库水位上升对V型冲沟超高路堤稳定性的影响

三峡水库水位季节性上涨对库岸超高路堤稳定性有显著影响,库水位上升后在孔隙水压力和渗流作用下,水流不断从坡外向坡内渗透。基于渗流计算理论,运用FLAC软件模拟了库水位从145 m上升至155,165,175 m时库区V型冲沟超高路堤渗流场变化;分析了坡体饱和度、孔隙水压力、水平位移及最大剪应变增量的变化规律;研究了水位上升、水位上升和三维效应、水位上升和三维效应及超载两倍等3种工况下路堤安全系数随库水位上升至150,155,160,165,170,175 m时的变化关系。研究表明:随库水位上升,坡体饱和度升高,孔隙水压力增大,饱和浸润线向坡内倾斜;3种工况路堤安全系数都增大,至175 m时安全系数达到最大,安全系数变化率为先减小后增大;库水位每上升5 m,3种工况下的路堤安全系数平均增大幅度约为5%。     

库水位涨落条件下滑坡地下水渗流场动态特征

为探讨库水位升降对滑坡地下水的动态作用机理,以三峡库区石榴树包滑坡为例,采用有限元法,模拟了5种工况下库水位升降速率及不同渗透系数下滑坡体内地下水的暂态渗流场特征.研究结果表明:滑坡体内地下水渗流浸润线受水位升降速率与坡体渗透系数的共同影响;库水位上升条件下,当滑体渗透系数大于1×10-4 m/s,且水位上升速率小于渗透系数时,滑坡体表现为蓄水同步型.库水位下降条件下,当滑体渗透系数小于1×10-6 m/s时,库水位发生骤降;渗透系数介于1×10-4~1×10-5 m/s之间时,库水位表现为缓降;渗透系数大于1×10-4 m/s时,渗流浸润线与库水位保持同步下降.      

水位降落期间土质岸坡稳定性劣化机理及趋势

以三峡库区典型的土质岸坡为研究对象,通过GeoStudio软件对库区岸坡进行数值模拟,计算水库蓄水期间,水位由175 m降落到145 m的工况下,岸坡的饱和-非饱和渗流场的变化趋势,研究土质岸坡稳定性劣化机理。计算结果表明:库水位降落期间,随着渗透系数的减小,土质岸坡稳定系数下降得越快,且岸坡稳定系数曲线有相似的下降趋势。     

水位降落期间土质岸坡稳定性劣化机理及趋势

以三峡库区典型的土质岸坡为研究对象,通过GeoStudio软件对库区岸坡进行数值模拟,计算水库蓄水期间,水位由175 m降落到145 m的工况下,岸坡的饱和-非饱和渗流场的变化趋势,研究土质岸坡稳定性劣化机理。计算结果表明:库水位降落期间,随着渗透系数的减小,土质岸坡稳定系数下降得越快,且岸坡稳定系数曲线有相似的下降趋势。     

堰塞坝漫顶破坏溃口演变机制试验研究

以枷担湾堰塞坝为原型,考虑坝料粒径、坝体高度、坝体下游坡度等影响因素,设置了4种试验工况,制备了相应的试验用坝,并在上游来流量相同的条件下(0.15 L/s),观察不同工况下各坝体的破坏过程,进而分析堰塞坝溃口演变机制。结果表明:堰塞坝的溃决主要可以分为持续时间较长、溃决过程较缓和的溃口贯穿阶段,及持续时间较短、溃决过程较剧烈的溃口拓展阶段两大阶段;溃口演变在纵向上主要体现在陡坎侵蚀和溯源推进,横向上体现在水流淘脚、边坡坍塌;堰塞坝颗粒粒径决定了坝体的抗冲刷能力,颗粒越大,坝体抗冲刷能力越强;坝高反映了水流的冲击能力,坝体越高,坝体溃决时能量越大,危害性也越大;坝体下游坡度反映了坝体的稳定程度,坡度越缓,坝体稳定性越好。     

湘江长沙综合枢纽左岸二期围堰稳定分析

采用GEOSTUDIO边坡稳定及渗流分析程序,对围堰在设计洪水位时、过水工况及降雨条件下纵向边坡渗流和稳定情况进行了分析.分析结果表明:防渗心墙对围堰和边坡具有良好的防渗作用,它增强了围堰和基础边坡的稳定性.在降雨和过水情况下,堰体内渗流场发生明显改变,应对背水坡结构进行优化或采取适当安全预防措施.     

