土石坝渗流稳定分析软件(简化毕肖普法终稿)
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rocscienceSlide 是一个适用于土质边坡和岩质边坡稳定性的分析软件。
它具备一系列全面广泛的分析特性,包括支撑设计,完整的地下水(渗流)有限元分析及随机稳定性分析。
软件采用Windows 交互界面,支持CAD底图建模,不论问题简单或复杂,用户都可轻松、直观地进行分析。
Slide 2018是2018年初更新的一款在条分法的基础上根据极限平衡进行边坡的稳定性分析,适用于各种类型的土质和岩质边坡、堤防、土石坝和挡土墙。
同时Slide2018支持有限元地下水渗流分析、概率分析、多场景建模以及支护结构的模拟。
Slide提供不少于17种土和岩石的强度模型,包括摩尔库伦、各向异性模型和广义霍克布朗模型等。
边坡加固的支护类型包括:锚杆、端结型锚杆、土钉、桩和土工布。
Slide还具备反分析功能,帮助用户确定要达到预期的安全系数所需支护力大小。
在Slide软件,用户可以定义一个或几个圆心半径搜索区域,软件会自动搜索这些区域并计算出所有有效滑移面的安全系数并给出最小安全系数及滑移面。
用户可以手动定义搜索的圆心半径搜索区域,也可以让软件自动获得圆心和半径搜索区域,用户只需花极少的时间和设定就能得到可靠的计算结果。
Slide软件可以根据用户的定义,搜索出圆弧、非圆弧以及复合滑移面,同时软件还支持最新的智能搜索方法,用户只需要定义几个参数,软件就可以搜索出危险滑移面,大大简化了用户的工作量。
Slide具有强大的概率分析功能——几乎所有输入的参数都可以指定为统计分布,包括材料的参数、支护的参数、荷载和水位线位置都可指定为某种统计分析,从而计算边坡的失效概率或可靠性指数,为边坡风险设计提供客观依据。
参数敏感性分析帮助用户了解边坡安全系数对于哪一个参数的变化最为敏感。
Slide 2018更新内容1.改进的方案管理器可以轻松快速地在单个Slide文件中建立大型复杂的模型;2.采用新的滑面优化方法,处理非圆弧滑面搜索的效率提高10-15倍;3.在概率分析中加入空间可变性,以充分考虑土体内部的可变性;4.为三维边坡稳定性分析软件Slide3开发的新型各向异性材料本构模型;5.Newmark地震分析可以同时考虑刚性、耦合和非耦合方法;6.B-bar法计算水位快速骤降现适用于所有有效的材料模型;7.建模和后处理中,水压力网格和离散强度函数的处理速度和精度大幅提升8.在分层堆载路基强度计算中可采用SHANSEP模型9.在快速水位下降以及阶段地震分析中添加了Vandenberge 和Wright (2016) 插值方法10.滑面深度过滤器可以在路径搜索运行;11.读取DXF文件时如有错误会提示相应的错误信息;12.在软件中添加弧和圆选项以绘制多段线;13.液化分析,后处理中可以滑面上画出垂直应力和垂直有效应力14.修改了信息查看器中的Hoek-Brown参数显示;15.在信息查看器中添加了不排水强度插值方法16.软件中添加了图形查询对话框的滚动条;17.更新土壤剖面的工具提示;18.支持高分辨率显卡;7.0版本新增功能:Ø Sarma 非垂直条分法分析;Ø 直接运用钻孔数据辅助模型建立;Ø 一个文件夹里可建立多个模型;Ø 可进行桩的运动分析,并能够直接耦合RSPile文件;Sarma 非垂直条分法边坡安全系数分析及结果输出土坝迅速降水分析复合土工材料加固多层挡土墙分析水坝中瞬态地下水流分析围堰中的地下水流分析Slide 软件的特点:•圆弧、非圆弧及复合滑移面等多种滑移面的自动搜索;•Bishop, Spencer, GLE ⁄ Morgenstern-Price 等多种的极限平衡分析方法;•Sarma竖直、斜条分法,满足水平、竖直方向静力平衡与力矩平衡,适用于所有形状的滑移面;•摩尔-库仑、Hoek-Brown等,各向异性、非线性等多种材料破坏准则;•水位线、孔隙水压力系数、稳态有限元渗流分析等多种孔隙水压力分析方法;•材料参数的敏感性与概率分析,以及材料参数的反演分析;•先进的自动搜索滑移面方法,包括Grid Search、Slope Search、Auto Refine Search、Block Search、Simulated Annealing、Cuckoo Search等方法;•滑移面拉裂隙的自动搜索分析;•可以导入地质剖面数据,指定地表与模型界限,软件自动生成模型几何。
