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高混凝土面板堆石坝接缝止水试验研究和应用 被引量:3
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作者 郦能惠 王立安 +4 位作者 任强 张志韬 张贤 王新奇 代巧枝 《岩土工程学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期30-37,共8页
混凝土面板堆石坝是当前最有竞争力的坝型,为保障高混凝土面板堆石坝的安全,坝体和面板的应力变形性状以及接缝位移成为研究的重点之一,通过止水材料开发、接缝止水结构设计和止水结构防渗模型试验研究提出了高混凝土面板堆石坝新型止... 混凝土面板堆石坝是当前最有竞争力的坝型,为保障高混凝土面板堆石坝的安全,坝体和面板的应力变形性状以及接缝位移成为研究的重点之一,通过止水材料开发、接缝止水结构设计和止水结构防渗模型试验研究提出了高混凝土面板堆石坝新型止水结构,并应用于高混凝土面板堆石坝工程。在此基础上进行了高坝新型接缝止水结构力学特性试验研究,形成了试验方法,建立了高坝新型止水结构的劲度表达式,通过在某高坝工程的应用表明提出的接缝止水应力应变关系全面反映高坝新型止水结构各主要部件对于面板与趾板以及面板之间力的传递的贡献,更好地反映复杂地形地质条件下高坝设计布置的影响,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 混凝土面板堆石坝 接缝止水 应力变形性状 劲度表达式
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土力学溃坝模型的理论与方法评价 被引量:1
2
作者 巨江 刘少斌 +1 位作者 张若羽 兰志良 《泥沙研究》 北大核心 2025年第1期1-8,共8页
土力学溃坝模型理论和方法不成熟,包括溃口侵蚀方程漏掉了溃口长度和坝体干容重,溃口纵剖面形状人为假设,溃口横向展宽依赖于侵蚀深度等缺陷,导致计算的溃口流量与流速过程线,溃口下切与库水位降落过程线,溃口展宽过程线均与实测资料偏... 土力学溃坝模型理论和方法不成熟,包括溃口侵蚀方程漏掉了溃口长度和坝体干容重,溃口纵剖面形状人为假设,溃口横向展宽依赖于侵蚀深度等缺陷,导致计算的溃口流量与流速过程线,溃口下切与库水位降落过程线,溃口展宽过程线均与实测资料偏差较大,甚至规律性失真。溃坝扩散模型在经历了溃口纵剖面下切与横断面展宽的中间验证后,又用堰塞湖溃坝和土石坝溃坝实测资料与土力学方法最终对比,更客观地揭示了溃坝机理和规律。反映了坝体几何尺寸、材料特性、溃口水力特性及库容特性对溃口发展的综合影响,在溃坝应急抢险及数字模型平台中具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 堰塞湖 溃坝扩散模型 误差函数 土力学
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均质土石坝漫顶溃决影响因素数值模拟研究
3
作者 邓成发 赵昱 +2 位作者 张继勋 任旭华 张玉贤 《人民长江》 北大核心 2025年第8期185-192,共8页
针对土石坝抵御超标准洪水漫顶溢流能力较弱的问题,应用FLOW-3D平台建立土石坝漫顶溢流水动力模型,基于标准RNGκ-ε紊流模型与VOF法开展不同结构特性与致灾动力条件下土石坝漫溃固液两相流数值模拟研究。结果表明:①发生漫顶时,溃口起... 针对土石坝抵御超标准洪水漫顶溢流能力较弱的问题,应用FLOW-3D平台建立土石坝漫顶溢流水动力模型,基于标准RNGκ-ε紊流模型与VOF法开展不同结构特性与致灾动力条件下土石坝漫溃固液两相流数值模拟研究。