摘要：复合土工膜是由高分子聚合物制成的一种平面柔性薄膜并在其侧面黏有织物的土工合成材料,因其具有良好的防渗性能及施工简便等优点而得到广泛应用。针对我国水电工程中大量运用复合土工膜快速修建高水头土石围堰过程中普遍存在拉断、撕裂等集中破坏渗漏现象,分析发现复合土工膜在刚性基础锚固或防渗墙接头等工程结构物的软硬交界区域因应变集中且超出其极限延伸率而导致结构性的损坏,而目前计算方法均难以反映该性状。从复合土工膜材料力学性能、复合膜与周围填料及锚固接头相互作用机制出发,参照面板坝周边缝单元有限元处理模式,建立反映复合土工膜应变集中的"周边膜"单元的几何与物理描述方法,并将其本构关系及位移模式植入三维有限元程序,计算获取了高度为85 m的白鹤滩水电站上游围堰复合土工膜应变集中部位的应变状态,为高水头、大变形等复杂受力条件下复合土工膜的安全利用和推广起到有益的理论支持作用。

摘要：高土石围堰边坡稳定性与堰体材料的力学性质密切相关.在围堰施工及运行过程中,随着结构应力和渗流状态的变化,堰体材料力学参数也发生持续性变化.基于围堰施工过程中堰体应力及渗流状态变化规律分析和土石材料力学非线性理论,建立考虑施工过程的土石围堰边坡稳定分析模型;在此基础上,进行高土石围堰施工-运行过程边坡稳定特性分析,结果表明堰体边坡稳定的最不利工况出现在基坑开挖后的堰前水位下降期,最危险滑动面位置随着水位下降速率的增加由背水面转向迎水面;当水位下降速率一定时,堰坡稳定安全系数呈先减小后增加趋势,最小值及其出现时间与水位下降速率相关.

摘要：塑性混凝土材料广泛用于水工建筑物基础的防渗处理中,尤其在高土石围堰防渗墙中得到了较大规模的应用,但其材料试验方法及结构计算中所采用的安全评判标准尚无相应的规程规范。以往常采用土石料的三轴压缩试验方法获取塑性混凝土的变形及强度参数,并采用应力水平衡量围堰塑性混凝土防渗墙的安全性。但应力水平由土体三轴压缩状态引入,其多用于适应莫尔库仑摩擦强度理论的散粒体材料安全状态的评判,对于应力状态复杂的深防渗墙混凝土材料宜通过混凝土强度理论进行安全复核。通过对高土石围堰防渗墙应力状态的分析,引入包含混凝土多轴强度的安全度准则,以白鹤滩大坝上游高土石围堰防渗墙为例,利用三维有限元分析,比较基于应力水平与安全度准则评价防渗墙安全性的差异,表明安全度准则较应力水平能更为灵敏地反映防渗墙安全性态,认为在三轴受压状态下应力水平尚能较好的反映防渗墙的安全状态,但在拉应力较明显的条件下宜采用基于混凝土多轴强度的安全度准则进行复核。

摘要：为了解复合土工膜防渗高土石坝围堰的结构特性,基于对高土石围堰的填筑过程和土工膜力学、渗流特性的模拟,结合某土工膜防渗高土石围堰工程,分析了围堰施工—运行过程中土工膜与混凝土防渗墙的运行状态。结果表明,在高土石围堰施工—运行过程中,土工膜水平铺设段与底部台阶铺设段相接处为易损区域;土工膜破坏后,膜后堰体浸润线明显抬高,渗漏量成倍增加,对堰体稳定造成不利影响,可在有较大概率破损的部位采取增设局部加强抗渗垫层及加厚过渡料区等措施保障安全。

摘要：水电工程围堰属于临时性建筑物,其抗震安全性不为工程所重视,但在汶川地震中曾有工程因围堰震损而拖后工期.依托白鹤滩水电站大坝上游围堰,研究100m级高土石围堰可能具有的动力性质,一方面其堰高及体型可能导致自振周期与输入地震波的卓越周期较为接近而使得某些部位的加速度反应较大或防渗墙动应力偏大;另一方面防渗墙施工平台以下分区采用抛填施工,相对一般碾压施工的土石坝其下层较为松散,地震引起的围堰永久变形将较大.通过三维动力有限元分析对堰体、防渗墙动力反应及堰坡稳定性做了较深入研究,并对围堰及输入波的频谱特性做了详细分析,定量评价了围堰的抗震安全性.

摘要：苗尾水电站大坝上游土工膜心墙土石围堰高达65m,为保证该高土石围堰的结构安全,对围堰布置、围堰结构型式、堰体防渗及堰基防渗体系进行了细致的设计与论证。设计过程中进行了非线性有限元分析,获取了堰体及防渗墙力学性态、渗流性态,揭示了施工期及正常蓄水条件下围堰的力学演化过程,为围堰设计提供了理论支撑,在此基础上论述了围堰设计及相关施工情况。

摘要：结合松塔水电站上游围堰,针对复杂深厚覆盖层基础上高土石围堰大变形和防渗墙高应力问题及其改善措施进行分析研究。采用非线性有限元方法,研究分析了粉土质砂层及其灌浆措施对围堰大变形和防渗墙高应力的影响,并对不同灌浆范围进行了计算分析。计算结果表明,覆盖层中厚粉土质砂层对围堰变形及防渗墙应力影响很大,通过局部灌浆可以很好地解决防渗墙高应力的问题;但对于围堰的大变形问题,必须大范围灌浆才能起到明显作用。上述所得结论可以为同类工程的设计施工提供参考。

摘要：以某建基于深覆盖层上的高土石围堰工程为例,运用有限元法,进行了其渗流场关于覆盖层土体、基岩及混凝土防渗墙渗透系数的敏感性分析,探讨了围堰渗流场关于这些材料渗透系数的敏感性特征。结果表明:覆盖层土体、基岩及混凝土防渗墙渗透系数越大,围堰下游边坡出逸点越高,围堰及其地基的单宽渗流量越大,出逸段最大渗透坡降越大。因此,对于深厚覆盖层上的高土石坝围堰工程,覆盖层土体、基岩及混凝土防渗墙的渗透系数对其渗流场具有显著影响,在工程勘察设计过程中应尽可能合理地确定这些材料的渗透系数,以便通过准确合理地确定围堰及其地基渗流场,为围堰稳定分析提供可靠的依据。