基于Geo-Studio的土石坝坝体渗流与边坡稳定分析李振宇(辽宁润中供水有限责任公司,辽宁沈阳110020)[摘要]抗滑稳定性分析是土石坝设计过程中的重要内容。
文章以锦凌水库左岸土石坝为研究对象,利用Geo-studio软件中的Seep/w和Slope/w模块对大坝进行渗流分析与边坡稳定分析,结果显示,左岸土石坝不同工况下的边坡最小抗滑稳定安全系数满足规范要求。
[关键词]Geo-Studio;土石坝;渗流分析;边坡稳定性分析[中图分类号]TV698.2+33;TV641[文献标识码]A[文章编号]1002—0624(2019)04—0003—03Geo-Studio软件是一款面向工程设计领域的仿真分析软件,是美国GEO-SLOPE公司开发的工程分析软件[1]。
该软件主要由应力变形分析模块(Sigma/w)、地下水渗流分析模块(Seep/w)和边坡稳定分析模块(Slope/w)等诸多限元分析子模块构成[2]。
其中,Seep/w模块的主要功能是对非饱和和不均匀饱和条件下的孔隙水压力和水运动情况进行分析,进而通过渗流有限元计算进行稳态和瞬态分析;Seep/w是软件中的边坡稳定性分析模块,其主要特征是可同时采用八种方法对各种边坡稳定性问题展开分析。
同时,这些子模块具有高度兼容性,可以在同一操作界面运行,以便用户可以同时对水利工程问题如渗流、稳定、应力变形等进行方便、准确的数值模拟分析。
1工程背景锦凌水库工程是辽宁省重点建设的水利工程,坝址位于锦州市太和区后山河营子村的小凌河干流上,下游距锦州市中心9.5km,水库总库容8.08×108m3,主要承担锦州市的防洪和供水任务,同时并兼顾改善地下水环境,一座综合性大(2)型水利工程[3]。
锦凌水库枢纽是以土坝为基本坝型的混合坝,主要由挡水坝段、溢流坝段、底孔坝段、引水坝段及连接建筑物构成[4]。
大坝坝顶高程164.80m,最大坝高91.5m,坝长1148.0m[5]。
1引言土石坝稳定性分析常用的方法主要是极限平衡法和有限元法。
极限平衡法以毕肖普法、摩根斯顿-普赖斯法、Spencer法、Sarma法、楔形体法等[1-4]为代表,有限元法以强度折减法[5]为代表。
随着土地本构模型(摩尔库仑模型、邓肯张模型、Drucker-Prager模型等)理论应用成熟和有限元软件开发应用,强度折减法越来越多地应用到工程实际,为工程设计提供印证,如边坡、坝坡、隧道、基坑等有限元分析,并趋于成熟。
近年来,国内学者对强度折减法的应用开展了大量工作:李小春[6]采用强度折减法对边坡的多滑面进行了模拟,认为该方法得到的多级滑动面与现场监测数据吻合较好。
王曼等[7]采用ABAQUS软件的强度折减法分析了边坡的稳定性,确认其计算结果的合理性。
王作伟等人[8]采用强度折减方法计算了边坡的极限上限,对比验证强度折减法与传统极限平衡法具有良好的适应性。
雷艳等[9]采用强度折减法对土石坝坝坡进行稳定分析,得出的安全系数与塑型区域可为工程提供借鉴。
以上研究均取得了较好的研究成果,表明强度折减法用于工程实际分析边坡、坝坡稳定性是可行合理的。
故本文基于以上研究,采用ABAQUS软件结合强度折减法对某均质土石坝进行稳定性分析计算,并从水利工程建设管理的角度,浅析建设管理对工程质量的控制。
2强度折减法所谓强度折减法是指给一强度折减系数F r[10],采用公式(1)和(2)将土体抗剪强度指标进行降低,导致土体逐渐失稳,土体单元发生塑性变形,当临界失稳时,折减系数就是边坡对应的安全系数。
具体公式如下所示:c m=c/F r(1)φm=arctan(tanφ/F r)(2)式中,c和φ为土体的抗剪强度指标(粘聚力和内摩擦角);c m和φm是折减后的抗剪强度;F r是强度折减系数。