结果表明:①发生漫顶时,溃口起动时间及坝体溃决历时与坝顶宽度呈指数形式增长,坝顶宽度增加至8 m,延时时长增长率接近1;②随着上游坝坡放缓,溃口发生历时呈现先减小后增大的趋势,在接近1∶2时达到最小值,而漫溃历时与上游坡比呈负相关,坝体漫顶溃决历时稳定延长近20 s;③对于不同坝高土石坝,增加坝体高度至15 m时,溃口起动时间与侵蚀破坏历时同时呈上升趋势,并在15 m时达到最大值,此后,随着坝体高度的继续增高,溃决历时呈现先下降再上升最终趋于稳定的趋势,溃口形成时间不断提前,每增高5 m减少近90 s;④当入库流量不断增大时,土石坝漫顶溃决历时明显缩短,溃口横向侵蚀与纵向侵蚀加剧,溃口不断拓宽,断面峰值流量出现时间明显提前。 展开更多
关键词 均质土石坝 漫顶溃决 数值模拟 参数敏感性分析 结构优化
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土坝加高堆石坝工程防渗安全性分析
4
作者 岑威钧 郑小雨 +1 位作者 邓成发 曹艺凡 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第6期147-153,共7页
老旧水库大坝加高工程的整体防渗安全性需要重点关注。以某在建水库加高工程为研究对象,采用有限元法对土坝加高堆石坝开展三维渗流场计算,获得特征水位下加高后大坝的等水头线分布、渗流量、渗透坡降等渗流要素,并分析新建防渗系统的... 老旧水库大坝加高工程的整体防渗安全性需要重点关注。以某在建水库加高工程为研究对象,采用有限元法对土坝加高堆石坝开展三维渗流场计算,获得特征水位下加高后大坝的等水头线分布、渗流量、渗透坡降等渗流要素,并分析新建防渗系统的渗控效果;进一步针对周边缝止水局部失效、防渗墙局部开裂问题,分析不同失效宽度对大坝渗流特性的影响。计算表明:正常运行条件下,在新防渗系统的作用下,坝体内渗流自由面很低,大坝总渗流量为22.05 L/s;坝体、坝基及防渗系统均不会渗透破坏。当周边缝止水出现局部失效后,流经坝体的渗流量增加明显,与止水失效宽度近似成正比,且相应部位特殊垫层的渗透坡降显著增大,存在颗粒局部迁移调整的可能。当防渗墙底部出现局部开裂时,局部渗漏对大坝部分等水头线分布影响很小,但坝基河床部位渗流量显著增加,且与裂缝宽度呈较好的正相关性。计算成果为土坝加高堆石坝工程的安全建设和渗流稳定提供了理论依据。 展开更多
关键词 老坝加高工程 水头分布 渗流量 渗透坡降 止水失效 防渗安全性
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压坡体对土石坝抗震性能的影响及地震安全性评价
5
作者 邹德高 屈永倩 +3 位作者 高东红 杨智凯 刘京茂 王辉 《人民长江》 北大核心 2025年第3期164-171,共8页
目前一大批抽水蓄能电站正在规划和建设,由于环保的要求,大量的弃渣料堆积在土石坝坝坡形成压坡体。由于缺少相应规范指导,压坡体普遍采用坝体标准进行抗震安全评价,经常导致强震区工程的压坡体难以满足要求而进行过度设计,丧失了经济性... 目前一大批抽水蓄能电站正在规划和建设,由于环保的要求,大量的弃渣料堆积在土石坝坝坡形成压坡体。由于缺少相应规范指导,压坡体普遍采用坝体标准进行抗震安全评价,经常导致强震区工程的压坡体难以满足要求而进行过度设计,丧失了经济性,研究强震下土石坝压坡体影响机制及评价方法具有重要意义。针对超强地震区的土石坝工程,考虑大坝-无限地基动力相互作用,开展了全弹塑性的动力强非线性变形分析以及等价线性动力分析和时程稳定分析,研究了压坡体对坝体地震反应的影响机制,提出了压坡体地震安全评价方法。结果表明:压坡体对坝坡的法向压力明显大于顺坡向剪切力,压坡体有利于减小坝体地震变形;压坡体孔隙率变化对坝体地震变形基本没有影响,无需提高压坡体碾压标准;压坡体抗滑稳定最小安全系数对应的是不影响坝体安全的浅层无害滑面,建议采用大坝整体变形或穿过坝体的有害滑面稳定性(安全系数及滑移量)进行压坡体地震安全评价。研究成果为强震区土石坝压坡体的抗震设计和安全评价提供了支撑。 展开更多
