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深覆盖层上混凝土面板堆石坝的离心模型试验研究 被引量：16
1
作者 徐泽平 侯瑜京 梁建辉 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1323-1328,共6页
采用离心模型试验研究了新疆察汗乌苏砂砾石面板坝在施工期和蓄水期坝体及混凝土防渗墙的变形。针对混凝土面板堆石坝的特点和离心模型试验的要求,试验中采用等量替代方法对原型砂砾石材料进行了缩尺,并提出了根据弯曲相似原则确定混凝... 采用离心模型试验研究了新疆察汗乌苏砂砾石面板坝在施工期和蓄水期坝体及混凝土防渗墙的变形。针对混凝土面板堆石坝的特点和离心模型试验的要求,试验中采用等量替代方法对原型砂砾石材料进行了缩尺,并提出了根据弯曲相似原则确定混凝土面板和混凝土防渗墙的模拟方法。试验采用应变片和激光位移传感器对于40 m深砂卵砾石覆盖层中的防渗墙进行了观测,并与数值计算的结果进行了比较。研究表明离心模拟试验可以较好地揭示坝体和防渗墙在竣工期和蓄水期的变形特点,有助于验证数值分析结果并为设计和施工提供参考依据。 展开更多
关键词 深覆盖层 混凝土面板堆石坝 离心模型试验 防渗墙
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深厚覆盖层地基潜蚀研究综述 被引量：13
2
作者 罗玉龙 张兴杰 +4 位作者 张海彬 盛金昌 詹美礼 王惠民 何淑媛 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期3094-3106,共13页
潜蚀是深厚覆盖层渗透稳定性问题中比较主要和突出的一种表现型式,开展深厚覆盖层潜蚀问题的相关试验及理论研究,对于保障中国已建、待建重大水电工程的安全均具有重要的理论和实际意义。首先,区分了潜蚀与向后侵蚀管涌,指出潜蚀与向后... 潜蚀是深厚覆盖层渗透稳定性问题中比较主要和突出的一种表现型式,开展深厚覆盖层潜蚀问题的相关试验及理论研究,对于保障中国已建、待建重大水电工程的安全均具有重要的理论和实际意义。首先,区分了潜蚀与向后侵蚀管涌,指出潜蚀与向后侵蚀管涌的发生机制完全不同,两者不能混淆在一起。与向后侵蚀管涌相比,潜蚀更具隐蔽性,其发生发展机制更加复杂。其次,从潜蚀发生的几何条件、水力条件及潜蚀数学模型等3个方面详细梳理总结了潜蚀研究的相关进展。最后,结合雅鲁藏布江下游水电开发等国家重大工程,提出未来应着重加强对原状覆盖层土体内部稳定性评价,对极端条件、复杂渗流条件、复杂地层条件下潜蚀发生发展机制,潜蚀时间效应及其长期影响的评价和控制,对潜蚀本构关系及其数学模型等方面的试验及理论研究。 展开更多
关键词 深厚覆盖层 渗透稳定性 潜蚀 向后侵蚀管涌
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不同层间系数条件下双层地基潜蚀可视化试验研究 被引量：1
3
作者 罗玉龙 李澳 +5 位作者 张海彬 张兴杰 游春华 袁小龙 盛金昌 王惠民 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期226-235,共10页
地层结构显著影响潜蚀的发生、发展过程,然而,目前大部分研究多集中在单一土体发生潜蚀的几何条件与水力条件方面,很少考虑地层结构的影响。针对实际工程中常见的地基结构——双层强透水地基,上层由内部稳定土体组成,充当反滤层,下层为... 地层结构显著影响潜蚀的发生、发展过程,然而,目前大部分研究多集中在单一土体发生潜蚀的几何条件与水力条件方面,很少考虑地层结构的影响。针对实际工程中常见的地基结构——双层强透水地基,上层由内部稳定土体组成,充当反滤层,下层为内部不稳定土体,利用自行研制的基于平面激光诱导荧光技术的潜蚀可视化试验装置,开展不同层间系数条件下双层地基潜蚀可视化试验研究,重点探讨层间系数对潜蚀发生、发展过程的影响机制。