强度折减法精髓在于降低土地的抗剪强度指标,使土地单元应力不能配套而失稳。
3土石坝稳定性分析某均质土石坝,最大坝高100m,正常蓄水位在坝高90m处,坝顶宽8m,上下游坡比为1∶3√,坝体材料密度为2200kg/m3,强度参数如表1所示。
安徽建筑中图分类号:TU476+.9文献标识码:A 文章编号:1007-7359(2023)6-0114-03DOI:10.16330/ki.1007-7359.2023.6.0431工程概况某水库工程位于贵州省,流域集水面积256km 2,另有蓄洪面积21.5km 2。
工程以防洪、灌溉为主,兼顾发电、水产养殖、旅游等综合效益,防洪保护面积约1166.7hm 2,灌溉面积约2253.3hm 2,电站装机3320kW 。
该水库工程由多个水工建筑物组成,包括主(副)坝、溢洪道、涵洞等。
副坝原设计为斜墙坝,坝顶为泥结石路面,上游侧有“L ”型的防浪墙,高约0.9m ,坝顶宽5.0m ,坝顶高程727.4m ,防浪墙高程728.3m ,上游坝体为粘土斜墙(γ≥1.4t/m 3),上游坝坡的护坡材料为预制混凝土块,坡度比为1.0∶2.0;下游坝体为碾压风化砂岩石渣(γ≥1.95t/m 3),坡比为1.0∶1.5。
该工程于1999年3月通过蓄水验收,现经安全性鉴定发现该项目有五座副坝的坝坡抗滑稳定性不满足规范要求,需要对该水库进行除险加固设计。
本文以1#副坝为研究对象,分别对加固前后的渗流及坝坡稳定性进行计算分析。
2渗流及坝坡稳定性计算 2.1渗流计算2.1.1计算参数及原则依据《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)[1]的相关规定,土石坝渗流计算的主要目的是通过渗流计算确定浸润线和渗流量,确定渗透比降是否满足规范要求。
本次结合坝体土工物理力学试验,同时考虑该水库已运行多年的实际情况,类比该区工程经验[2-3],参考上述《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)取值原则,考虑坝土压实后物理力学参数(尤其是凝聚力)提高幅度较大,但同时饱和状态对凝聚力影响(折减)较大,综合提出岩土体物理力学参数建议值(表1)。
2.1.2计算工况本次计算依据《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001),确定以下四种计算工况。
基于ANSYS的土石坝稳定渗流场的数值模拟一、本文概述随着水利工程的日益发展,土石坝作为一种重要的水利结构,其稳定性与安全性受到了广泛关注。
渗流是土石坝中普遍存在的物理现象,对坝体的稳定性产生深远影响。
因此,对土石坝稳定渗流场的深入研究和分析具有重要的工程实践意义。
本文旨在利用ANSYS这一强大的工程模拟软件,对土石坝的稳定渗流场进行数值模拟,以期更准确地理解渗流对土石坝稳定性的影响,并为土石坝的设计、施工和维护提供理论支持和实践指导。
本文将简要介绍土石坝及其渗流现象的基本概念,阐述稳定渗流场研究的重要性和必要性。
然后,详细介绍ANSYS软件在水利工程中的应用,以及其在土石坝稳定渗流场数值模拟中的优势。
接下来,本文将详细描述数值模拟的过程,包括模型的建立、边界条件的设定、计算参数的选择等。
通过对模拟结果的分析和讨论,揭示土石坝稳定渗流场的特征和规律,为土石坝的安全稳定运行提供理论支撑。
本文的研究不仅有助于深化对土石坝渗流规律的理解,也有助于提升水利工程的设计水平和施工质量,为保障水利工程的安全运行提供有力支持。
二、土石坝渗流基本理论土石坝是一种利用当地石料、土料或混合料,经过抛填、碾压等方法堆筑成的挡水建筑物。
在土石坝的运行过程中,渗流是一个不可忽视的物理过程,它关系到坝体的稳定性和安全性。
因此,对土石坝渗流的基本理论进行深入研究,对于保障坝体安全、优化坝体设计具有重要意义。
渗流是指液体在固体骨架中通过孔隙或裂隙流动的现象。
在土石坝中,渗流主要受到重力、孔隙水压力、坝体材料性质以及边界条件等因素的影响。