关键词 土石坝 压坡体 地震响应 地震安全性评价 抽水蓄能电站
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旱转涝过程黏土防渗土石坝渗流安全预警研究
6
作者 叶伟 李伟伟 +2 位作者 罗翔 马福恒 徐章耀 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第5期135-146,共12页
针对常规土石坝渗流安全预警方法依赖渗流监测数据导致在极端干旱环境下难以开展的问题,视干缩裂缝的发展程度为警兆,进一步考虑指标信息的易获取性,提出以裂缝宽度作为渗流预警指标,实现对后续渗流性态的安全预警。通过压实黏土样试验... 针对常规土石坝渗流安全预警方法依赖渗流监测数据导致在极端干旱环境下难以开展的问题,视干缩裂缝的发展程度为警兆,进一步考虑指标信息的易获取性,提出以裂缝宽度作为渗流预警指标,实现对后续渗流性态的安全预警。通过压实黏土样试验分析了干缩裂缝扩展特性,基于干旱环境中黏土内部收缩应力分析了黏土防渗体干缩裂缝扩展过程,提出了干缩裂缝深度、宽度计算模型,依据受旱过程土体基质吸力分布建立裂缝深度与宽度关系,实现以干缩裂缝宽度反演裂缝深度,提出以干缩裂缝宽度为指标的旱后渗流安全预警值。以2014年遭受极端干旱的白龟山水库为例,计算结果显示当上游黏土铺盖裂缝宽度为3.00 cm时对应裂缝深度为3.8 m,尚未达到土体极限裂缝深度6.2 m,以铺盖层临界渗透坡降为依据,进一步提出了以裂缝宽度0.52 cm作为正常蓄水位时铺盖出现渗透破坏的预警指标。研究结果可为遭受极端干旱影响的土石坝安全运行与管理提供支撑。 展开更多
关键词 极端干旱 干缩裂缝 黏土防渗体 渗流安全 预警指标
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超高土石坝心墙先进施工工法的研究与应用
7
作者 牛玉珍 唐国品 +2 位作者 智晶子 纪丁愈 王小倩 《科技与创新》 2025年第12期229-232,共4页
水库大坝是优化配置水资源、有效开发水电清洁能源、保障流域防洪安全,实现国家“双碳”目标和高质量发展的重要基础设施。土石坝是最具生命力和竞争力的首选坝型,因其良好的抗震性能,在地震区域广泛应用。心墙是土石坝的防渗核心,其设... 水库大坝是优化配置水资源、有效开发水电清洁能源、保障流域防洪安全,实现国家“双碳”目标和高质量发展的重要基础设施。土石坝是最具生命力和竞争力的首选坝型,因其良好的抗震性能,在地震区域广泛应用。心墙是土石坝的防渗核心,其设计涉及材料选择、结构形状以及施工方法等众多因素。作为土石坝的防渗屏障,长河坝水电站土石坝的心墙施工研发采用了坝料运输跨心墙施工、土-砂分界面双料摊铺施工、碎(砾)石土料超径剔除施工等先进工法。水电站多年蓄水和运营监测表明,心墙具有卓越的防渗性能、超常的低温抗冻断和适应基础变形的能力,施工速度快,造价适中,有利于缩短工期,具有广泛的应用前景和推广价值。 展开更多
关键词 超高土石坝 心墙施工 先进工法 工法效益
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溃坝扩散模型(DB-D)在堤坝溃决分析中的应用
8
作者 巨江 兰志良 《中国水利水电科学研究院学报(中英文)》 北大核心 2025年第4期345-353,364,共10页