初始含水率及人工干预对堰塞坝溃决影响试验研究

为了探索堰塞坝的初始含水率对溃坝过程影响,分别选取了初始含水率为19.59%,8.90%,5.50%,4.20%和2.97%的5组土石坝进行水槽试验。在此基础上,通过抛投不同粒径块石的方法探讨了人工干预措施对溃坝过程溃口流量的影响。试验结果显示:当坝体初始含水率为5.50%时,堰塞坝溃决过程的峰值流量为0.005 5 m~3/s,高于高含水率工况(19.59%,8.9%)和低含水率工况(4.2%,2.97%),为最不利初始含水率;坝体初始含水率越高,溃坝过程溃口"陡坎"向上游发展速度越快,溃口收缩最窄处越靠近坝体上游,最终溃口宽度越宽;随着坝体初始含水率降低,溃坝时间相应延长,溃口峰值流量出现时间也相应延后;在最不利坝体初始含水率条件下,向溃口入口处抛投块石对溃口峰值流量有削减作用,相对无抛投块石工况分别削减5.45%,10.9%和14.55%,并且峰值流量出现时间滞后。试验结果分析表明坝体初始含水率对于堰塞坝溃决过程是一个十分重要的影响因素,通过抛投块石方法对堰塞坝溃决流量进行控制是有效且明显的。     

宜巴高速公路香溪河库区某滑坡渗流及稳定性分析

根据三峡库区库水位调控方案,对宜昌-巴东高速公路三峡库区香溪河段某滑坡进行稳定性分析.采用有限元程序模拟该滑坡在库水位涨落条件下的非稳定渗流场变化过程,得到了库区不同蓄水速率和消落速率边界条件下滑坡内孔隙水压力和浸润线的分布规律;基于渗流计算结果,并利用摩根斯坦-普赖斯极限平衡法分析了对应边界和工况条件下滑坡稳定性系数变化.研究结果表明:由于该滑坡前缘涉水体积小,渗流场受库水涨落幅度和速率影响小,以致滑坡稳定性变化幅度不大,总体变化波动为1.2%～1.7%;库水涨落过程中的稳定性系数均呈现出先递减然后递增的V形变化趋势;而且蓄水和消落速率越大,滑坡稳定性减小的幅度和速率越大,表明库水涨落速率是控制库岸滑坡稳定性的主要因素之一.     

三峡库区天仙湖面板堆石坝加宽坝体稳定性研究

三峡库区天仙湖面板堆石坝属于典型的库中坝。针对该库中坝上下游水位的特殊性、受三峡库区的蓄水位影响和坝体加宽通车带来的新的稳定性问题,采用有限元强度折减法和极限平衡法,研究了天仙湖面板堆石坝拓宽后在不同水位组合、水位骤降、通车荷载作用下的下游坝体稳定性。计算结果表明:在水位组合上下游都为低水位时坝体稳定性最低;水位骤降使坝体的安全系数降低,但高于上下游同为低水位时的安全系数;坝顶车辆荷载作用下也使坝体稳定性有所降低;所有设计工况计算结果都满足规范对稳定性的要求,坝体加宽通车可行。     

公路黄土坝式路堤稳定性计算方法

为提高公路黄土地区土工膜上游防渗斜墙式坝式路堤的稳定性,分析了地震力对路堤边坡稳定性的影响,引入地震力参数,采用计及条块间作用力的简化毕肖普法推导出路堤边坡稳定性系数计算公式;考虑坡面蓄水压力作用,利用力的平衡原理得出了路堤整体稳定性判定条件。路堤边坡稳定性的计算结果表明,地震力对坝式路堤的稳定性影响较大,稳定性系数在考虑地震力与不考虑地震力时最小误差为0.1(对应烈度为7°);滑出点在坡脚外的稳定性系数远远小于坡面的稳定性系数,边坡浸水稳定性系数小于不浸水稳定性系数,所以边坡稳定性检算应着重考虑滑出点在坡脚外稳定性和浸水稳定性;路堤整体稳定性计算结果表明实际沟底纵坡为2.872%时,路堤整体是稳定的,纵坡为10.000%时,是不稳定的,所以坝式路堤须设置在沟底纵坡较缓的冲沟上。     