当库水通过坝体向下游渗流时,会形成一定的渗流场。
这个渗流场是一个三维的空间分布,其中包含了渗流速度、渗流压力、渗流量等多个物理量。
土石坝的渗流场分析通常采用达西定律来描述渗流速度与渗流压力梯度之间的关系。
达西定律表达式为:v = -k * (dP/dx),其中v为渗流速度,k为渗透系数,dP/dx为渗流压力梯度。
基于Geostudio土石坝渗流稳定分析邹韬;张本权;左恒奕【摘要】土石坝的渗流问题和坝坡稳定问题对大坝安全至关重要,以我国西南某水库的土石坝为例,采用Geostudio软件中的SEEP/W模块和SLOPE/W模块对土石坝进行渗流稳定分析,以期为同类型工程大坝渗流稳定安全评价提供参考.【期刊名称】《水利科技与经济》【年(卷),期】2018(024)010【总页数】6页(P12-17)【关键词】Geostudio;土坝渗流;坝坡稳定【作者】邹韬;张本权;左恒奕【作者单位】三峡大学水利与环境学院,湖北宜昌 443002;福建省水利水电工程局有限公司,福建泉州 362000;贵州省水投水务集团有限公司,贵阳 550002【正文语种】中文【中图分类】TV2221 概述土石坝工程有施工简便、料源丰富、地质条件要求低、造价便宜等诸多优势,因此成建数量极多,约占建坝总数的95%以上,是水利水电工程中极为重要的一种坝型。
由于土石坝施工工艺特点,其渗流问题和坝坡稳定问题是影响大坝安全的关键所在[1]。
当渗流流速或渗透比降高于某固定限值时,可能发生坝体或坝基岩土体变形。
目前,土坝渗流分析及坝坡稳定分析大多采用有限元方法[2]。
本文以我国西南某水库为例,用 Geostudio 对大坝进行有限元渗流稳定分析,以期为同类型工程的渗流稳定计算提供参考。
2 工程概况该水库位于澜沧江中下游河段,属于大型水库,大坝为心墙堆石坝,正常蓄水位812.00 m,设计洪水位(P=0.1%)810.90 m,校核洪水位(P=0.02%)817.99 m。
大坝最大坝高261.5 m,坝顶高程821.50 m,坝顶宽18 m,上游坝坡坡度1∶1.9,下游坝坡坡度1∶1.8。
3 计算原理3.1 SEEP/W 模块SEEP/W模块是GeoStudio软件的模块之一,SEEP/W 软件适用于分析岩土体地下水渗流和超孔隙水压力消散问题。
它可以便捷分析各种工况的饱和渗流、非饱和渗流、稳态渗流、瞬态渗流等,可以定义渗流的各项异性,通过瞬态分析,可以得出不同时刻不同点的孔隙水压力分布状况,其结果可以被用于SLOPE/W研究边坡、路堤稳定性随时间变化关系。
基于ANSYS的土石坝渗流与稳定分析研究的开题报告一、研究背景和意义土石坝是一种重要的水利工程结构,其安全稳定性直接关系到人们的生命财产安全和社会经济发展。
而渗流问题是土石坝安全稳定性研究的重要内容之一。
在土石坝工程设计、施工和运行过程中,渗流问题一直是困扰工程师的难题,如何在渗流对土石坝安全稳定性产生影响的情况下,保证土石坝的安全运行是当前亟需解决的问题。
本研究利用ANSYS软件,通过有限元数值模拟方法,研究土石坝内部的渗流分析及土石坝的稳定性分析,旨在探讨土石坝渗流及其对稳定性的影响规律,为土石坝设计、施工和运行提供技术支撑和依据。
二、研究内容和方法本研究的主要内容有两个方面:一是土石坝内部渗流模拟及分析;二是土石坝稳定性分析。
具体通过以下步骤实现:1. 确定研究对象:本研究以某一具体土石坝为研究对象,对其渗流分析及稳定性进行模拟和分析。
2. 建立土石坝模型:根据实际情况建立土石坝三维有限元模型,包括坝体、坝基、边坡等,考虑土、石材料的物理力学特性。
3. 渗流模拟:对建立的土石坝模型进行渗流模拟,通过ANSYS中的多孔介质渗流模型,对土石坝内部流场进行数值计算和分析。
4. 渗流分析:根据渗流模拟结果,分析产生渗流的原因,判断坝体、坝基是否产生渗漏现象,并分析渗漏现象的破坏机理。
5. 稳定性分析:根据建立的土石坝模型,通过ANSYS有限元分析软件对土石坝的稳定性进行数值计算,分析坝体的变形、破坏状况,确定安全系数,预测土石坝的破坏条件。