现有的溃坝洪水分析模型理论与方法存在诸多缺陷,导致计算结果与实测资料相差甚远,而基于河流动力学原理的溃坝扩散模型理论严谨、计算简捷高效、成果合理。本文应用溃坝扩散模型(DB-D)分析小岗剑上堰塞湖溃决过程以及初始溃口宽度、深... 现有的溃坝洪水分析模型理论与方法存在诸多缺陷,导致计算结果与实测资料相差甚远,而基于河流动力学原理的溃坝扩散模型理论严谨、计算简捷高效、成果合理。本文应用溃坝扩散模型(DB-D)分析小岗剑上堰塞湖溃决过程以及初始溃口宽度、深度对泄流特性的影响;模拟了洞庭湖溃堤溃口侵蚀下切过程、溃口展宽过程以及溃口流量、流速、水深变化过程线等;以某两座大型堆石坝连溃为例,得到的上下库溃口流量、流速过程线、库水位降落与溃口高程下切过程线、溃口展宽过程线等与实测资料吻合良好,溃口纵剖面、横断面形状变化合理。研究给出应用溃坝扩散模型进行堰塞湖、防洪堤、堆石坝溃决分析时冲刷参数A和展宽系数k的选取方法,为同类工程的防洪抢险应用提供了参考。 展开更多
关键词 溃坝 扩散模型 土石坝 堰塞湖 防洪堤
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分散性黄土筑高均质坝坝体设计探析
9
作者 王静 蔡新合 +1 位作者 吕琦 喻晓 《陕西水利》 2025年第11期149-151,共3页
陕西某调蓄水库拦河坝为均质土坝,最大坝高86 m。坝址处于黄土高原的台塬峡谷地区,分散性黄土广泛分布,而分散性黄土筑坝技术尚未成熟,尤其在高均质坝填筑技术实践中可借鉴案例几乎没有。在分散性黄土筑坝和高均质坝研究现状的基础上,... 陕西某调蓄水库拦河坝为均质土坝,最大坝高86 m。坝址处于黄土高原的台塬峡谷地区,分散性黄土广泛分布,而分散性黄土筑坝技术尚未成熟,尤其在高均质坝填筑技术实践中可借鉴案例几乎没有。在分散性黄土筑坝和高均质坝研究现状的基础上,结合土性改良、反滤保护及防渗排水等要求,在工程设计中,就分散性黄土筑高均质坝的坝体设计进行研究和创新,提出一种解决分散性黄土筑坝的综合处理措施,其成果可有效解决分散性黄土筑高均质坝引起的耐久性和渗透破坏问题,填补现阶段分散性黄土筑高均质坝技术方面的空白,同时可供黄土高原地区分散性土料建造高均质坝提供参考借鉴。 展开更多
关键词 分散性黄土 高均质坝 坝体设计 综合处理措施
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基于PID控制的水文地质抽水试验系统设计与应用
10
作者 麻王斌 曾伟国 《江西水利科技》 2025年第4期265-269,共5页
通过在水文地质抽水试验方法中引入PID控制技术,设计并搭建基于PID控制的水文地质抽水试验系统,结合水位、流量传感器和电子自动记录仪,实时监测水位与预定抽水水位的关系,采用PID算法控制自动调节变频水泵频率以控制抽水流量,在某大型... 通过在水文地质抽水试验方法中引入PID控制技术,设计并搭建基于PID控制的水文地质抽水试验系统,结合水位、流量传感器和电子自动记录仪,实时监测水位与预定抽水水位的关系,采用PID算法控制自动调节变频水泵频率以控制抽水流量,在某大型水资源配置工程地质勘察的水文地质分层抽水试验应用效果显示:该系统在抽水初期就能快速达到预定水位并稳定水位,实现自动化采集数据。应用表明:系统可有效提升试验精度、效率和数据质量,为复杂地质条件下的水文地质勘察提供了新的技术手段。 展开更多
关键词 PID控制 水文地质抽水试验 自动化 分层抽水试验 数据采集与处理
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机理-数据融合与残差修正的土石坝渗压预测模型研究 被引量:3
11
作者 黄昊冉 谷艳昌 +2 位作者 陈斯煜 王士军 黄海兵 《水利学报》 北大核心 2025年第3期398-410,共13页