试验结果表明:上层土体能够显著提高下层土体潜蚀发生的临界坡降和破坏坡降,其与层间系数近似呈负相关关系,层间系数越小,潜蚀发生的临界坡降和破坏坡降越大。层间系数对双层地基颗粒运移模式及破坏模式均有显著影响。层间系数≤5时,下层土体中运移流失的细颗粒聚集、淤堵在接触面,最终导致接触面附近出现明显的拉裂破坏;层间系数>5时,上层土体不能有效保护下层土体,下层土体中运移出来的细颗粒大量进入上层,最终下层土体发生潜蚀破坏。基于试验结果,提出了适用于被保护土体为内部不稳定土的反滤层设计方法,并利用已有的试验结果验证了该方法的有效性和可靠性。 展开更多
关键词 土力学 深厚覆盖层 双层地基 潜蚀 可视化 层间系数 反滤设计方法
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考虑天然地层层间保护影响的深厚覆盖层允许水力坡降研究
4
作者 邱子源 张兴杰 +4 位作者 罗玉龙 金伟 张丹 盛金昌 王惠民 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1026-1039,共14页
深厚覆盖层地基的层间保护作用显著影响下伏土层的抗渗强度,渗透稳定评价时应考虑这种作用,然而,目前尚无法量化这种作用对允许水力坡降的影响。针对泸定水电站坝基下游典型地基结构(自下而上依次为②–2层,③–1层,④层),开展一系列单... 深厚覆盖层地基的层间保护作用显著影响下伏土层的抗渗强度,渗透稳定评价时应考虑这种作用,然而,目前尚无法量化这种作用对允许水力坡降的影响。针对泸定水电站坝基下游典型地基结构(自下而上依次为②–2层,③–1层,④层),开展一系列单层及三层土体渗透试验,研究表明:上覆土层对下伏被保护土层的层间保护作用存在2种机制。当两者层间系数同时满足保土性和透水性要求时,上覆土层类似于人工设计的反滤层,其与被保护土层间可形成连续水力过渡关系,从而充分发挥被保护土层自身的抗渗能力维持渗透稳定;而当层间系数仅满足保土性要求,而不满足透水性要求时,上覆土层将充分发挥自身抗渗能力保护被保护土层。基于试验成果,量化了上覆土层的层间保护作用对被保护土层允许水力坡降的贡献,并建立可考虑天然地层层间保护影响的覆盖层允许水力坡降建议取值方法。在上覆土层③–1层和④层的层间保护作用下,下伏②–2层的允许水力坡降平均提升1倍;在④层的保护下,下伏③–1层的允许水力坡降平均提升1.3倍。研究成果为泸定水电站坝基异常渗漏处理及安全评价提供了重要支撑,同时也将为其他类似工程渗流安全评价提供借鉴。 展开更多
关键词 水利工程 深厚覆盖层 渗透稳定 允许水力坡降 层间保护 滤层
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泸定水电站坝基覆盖层深部潜蚀对土骨架变形影响评价试验研究
5
作者 金伟 邱子源 +3 位作者 张丹 向雷 杨林骏 罗玉龙 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期705-715,共11页
泸定水电站因坝基覆盖层深部(1)层潜蚀诱发涌水险情,潜蚀过程中大量细颗粒持续流失能否诱发明显土骨架变形关系到电站自身、下游梯级电站及泸定县城的安全。土体颗粒级配、应力状态及细颗粒流失比例等均有可能影响土骨架变形,但其影响... 泸定水电站因坝基覆盖层深部(1)层潜蚀诱发涌水险情,潜蚀过程中大量细颗粒持续流失能否诱发明显土骨架变形关系到电站自身、下游梯级电站及泸定县城的安全。土体颗粒级配、应力状态及细颗粒流失比例等均有可能影响土骨架变形,但其影响机制尚不清楚。为全面评价(1)层潜蚀对土骨架变形的影响,自行研制了可以模拟现场(1)层土体原始级配特征和应力状态的高应力、大直径的土体渗透稳定试验装置,建立了土骨架发生明显变形的判据,即潜蚀过程中试样累计体积应变大于等于1%时,表明土骨架已发生明显变形,提出了细颗粒运移比作为衡量细颗粒流失比例的评价指标。