三、预期成果和意义本研究通过ANSYS软件,对土石坝内部的渗流分析及稳定性分析进行研究,预期取得以下成果:1. 对土石坝内部渗流模拟及分析技术的研究与应用,提高土石坝设计、施工和运行的水平,为工程师在实际工程中提供技术支撑和依据;2. 对土石坝安全稳定性分析方法的探究和应用,为土石坝的安全设计和管理提供科学依据,提高工程的安全性和经济效益;3. 深入了解土石坝渗流及其对稳定性的影响规律,为水工、环境等领域的科研人员提供参考,促进相关学科的发展。
坝体渗流与稳定计算依据:碾压土石坝设计规范SL274-2001 8.3节 丰镇例:4.1加高3m (Ⅰ格东坝、南坝,Ⅱ格南坝)坝坡稳定安全计算分析 4.1.1 计算工况根据《火力发电厂设计技术规程》(DL5000-94)、《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001),结合灰坝的具体情况,灰坝的稳定分析中应核算以下工况的坝坡稳定性:灰水位1209.00m ,下游水位1200.00m ,计算下游坝坡稳定。
4.1.2 计算方法与计算参数指标的选取 (1)计算方法按照《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001),土坝采用依据刚体极限平衡原理的圆弧滑动法进行稳定分析。
计算同时采用了不计条块间作用力的瑞典圆弧法和计及条块间作用力的简化毕肖普法。
稳定渗流期的下游坝坡稳定采用有效应力法计算,水库水位降落期的上游坝坡稳定采用总应力法计算。
土体抗剪强度可用有效应力法按下式确定:C tg '+''=φστ式中: σ'——土的有效应力;φ'、C '——土的有效内摩擦角和粘聚力。
在库水位降落期,土体的抗剪强度用总应力法按下式确定:u u c C tg +'=φστ式中: u φ、u C ——用不排水剪的内摩擦角和粘聚力。
(2)计算参数上游灰水位1209.00m ,对应下游水位1200.00m ;计算采用的相关材料物理力学指标见表4-1表4-1 计算采用的物理力学指标项 目 干容重d γ(kN/m 3) 湿容重湿γ(kN/m 3) 饱和容重sat γ(kN/m 3)粘结力 c (kN/m 2)内摩擦角φ(°)坝体土 17.3 17.5 21.0 20 21 库区灰24.0 0 30 固结灰15.720.050354.1.3 浸润线计算采用均质坝浸润线计算原理进行计算。
经计算得浸润线方程为:92.422.22+=x y 4.1.4 计算方案和计算结果根据坝体各部分填土性质,进行各土层划分(见图4-1),计算中对可能的弧顶、弧脚位置进行了组合,各种组合方案见表4-2,计算工况下各方案的计算结果见表4-2,通过计算得到最危险的划弧(见图4-2)。
某水库土坝渗流安全分析--采用理正渗流计算软件何源枝;杨彬【摘要】Seepage is one of the main issues of earth dam.With using seepage computation of Lizheng software, the auxiliary dam of a reservoir would be paring the theoretical calculation of seepage line with its actual measurement, the accordant result reveals that the selecting parameters correspond with the actual situation.In the computed result, the theoretical calculation of seepage lines on designed flood level and checked flood level are relatively high.Therefore, anti-seepage treatments of the dam, such as curtain grouting, are needed, in order to lower the height of seepage line.%渗流是土坝的主要问题之一。