机理模型预测评估土石坝渗流安全性态,物理意义明确、可解释性好,但是预测精度波动性较大。通过麻雀搜索算法(SSA)与径向基函数(RBF)对渗透系数进行反演并构建SSA-RBF渗压预测代理模型,得到模型预测值与残差序列;通过变分模态分解(VMD)... 机理模型预测评估土石坝渗流安全性态,物理意义明确、可解释性好,但是预测精度波动性较大。通过麻雀搜索算法(SSA)与径向基函数(RBF)对渗透系数进行反演并构建SSA-RBF渗压预测代理模型,得到模型预测值与残差序列;通过变分模态分解(VMD)将残差序列进行分解,并通过长短时记忆网络(LSTM)进行训练得到残差序列修正模型;将机理模型与数据驱动模型叠加构建得到SSA-RBF-VMD-LSTM融合模型,并实现对渗压水位准确预测。工程实例表明:本文提出的模型具有较高预测精度,相比于统计模型、LSTM模型和SSA-RBF-LSTM模型,其预测精度提高了89.64%、69.59%、60.45%,且在过程线出现较大幅度变动时,该模型仍能够及时给出准确的预测值,模型稳定性与外推能力较好,具有推广使用价值。 展开更多
关键词 土石坝 代理模型 麻雀搜索算法 变分模态分解 LSTM神经网络 机理-数据驱动融合
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某平原土坝坝体裂缝分布特征与成因分析
12
作者 李承中 孙翊博 《河南科技》 2025年第19期44-49,共6页
【目的】针对某平原型土坝出现的结构性裂缝问题,通过多源数据融合揭示裂缝系统的空间分布规律,阐明其成因机制。【方法】对坝体进行地质调查,并采取高密度电法、地质雷达法、中间梯度法等地球物理勘探方法,以及勘探和试验验证,综合分... 【目的】针对某平原型土坝出现的结构性裂缝问题,通过多源数据融合揭示裂缝系统的空间分布规律,阐明其成因机制。【方法】对坝体进行地质调查,并采取高密度电法、地质雷达法、中间梯度法等地球物理勘探方法,以及勘探和试验验证,综合分析坝体裂缝分布特征与成因。【结果】研究表明:裂缝系统呈现显著分层特征,浅层(≤4 m)裂缝占比82.2%,最大发育深度7.2 m与坝高一致;横向裂缝占优(63.0%),倾角双峰分布(34°~86°)反映碾压不连续导致的剪切-张拉复合破裂;成因分析表明,填筑不均和压实度不足是主导因素。【结论】本研究实现了坝体裂缝成因分析,对今后类似工程的地质勘察和设计具有重要的借鉴作用。 展开更多
关键词 土坝裂缝 高密度电法 地质雷达 多源数据融合 地质勘探
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木质素磺酸钙对分散土水力-力学特性影响 被引量:2
13
作者 张晓飞 李佳超 +2 位作者 陈新炜 邓红艳 周红波 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第2期170-177,201,共9页
传统的土壤改性剂(如石灰、水泥、石膏和粉煤灰等)对土壤水力-力学特性有一定的改善,但对环境有一定的破坏作用.以一种生物环境友好型材料—木质素磺酸钙(以下简称木素)作为改性剂,开展了针孔试验、碎块试验、钠离子交换百分比试验、界... 传统的土壤改性剂(如石灰、水泥、石膏和粉煤灰等)对土壤水力-力学特性有一定的改善,但对环境有一定的破坏作用.以一种生物环境友好型材料—木质素磺酸钙(以下简称木素)作为改性剂,开展了针孔试验、碎块试验、钠离子交换百分比试验、界限含水率试验、无侧限抗压强度试验、直接剪切试验、渗透试验和核磁孔隙度试验,研究了木素掺量、干密度、含水率对天然分散土的分散性和水力-力学特性的影响.结果表明:木素掺量为3%和4%时,改性土样呈非分散性,且干密度越大,分散性越差;随着木素的掺入,土样的液限、塑限、塑性指数降低;木素掺量为2%,对土样的无侧限抗压强度、抗剪强度及渗透性改善效果最好,而木素掺量过大时,土样的水力-力学特性变差;T_(2)谱呈现双峰结构,随着木素掺量的增加,主峰逐渐向右移动,土样的小孔隙孔径变大,大孔径孔隙数量增多. 展开更多
关键词 分散性土 木质素磺酸钙 改性土 水力-力学特性 孔隙演化特征
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基于概率性预测的抽水蓄能电站大坝渗流安全监控模型 被引量:1