The underground sewer drainage design analysis of highway subgrade under evaporation

According to the water balance principle, the expression of the phreatic table is established by considering evaporation and considering evaporation & drainage respectively. The law of phreatic table variation under the combined effects of considering evaporation & drainage is obtained. Based on Newton-Raphson itera-tive method, calculation and analysis programs are done to solve the first order implicit differential equation of the sewer drainage calculation considering phreatic evaporation. The calculation results show: after considering phreatic evaporation, in the need of reducing the same height of phreatic, the sewer spacing is appropriately larger than the case which didn’t consider the affection of phreatic evaporation; the phreatic drop speed in both effects of evaporation and drainage is faster than the case of just considering the drainage effect. Phreatic evaporation has a great influence to the subgrade sewer distance, phreatic evaporation needs to be considered in the subgrade drainage design.     

土坝坝基防渗体对浸润线和渗流量的影响分析

基于有限元数值计算结果,分别讨论了均质土坝和各向异性土坝多个位置坝基防渗帷幕对浸润线和渗流量的影响,阐述了浸润线和渗流量变化的一般趋势,得出了均质土坝最有利的坝基防渗体位置位于坝轴线或坝轴线上游附近坝基中的结论,但随着kx/ky的增大,坝基防渗体的防渗作用将逐渐减小。     

库水位等速下降中均质库岸塌岸现象试验研究

为研究库水位等速下降过程中均质水库岸坡的塌岸现象及岸坡内浸润线的变化特点,以取自三峡库区的含黏粒粉砂为主要试验土料,对建立的4个不同结构的均质岸坡模型进行了7种不同速率的水位下降试验.试验结果表明,库水位下降速率越大,均质水库岸坡的塌岸现象越易发生,但库水位下降速率的大小并不与塌岸现象的严重程度成正相关关系;试验测得浸...     

心墙水力劈裂与孔压关系的探讨

基于Biot固结理论的有效应力二维数值模拟方法,研究了堆石坝的粘土心墙水力劈裂过程中孔隙水压力的变化．分析了坝体竣工期粘土心墙中的拱效应,探讨了从竣工固结到蓄水过程和稳定渗流期粘土心墙中孔隙水压力的变化分布特点,并对心墙发生水力劈裂的可能性进行判断．研究结果表明：堆石坝粘土心墙内部孔隙水压力梯度的模拟分析能更加合理地解释水力劈裂发生与蓄水速度和心墙低渗透性的关系,因此,分析考虑水位上升过程中粘土心墙内孔隙水压力分布情况是研究心墙水力劈裂发生机理的重点．     

综合勘察方法在评价桩基冲孔对水库稳定性影响中的应用

通过研究肇花高速公路桩基施工阶段濒临水库桩基冲击成孔对芙蓉嶂水库稳定性的影响,根据本项目的地质特点,参照类似工程经验,本次专项勘察先后采取了“资料收集与利用、工程地质调查测绘、钻探、高密度电法、抽水试验、地下水流速流向测试（示踪试验）、工程类比及内业综合计算对比分析等”等综合的勘察手段与方法,基本查明了项目区工程、水文地质条件。同时对狮岭高架桥三桥桩基冲击成孔对左侧芙蓉嶂水库稳定影响进行了分析评价,根据分析结果,桩基施工对水库大坝、泄洪渠及副坝无影响。     