通过理正渗流计算软件,采用有限元法对某水库副坝渗流进行分析,将计算浸润线与实测浸润线进行比较,两者比较吻合,说明选用参数比较符合实际情况;计算结果中设计洪水位及校核洪水位工况下的计算浸润线较高,应对坝体作防渗处理,防渗措施如帷幕灌浆等,以降低浸润线高度。
【期刊名称】《广东水利水电》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】4页(P22-25)【关键词】土坝;渗流;浸润线;有限元分析【作者】何源枝;杨彬【作者单位】广州市水务规划勘测设计研究院,广东广州 510640;广州市水务规划勘测设计研究院,广东广州 510640【正文语种】中文【中图分类】TV641.2土石坝是指由土、石料等当地材料填筑而成的坝,由于其可以就地、就近取材,节省大量水泥、木材和钢材,能适应各种不同的地形、地质和气候条件,土石坝广泛应用于江、河、水库等。
目录摘要 0Abstract (1)前言 (2)第1章设计的基本资料 (4)1。
1概况 (4)1.2基本资料 (4)1.2。
1地震烈度 (4)1.2。
2水文气象条件 (4)1.2。
3坝址地形、地质与河床覆盖条件 (5)1。
2。
4建筑材料概况 (6)1。
2.5其他资料 (7)第2章工程等级及建筑物级别 (8)第3章坝型选择及枢纽布置 (9)3。
1 坝址选择及坝型选择 (9)3.1.1 坝址选择 (9)3。
1。
2 坝型选择 (9)3。
2 枢纽组成建筑物确定 (9)3。
3 枢纽总体布置 (9)第4章大坝设计 (10)4.1 土石坝坝型选择 (10)4。
2 坝的断面设计 (10)4。
2.1 坝顶高程确定 (10)4。
2.2 坝顶宽度确定 (13)4。
2.3 坝坡及马道确定 (13)4.2.4 防渗体尺寸确定 (13)4。
2.5 排水设备的形式及其基本尺寸的确定 (14)4。
3 土料设计 (15)4。
3.1 粘性土料设计 (15)4.3.2 石渣坝壳料设计(按非粘性土料设计) (16)4。
4 土石坝的渗透计算 (17)4。
4.1 计算方法及公式 (17)4.4。
2 计算断面及计算情况的选择 (18)4.4.3 计算结果 (18)4。
4。
4 渗透稳定计算 (19)4.5 稳定分析计算 (20)4。
5。
1 计算方法与原理 (20)4。
5。
2 计算公式 (20)4.5。
3 稳定成果分析 (21)4。
6 地基处理 (21)4.6。
1 坝基清理 (21)4.6。
2 土石坝的防渗处理 (21)4。
6。
3 土石坝与坝基的连接 (22)4.6.4 土石坝与岸坡的连接 (22)4.7 土坝的细部结构 (22)4。
7。
1 坝的防渗体、排水设备 (22)4.7.2 反滤层设计 (23)4。
7.3 护坡及坝坡设计 (23)4.7.4 坝顶布置 (25)第5章溢洪道设计 (26)5.1 溢洪道路线选择和平面位置的确定 (26)5。
水库土石坝坝体的渗流稳定性分析方法梁晓英摘要:我国是水利大国,水利工程关系着国计民生。
土石坝是水利工程中常见的坝型,大坝的稳定性一直是人们所关心的问题。
渗流和滑坡是土石坝稳定性分析的关键因素,在土石坝的设计过程中,应该重点关注这两个问题。
这两个问题之间并不是相互独立的,渗流和滑坡之间相互联系,相互影响,属于流固耦合问题。
因此本文总结了土石坝的渗流问题和边坡稳定性问题的分析方法,然后分析了两者之间的联系。
本文对于土石坝稳定性分析的渗流、滑坡以及流固耦合问题具有一定的参考意义。
1引言我国是水利大国,水利工程的发展关系着我国的国计民生,国家的经济发展和建设与水利建设息息相关,人民的生活更是离不开水利工程的发展。
我国水利工程众多,居于世界前列。
土石坝是一种常见的坝型。
由于其施工简单,对地质条件的要求与其他坝型相比较低,并且其成本也比较低廉,所以对于较小的水利工程,更多地采用土石坝这种坝型。