14
作者 李心如 宋锦焘 +1 位作者 杨杰 许增光 《水利水电科技进展》 北大核心 2025年第4期76-84,共9页
针对抽水蓄能电站大坝渗流安全监控模型影响因子选择及模型构建不确定性造成模型预测精度不高的问题,将深度学习模型和概率性预测方法进行融合,融合卷积神经网络(CNN)的特征提取能力、双向门控循环单元(BiGRU)的数据挖掘潜力、蜣螂优化... 针对抽水蓄能电站大坝渗流安全监控模型影响因子选择及模型构建不确定性造成模型预测精度不高的问题,将深度学习模型和概率性预测方法进行融合,融合卷积神经网络(CNN)的特征提取能力、双向门控循环单元(BiGRU)的数据挖掘潜力、蜣螂优化算法(DBO)的参数优化优势以及分位数回归(QR)的概率性预测能力,构建了基于DBO、CNN、BiGRU、QR算法的大坝渗流概率性预测模型;同时,为构建适合抽水蓄能电站渗流安全监控模型的最优影响因子集,充分考虑渗流的滞后效应,采用核主成分分析法(KPCA)对模型影响因子进行优选。工程实例验证结果表明,构建的大坝渗流概率性预测模型不仅能给出确定性的大坝渗透压力高精度预测结果,还可得出相应的预测区间来反映渗流变化的不确定程度,进而为抽水蓄能电站大坝渗流安全监控提供更全面的评价信息。 展开更多
关键词 大坝安全监控 抽水蓄能电站 监控模型 渗流预测 深度学习 概率性预测
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深厚软土覆盖层固结特性对面板堆石坝安全的影响 被引量:1
15
作者 岑威钧 魏江梁 +2 位作者 郑长海 彭凯 石含鑫 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期39-46,97,共9页
以某抽水蓄能电站上水库百米级深厚软土覆盖层上的沥青混凝土面板堆石坝为例,选择主沟覆盖层最深处断面,采用Biot固结理论计算分析了大坝填筑期及蓄水运行期坝体和坝基应力变形特性,重点研究了坝基固结变形分布规律和超静孔隙水压力消... 以某抽水蓄能电站上水库百米级深厚软土覆盖层上的沥青混凝土面板堆石坝为例,选择主沟覆盖层最深处断面,采用Biot固结理论计算分析了大坝填筑期及蓄水运行期坝体和坝基应力变形特性,重点研究了坝基固结变形分布规律和超静孔隙水压力消散情况,同时针对饱和软黏土覆盖层坝基,施工期采用“φ=0”总应力法开展坝基深层抗滑稳定分析。结果表明:坝体填筑过程中覆盖层中超静孔隙水压力增长、扩散和消散同步发生,其此消彼长的过程与地层的渗透系数密切相关,当坝体填筑到约1/3坝高时,覆盖层中超静孔隙水压力达到峰值,上层碎石黏土覆盖层相对偏大的渗透性使得坝体施工完成时覆盖层超静孔隙水压力大部分已消散,并在工后5a覆盖层基本完成固结;由于坝体填筑过程中及大坝蓄水后碎石黏土覆盖层孔压消散较快,深层饱和黏土附加应力较小,大坝工后沉降增量仅为-7.35cm(不计流变),约占最终稳定沉降量-337.58cm的2.18%;采用总应力法和有效应力法及相应参数计算得到的竣工期、蓄水期和库水位变动下大坝坝坡及坝基深层抗滑稳定安全系数均大于相应规范允许值,坝坡失稳可能性小。 展开更多
关键词 深厚覆盖层 BIOT固结 孔隙水压力 应力变形 稳定性分析
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基于变形规律的堆石料弹、塑性湿化力学参数研究 被引量:1
16
作者 周雄雄 黄佳铄 +2 位作者 范志东 纪天瑞 迟世春 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第5期1082-1088,共7页