坡积土边坡裂隙各向异性特征对雨水入渗过程的影响

采用有限元软件Geo-Slope中的SEEP/W模块分析了裂隙深度、渗透系数比、裂隙角度与裂隙数对雨水入渗过程的影响,结合非饱和渗流理论研究了裂隙渗流各向异性对边坡稳定性的影响。分析结果表明:降雨1、7 d时,1 m裂隙深度内最大孔隙水压力分别为9.69、9.70 kPa,雨水沿裂隙底部向下的入渗深度分别为0.5、1.5 m,裂隙内孔隙水压力随降雨的持续迅速增大,直至由负压力转变为正压力; 裂隙深度越大,裂隙内孔隙水压力越大,降雨停止时刻相应的入渗深度也越大,饱和区域的大小与裂隙深度正相关; 当渗透系数比为1时,裂隙范围内最大渗透系数为1.51×10-7 m?s-1,此时沿裂隙方向渗透系数小于降雨强度,降雨入渗过程受土体渗透系数控制,而当沿裂隙方向渗透系数大于降雨强度时,雨水入渗过程受降雨强度控制; 裂隙角度越小,在裂隙深度范围内的最大孔隙水压力越大,且出现正孔隙水压力的深度也越大,而边坡表层饱和区范围越小; 无裂隙存在时,降雨后边坡内部仍保持负压力状态,无饱和区存在,有裂隙存在时,雨水沿裂隙下渗并在边坡内部形成饱和正压力区,1～5条裂隙形成的饱和区面积分别为16.4、34.7、60.9、75.6、110.7 m2,饱和区面积与裂隙数呈乘幂关系,且随着裂隙数的增加,雨水对渗流场的影响范围与程度增大,长裂隙的集中分布是引起边坡内部大面积连通型饱和区出现与地下水位升高的直接原因。      

裂隙岩体隧道排水影响范围数值试验研究

隧道排水影响范围一直是难以突破的水文地质问题,直接关系到隧道施工及运营对地下水环境的影响程度.以石太客运专线石板山隧道为例,采用非均质、各向异性等效连续介质渗流模型进行瞬态分析,研究了隧道排水影响半径与施工过程、水文地质因素、工程因素及降雨入渗补给因素的关系.研究结果表明,地层渗透系数、降雨入渗补给量及洞顶含水层厚度影...     

玉冈水库除险加固现状分析及对策

以小型病险水库存在问题作为基础,探讨了玉冈水库的现状.在水库除险加固的过程中,确定了通过坝体加高来提高防洪标准,增加大坝护坡来提高防风浪标准,新建泄洪闸和维修输水洞等4个方面对水库进行除险加固.通过这4种方法排除了水库安全隐患、确保了大坝安全.     

路基边坡降雨入渗防治措施分析

由于公路路基边坡地质灾害的发生率不断增加,尤其是在降雨入渗过程中,土的含水量急剧上升,土体的容重显著增加,边坡的整体眭和稳定性系数大大折减,土体极容易发生变形破坏,文中对降雨入渗过程进行阶段划分：孕育阶段应该合理的种植边坡植被;潜存阶段需要依据雨量预警基准来疏散人群和车辆;而诱发阶段需要采取预应力锚索框架、锱杆框架、挡墙,护坡及排水等措施。因此,对路基边坡降雨入渗防治措施进行研究具有重要意义。     

招弧角电极直流电弧运动特性分析

接地极线路是直流输电系统的重要组成部分，是直流系统不平衡电流和大地回流的入地通道.接地极线路遭遇雷击时，入地电流会在招弧角间隙形成稳定电弧，由于直流电流不存在周期性过零点，直流电弧很难熄灭，进而破坏线路绝缘，严重威胁直流输电系统安全.针对接地极线路招弧角处于野外开放空间、电弧运动受多场耦合影响的特点，建立了招弧角电弧磁流体动力学二维仿真模型，研究气流速度、方向以及招弧角结构对直流电弧运动特性的影响.研究表明：招弧角电极电弧主要受电磁力作用沿电极扩张方向运动，通过吹弧和拉伸，降低电弧温度，提高电弧电压，使电弧更利于熄灭；气流环境对电弧动态特性产生较大影响，同方向风速有利于电弧的吹离和疏导；同等风速下，水平方向气流吹弧效果更显著；电极样式对电弧的拉伸有重要影响，同等间隙距离下，双羊角电极对电弧的拉伸作用比单羊角电极更强；在入地电流持续注入的情况下，电弧易重燃，且难以彻底熄灭.