随着科技的进步,土石坝的建设水平也在逐步提高,技术和方法也得到了完善。
大坝的稳定性问题与人民的生命财产安全息息相关,要做到对事故的零容忍,需要得到足够的重视[1]。
大坝的安全问题一直是我们所关心的问题,大坝的安全也就是大坝的稳定性问题,这涉及到大坝的渗流问题和大坝的边坡稳定性问题。
在土石坝(如图1所示)的设计中,首要考虑的问题就是渗流和边坡稳定这两个问题。
土石坝与渗流息息相关,根据相关统计,渗流引起的坝体失稳的事故占所有失稳的45%[2]。
在水库蓄水以后,水库水位上升,水随着流入坝体,从坝体内渗流到坝体下游。
水进入坝体以后,浸润线以下的坝体处于饱水状态,坝体的有效应力下降,强度降低,土的粘聚力降低,抗剪强度减弱,增大了坝体失稳的风险。
并且,渗流也有可能引起坝体的管涌、流土等对坝体有严重损害的工况。
因此,在研究坝体的稳定性时,渗流应该作为首要研究的关键因素。
滑坡是土石坝失稳的表现形式,由土石坝的局部滑坡和土石坝的整体滑坡。
AutoBank7.07软件在堤防渗流稳定中的计算分析应用摘要:堤防的渗流稳定问题是引起堤防破坏的主要原因。
利用AutoBank7.07有限元分析软件,对堤防的渗流稳定进行计算分析。
软件可以进行全自动网格划分, 利用迭代汁算法确定堤身浸润线及下游出逸点位置,并计算出各种工况下边坡的安全系数,为堤防的渗流稳定分析提供可鼎依据。
关键词:渗流场;有限元;浸润线;边坡稳定0引言我国河湖众多,河湖的堤防是抵御洪水灾害的重要工程措施,是保护人民生命财产安全的有力保障,在历年洪涝灾害中发挥了极其重要的作用。
堤防的渗流稳定是保证堤防安全的重要工程地质问题,在堤防工程建设和运行中应引起足够的重视,因此对堤防渗流稳定的研究具有重大意义。
现代计算机技术的发展,使有限元法、有限差分法等数值方法在计算堤防渗流稳定分析中大大提高了计算效率,得到了更加广泛的运用。
运用河海大学工程力学研究所开发的水工结构分析系统AutoBank7.07软件进行堤防渗流计算,该程序可通过建立断面土层模型,给堤防赋予不同土层的物理力学指标和堤防内、外侧水位等条件,计算渗流场数据,并在AutoCAD环境下将浸润线、渗透坡降等值线等图形绘制在堤防断面网格划分图上,并通过录入不同工况下坝体浸润线以及滑弧始末范围等约束条件,算出圆弧滑裂面的安全系数,并找出最小安全系数和相对应的滑弧位置。
AutoBank7.09软件可以充分满足工程设计中对二维渗流场有限元计算分析的需要。
1计算模型介绍此次选举的计算模型为某一河道堤防横断面,堤防工程级别为5级,堤顶宽7.0m,背水侧边坡为临水侧边坡为1:3.0, 20年一遇洪水位41.61m,堤顶高程41.77m,临水侧河底高程36.77m,背水侧地面高程37.50m。
2计算方法2.1计算工况按照《堤防工程设计规范》(GB50286-2013)中的相关要求和实际运用情况, 确定堤防渗流计算和堤坡抗滑稳定计算工况,见下表24、2-2o1)设计洪水位工况:临水侧为设计洪水位,背水侧无水(运行期渗流),设计洪水位稳定渗流期的背水侧堤坡稳定分析。
《河南水利与南水北调》2023年第12期工程建设与管理水库土石坝病险分析和防渗加固措施李剑锋(广州市从化区水务工程质量安全监督站,广东广州510900)摘要:凤凰水库由于建设时间早,运行年限长,大坝坝体填土结构较松散,渗透性中等,坝体填筑质量不满足现行要求,亟须进行工程加固达标建设。
针对大坝渗漏存在的主要问题进行分析研究,采取针对性防渗加固处理方案,实现了大坝坝体防渗达标稳定运行,为类似大坝防渗加固建设提供技术参考。