湿化变形是土石坝的主要后期变形之一,对坝体的应力变形性状及初次蓄水坝体安全具有重要影响。基于前期湿化变形特性研究成果和提出的湿化变形模型,在进一步全面分析大量湿化试验成果的基础上,总结并完善了湿化应变间的相互关系及变化规... 湿化变形是土石坝的主要后期变形之一,对坝体的应力变形性状及初次蓄水坝体安全具有重要影响。基于前期湿化变形特性研究成果和提出的湿化变形模型,在进一步全面分析大量湿化试验成果的基础上,总结并完善了湿化应变间的相互关系及变化规律,推导了代表此特性的弹性和塑性力学参数。在非线性弹性理论框架下,提出了新的湿化泊松比计算公式,确立了湿化泊松比、平均有效应力p和广义剪应力q三者之间的密切关系;在塑性理论框架下,提出了精确的湿化剪胀方程。通过多组试验数据论证,发现提出的湿化泊松比与剪胀比的计算结果与试验数据的相关系数均在0.95以上。因此,提出的湿化泊松比和湿化剪胀比的计算方法是普遍适用且精确可靠的,研究成果可为堆石料湿化变形特性和堆石坝湿化变形弹塑性模拟等方面的研究提供重要的参考和支撑。 展开更多
关键词 堆石料 湿化变形 湿化泊松比 剪胀方程 湿化剪胀比
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砂泥岩互层坝基渗漏问题及处理措施研究 被引量:1
17
作者 温立峰 王民侠 张晨 《西北水电》 2025年第1期78-86,共9页
砂泥岩互层地区地层渗透结构具有明显的各向异性特征,对修建于其上大坝的坝基渗流安全带来了严峻挑战。为研究修建于砂泥岩互层地区的大坝渗漏原因和坝基渗流场分布规律,在分析砂泥岩互层的地质特点,总结砂泥岩互层地质渗流结构的基础上... 砂泥岩互层地区地层渗透结构具有明显的各向异性特征,对修建于其上大坝的坝基渗流安全带来了严峻挑战。为研究修建于砂泥岩互层地区的大坝渗漏原因和坝基渗流场分布规律,在分析砂泥岩互层的地质特点,总结砂泥岩互层地质渗流结构的基础上,采用数据统计方法,分析砂泥岩地区上已建大坝的渗漏原因,提出相应的砂泥岩互层地区建坝防渗措施的建议。以砂泥岩互层地基上的普化工程为工程实例,采用连续介质渗流有限元分析方法,建立三维渗流计算模型,分析砂泥岩互层地区大坝坝基渗流场分布规律。结果表明:砂泥岩互层地区地质构造复杂,其渗流特性具有明显的各项异性,砂岩和泥岩互层间常发育X状高角度张裂隙,库水通常沿砂岩和泥岩层理结合面产生渗漏通道;裂隙是砂泥岩互层地区坝基渗漏的主要原因,由裂隙引发的大坝渗漏约占总体渗漏的60%;大坝渗流量随着坝高和坝顶长度的增加具有增加的趋势,渗流量与坝高和坝长之间显现出明显的相关性。砂泥岩互层地质的渗流各向异性给坝体和坝基带来了更大的渗流风险,地层各向异性会使得工程区渗流量和岩体水力坡降增大,不利于山体渗透稳定。 展开更多
关键词 砂泥岩互层 渗流 防渗措施 坝基渗漏
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基于CBMA的面板堆石坝变形预测不确定性分析方法研究
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作者 程琳 张雨鹏 +3 位作者 王赵汉 马春辉 李波 许增光 《水资源与水工程学报》 北大核心 2025年第3期125-134,共10页
基于实测数据建立预测模型是面板堆石坝变形安全监控的主要方式之一。由于面板堆石坝变形的影响因素复杂,预测模型涉及因子较多,导致常规建模方法存在精度低、计算复杂且难以量化模型不确定性的问题。为此,提出一种基于Copula贝叶斯模... 基于实测数据建立预测模型是面板堆石坝变形安全监控的主要方式之一。由于面板堆石坝变形的影响因素复杂,预测模型涉及因子较多,导致常规建模方法存在精度低、计算复杂且难以量化模型不确定性的问题。为此,提出一种基于Copula贝叶斯模型平均的面板堆石坝变形预测模型构建方法。该方法利用Copula函数刻画测点变形与影响因子之间的联合分布,以替代贝叶斯模型平均中的均匀分布假设,并结合差分演化马尔科夫链蒙特卡洛算法对贝叶斯模型平均的计算体系进行优化。将该方法应用于公伯峡面板堆石坝的变形监测,分析结果表明:该方法能有效考虑模型不确定性,通过因子权重的合理分配为变形溯源提供理论依据,其预测精度优于逐步回归等传统模型,较传统贝叶斯模型平均方法也有提升。 展开更多
