 m、15%/25 m和5%/25 m进行调整。     

小型土石坝加密抗液化离心机振动台试验研究

地震作用下土石坝液化易导致坝坡失稳滑移等严重后果,加密法是常用的抗液化手段之一。针对坝趾压重与坝壳翻压两种坝身加密加固方法,开展了离心机振动台试验,分析了不同加密型抗液化处理的小型土石坝坝坡地震响应规律。试验结果表明,由于高水头作用下坝坡底部土体软化,未处理坝坡加速度放大系数沿高程先减小后增大,而加密坝坡加速度放大系数沿高程逐渐增大,且坝坡表面处加速度存在表面放大现象。坝趾压重和坝壳翻压提高了坝身有效应力,降低地震产生的超静孔压比,有效防止土体液化。未处理坝坡在峰值加速度为0.24g地震作用下即发生坝趾液化现象,而加密坝坡在峰值加速度为0.24g和0.45g下均未发生液化。未处理坝坡整体侧向位移大,加密处理后,在峰值加速度为0.24g下坝坡整体表现为竖向位移。坝趾压重区坝趾水平位移明显减小,坝壳翻压区坡顶沉降减小了50%。试验结果验证了坝趾压重和坝壳翻压的抗液化效果,为小型土石坝抗震加固设计提供了参考。     

附加质量法在水布垭堆石体密度测定中的应用

介绍了附加质量法测定堆石体密度的基本原理、仪器设备及现场测试过程,并结合水布垭大坝一期填筑工程堆石体密度测定工作,分析了该方法的有效性。测试结果表明,该方法不但具有现场测试快速、轻便、无损和精度高等优点,而且适用于不同粒径组成的堆石体,在堆石体密度测定中具有广阔的应用前景。     

面向对象的土石坝参数随机反演程序设计

采用面向对象的软件PowerBuilder作为开发平台 ,运用动态链接库的原理 ,建立了一套面向对象的反演分析法 ,定义了对象类之间的关系 ,确立了有限元的消息流 ,使程序的界面更加友好 ,程序操作更为直观。并针对岩土工程反分析中使用的传统贝叶斯法中存在的缺陷 ,提出了扩展贝叶斯法 ,从概率论和数理统计的原理出发 ,建立了基于决策信息论中AIC准则和最大熵准则的岩土工程随机反演的准则函数。所建立的计算模型和分析方法 ,通过了数值算例的验证 ,从而也表明本文提出的模型和分析方法基础可靠、仿真性强 ,具有广阔的应用前景     

上犹江水电站坝基渗漏检测与分析

本文以上犹江水电站左岸地下水渗漏检测及分析为例,介绍以伪随机流场法、综合水量均衡法、水质和析出物化学分析法等相结合的渗漏检测与分析的方法技术,检测的结果与已有的工程地质资料以及水工观测资料是一致的.该方法技术体系不仅能查明水库渗水来源,还对渗漏通道、渗漏原因进行推断分析,避免以往单一方法的片面性,为检测分析水库坝基的渗漏提供了一种新的思路.     

杨庄截潜工程趾板段帷幕灌浆效果分析

杨庄截潜工程趾板段建基面以下为弱风化白云岩和含燧石条带白云岩,透水性较强,造成库水漏失严重.为解决建基面以下基岩渗漏问题,采用趾板段帷幕灌浆封堵基岩裂隙而形成防渗帷幕,以减少库水漏失.通过趾板段帷幕灌浆达到封堵基岩裂隙的目的,满足工程设计的防渗要求.     

绕坝渗流地下水位的时空分布模型研究

许多大坝的失事是由于高地下水位引起坝肩失稳所致。绕坝渗流是影响坝肩高地下水位的主要因素。为此通常将大坝基础防渗帷幕延伸到坝肩岸坡内一定距离,以减小绕坝渗流影响。而防渗帷幕运行性态随时间变化,为了评价坝肩防渗帷幕和地下水位的运行性态,首先分析了地下水位观测资料和水位、降水、温度、时效等时空影响因素及其表达式,随后基于岸坡地下水位观测资料,利用最小二乘法建立了大坝岸坡地下水位的时空分布模型。通过比较模型剩余标准差和测点的剩余标准差,可以确定坝肩地下水位的异常测点,分析岸坡防渗薄弱部位,掌握坝肩岸坡渗流场时空分布规律,监控绕坝渗流的性态。