关键词:水库大坝;防渗加固;充填灌浆中图分类号:TV62文献标识码:A文章编号:1673-8853(2023)12-0077-02Risk Analysis and Seepage Prevention and Reinforcement of Reservoir Earth-rock DamLI Jianfeng(Guangzhou Conghua District Water Engineering Quality and Safety Supervision Station,Guangzhou510900,China)Abstract:Fenghuang Reservoir,due to its early construction period and long operating history,has a relatively loose filling soil structure in the dam body,with moderate permeability.The quality of the dam body’s filling quality can not meet the current requirements.It is urgent to carry out the construction of engineering reinforcement up to standard.The main problems of dam leakage are analyzed and studied,and the targeted anti-seepage reinforcement treatment scheme is adopted to realize the stable operation of the dam body,which provides technical reference for the construction of similar dam anti-seepage reinforcement.Key words:reservoir dam;seepage prevention and reinforcement;filling grouting1工程现状问题及坝体地质条件1.1工程现状问题大坝坝顶为泥结石路面,局部凹陷、坑洼不平;大坝上游混凝土面板护坡出现多条裂缝,面板未见设置排水孔;大坝坝体填土结构较松散,坝体填筑质量不满足现行《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》要求。
论《DQB》程序和《STAB》程序在土石坝安全鉴定中的应用摘要:土石坝二向稳定及非稳定渗流计算程序《DQB》,系由南京水利科学研究院水工所李祖贻、陈平等同志编制,用FORTRAN语言在TQ-16机及IBM-PC/XT机实现。
该程序既可用于稳定渗流分析,又可用于非稳定渗流分析,并能适用于均质、心墙、斜墙土坝不同排水型式的变化。
程序采用自动剖分单元,数据准备工作量小,算题速度快,是土石坝分析的有效工具之一,经1995年水电总局考核通过,列为在水电系统推广应用的土石坝计算程序包十个程序之一。
关键词:DQB程序 STAB程序土石坝安全鉴定1 前言土石坝二向稳定及非稳定渗流计算程序《DQB》,系由南京水利科学研究院水工所李祖贻、陈平等同志编制,用FORTRAN语言在TQ-16机及IBM-PC/XT机实现。
该程序既可用于稳定渗流分析,又可用于非稳定渗流分析,并能适用于均质、心墙、斜墙土坝不同排水型式的变化。
程序采用自动剖分单元,数据准备工作量小,算题速度快,是土石坝分析的有效工具之一,经1995年水电总局考核通过,列为在水电系统推广应用的土石坝计算程序包十个程序之一。
土石坝边坡稳定分析程序《STAB》是根据水利水电科学研究院陈祖煜同志所编M-16机土石坝边坡稳定分析程序《STAB》中的简化法。
编者应用以上二个程序于数座土石坝安全鉴定,均取得了满意效果。
2 程序的使用范围及功能《DQB》程序可用来计算土石坝上游坝壳水位降落期的非稳定渗流和具有不同排水型式的均质、心墙、斜墙土坝的稳定渗流,以及任意过流断面的渗流量。
该程序具有自动部分功能,只要给出剖分信息、单元及结点信息即可由程序自动形成,并计算给出自由表面线(浸润线)位置,全部结点水头值、不同百分数的等势线等计算成果。
《STAB》程序可以同时用瑞典法、毕肖普法和改良瑞典圆弧法(罗厄法或工程师兵团法)算出圆弧滑裂面的安全系数,并找出相应于毕肖普法的最小安全系数及相应的滑弧位置。