关键词 面板堆石坝 变形预测 COPULA理论 贝叶斯模型平均
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考虑加载历史的粗粒土蠕变过程通用数学模型
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作者 邓刚 张茵琪 +2 位作者 张延亿 苏羽 孙向军 《水利学报》 北大核心 2025年第7期844-852,共9页
对加载历史中的多级加载-蠕变过程进行区分,以堆石料大型压缩蠕变实验数据和文献数据为基础分析对蠕变过程受先期加载历史的影响机制。紧邻蠕变的先期加载速率对蠕变初期弛豫蠕变阶段存在明显影响,但对蠕变中后期的平衡蠕变阶段影响很小... 对加载历史中的多级加载-蠕变过程进行区分,以堆石料大型压缩蠕变实验数据和文献数据为基础分析对蠕变过程受先期加载历史的影响机制。紧邻蠕变的先期加载速率对蠕变初期弛豫蠕变阶段存在明显影响,但对蠕变中后期的平衡蠕变阶段影响很小;历史蠕变过程和更早期加载速率均对蠕变无影响。蠕变中后期平衡蠕变过程在蠕变速率对数-时间对数坐标系中沿固有直线蠕变基线发展。提出了低先期加载速率影响下初期弛豫蠕变阶段和中后期固有蠕变阶段蠕变速率发展模式的数学表达,明晰了弛豫蠕变速率和弛豫时间计算方法,建议了普遍适用于不同蠕变过程、考虑加载历史的一般形式蠕变与时间数学模型,应用模型可较好描述具有不同先期加载历史的蠕变过程。 展开更多
关键词 粗粒土 加载历史 蠕变 数学模型 弛豫蠕变阶段 平衡蠕变阶段
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沥青心墙堆石坝HECC复合坝基廊道结构应力变形分析
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作者 龚亚琦 颉志强 李家正 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第10期144-150,共7页
针对深厚覆盖层心墙堆石坝坝基廊道普遍存在的开裂渗漏问题,提出了一种新型水工超高韧性水泥基复合材料HECC(Hydraulic Engineered Cementitious Composites)复合坝基廊道结构,即在廊道应力变形较大位置设置由HECC构成的塑性铰接段,适... 针对深厚覆盖层心墙堆石坝坝基廊道普遍存在的开裂渗漏问题,提出了一种新型水工超高韧性水泥基复合材料HECC(Hydraulic Engineered Cementitious Composites)复合坝基廊道结构,即在廊道应力变形较大位置设置由HECC构成的塑性铰接段,适应廊道变形,从而提高坝基廊道的防裂性能。首先采用三维有限元数值模拟方法,分析坝基廊道的受力变形特性,揭示坝基廊道的开裂机制,明确易裂部位,确定HECC材料的设置位置;然后通过对比设置HECC塑性铰接段前、后廊道的应力分布,验证了HECC廊道的防裂效果。研究结果表明:水压和自重作用下,廊道受力条件复杂,呈现复杂的挠曲变形;距离端部30 m范围内是廊道应力变化剧烈区域,也是廊道的易裂部位;在两端大应力区设置HECC塑性铰接段后,HECC段承受了廊道本体的大部分变形,率先进入塑性状态,通过内部应力的调整,普通廊道段的应力会大幅下降,开裂风险会明显降低。HECC坝基复合廊道结构能有效减小或避免廊道的开裂和渗漏问题。 展开更多
关键词 心墙堆石坝 坝基廊道 塑性铰接段 有限元方法 水工超高韧性水泥基复合材料 防裂防渗漏
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