针对(1)层土体,开展了一系列极端不利水力条件下的渗流应力耦合潜蚀试验研究,重点探讨了颗粒级配、应力状态及细颗粒运移比对土骨架变形的影响规律。研究表明:所有试样潜蚀全过程的累计体积应变介于0.1%~0.49%,均小于1%,即(1)层土体中细颗粒大量甚至全部流失也不会诱发明显骨架变形,(1)层潜蚀诱发防渗墙开裂、折断,甚至突然溃坝的风险不大。颗粒级配显著影响细颗粒运移比、潜蚀临界和破坏坡降,5 mm以下颗粒含量越少,细颗粒运移比越大,潜蚀临界和破坏坡降越小;上覆压力对细颗粒运移比影响不大,但对潜蚀临界和破坏坡降影响显著,上覆压力越大,潜蚀临界和破坏坡降越大。研究成果为科学评价泸定水电站深部渗透稳定提供了重要依据,同时,也为其他类似工程安全评价提供了重要借鉴。 展开更多
关键词 深厚覆盖层 潜蚀 细颗粒运移 骨架变形
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渗流-流变耦合作用下深覆盖层面板堆石坝性态演化规律 被引量：1
6
作者 温立峰 李锋 吴莉 《西北水电》 2023年第5期7-14,共8页
修建在深厚覆盖层上的面板堆石坝地基和部分坝体处于饱和渗流状态,渗流和变形的耦合作用对坝基和坝体的变形具有一定的影响。通过采用Drucker-Prager塑性模型和时间硬化流变模型描述堆石料和覆盖层砂砾石材料的瞬时变形和流变变形,采用S... 修建在深厚覆盖层上的面板堆石坝地基和部分坝体处于饱和渗流状态,渗流和变形的耦合作用对坝基和坝体的变形具有一定的影响。通过采用Drucker-Prager塑性模型和时间硬化流变模型描述堆石料和覆盖层砂砾石材料的瞬时变形和流变变形,采用Signorini型变分不等式方法描述堆石料和覆盖层多孔介质材料的渗流过程,在此基础上基于动量守恒原理和Kozeny-Carman方程提出覆盖层上面板堆石坝渗流-流变耦合分析方法。基于渗流-流变耦合分析,研究了渗流-流变耦合作用下覆盖层面板堆石坝的力学特性,分析了渗流作用对面板堆石坝长期变形的影响规律,进而讨论了覆盖层上面板堆石坝的变形机制和演化过程。结果表明:覆盖层地基压缩变形使大坝最大变形位置向下移动至0.3倍坝高位置且面板承受较大的拉应力;大坝流变变形是面板堆石坝的重要变形来源,其引起的坝内沉降增量达27.3%,面板拉应力增量达5.1%;渗流效应对大坝流变变形具有一定的影响,但相对于流变效应引起的应力变形增量整体相对较小。 展开更多
关键词 面板堆石坝 深覆盖层 渗流-流变耦合 变形规律 长期变形
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面板堆石坝新型结构离心模型试验研究 被引量：2
7
作者 李从安 文松霖 +1 位作者 李波 胡波 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期214-218,共5页
采用离心模型试验技术探讨在覆盖层上增加盖板后坝体的变形特征。共进行三组离心模型试验,分别研究增加盖板及不同覆盖层类型对坝体变形的影响,以及防渗墙在坝体蓄水前后的变形规律。研究表明:在覆盖层上设置盖板可以减小坝体沉降,同时... 采用离心模型试验技术探讨在覆盖层上增加盖板后坝体的变形特征。共进行三组离心模型试验,分别研究增加盖板及不同覆盖层类型对坝体变形的影响,以及防渗墙在坝体蓄水前后的变形规律。研究表明:在覆盖层上设置盖板可以减小坝体沉降,同时减小坝体不均匀沉降;不同覆盖层类型增加盖板后盖板弯矩分布规律一致,但软弱覆盖层上盖板弯矩变化幅度较大;增加盖板后优化了防渗墙的弯矩,离心模型试验揭示了面板堆石坝新型结构的变形和应力分布规律,为深厚覆盖层上面板堆石坝新型结构的研究与设计提供依据。 展开更多
关键词 离心模型试验 深厚覆盖层 面板坝 新型结构
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