均質土壩的案例
Abaqus均質土壩的穩定滲流分析Step by Step ￥3
Abaqus均質土壩的穩定滲流分析-01-15.pdf
均質土壩水平褥墊排水堵塞如何維修？
某工程為均質土壩，自建成以來浸潤線逐年抬高，經地質勘探發現褥墊排水堵塞，請問大家有相關處理經驗嗎
土石壩邊坡穩定分析與計算方法
壩體浸潤線計算即土壩滲流計算
土壩滲流計算結果是計算壩體穩定計算的前提，所以這部分也是至關重要的。幾個常見的壩體滲流計算類型為：不透水地基上均質土壩的滲流分為有水平排水的均質土壩、有棱體排水的均質土壩、有表面排水（或無排水）的均質土壩；不透水地基斜墻土壩的滲流；不透水地基上心墻土壩的滲流；透水地基上均質土壩的滲流分為無限深透水地基上的均質土壩，有限深透水地基上的均質土壩；透水地基上有鋪蓋的土壩滲流分為鋪蓋斜墻土壩和鋪蓋心墻土壩；透水地基上有截水墻的土壩滲流。截水墻（截水槽，混凝土防滲墻，板樁，灌漿帷幕）。
展開 【CAE案例】堤壩潰壩分析
第一個案例是建立數值模型重現科爾曼案例，研究一個均質土壩由于漫壩導致的潰壩過程。
第二個案例中，基于第一個案例的數值研究結果，工程師對一個造雪水庫（注：造雪水庫一般服務于滑雪場）的決堤過程進行了模擬。
1. 科爾曼案例
科爾曼案例由科爾曼等人進行，是研究均質土壩由于漫壩而潰壩的實驗。他們對均質土壩的潰壩過程進行了研究和分析，最終得到了決堤口形狀和決堤口侵蝕率的數據。
工程師用二維水動力模塊與泥沙傳輸模塊耦合建立了二維水沙模型，意在重現科爾曼案例并根據實驗結果校準水沙模型參數。
在數值模型中，大壩的沙土直徑與實驗物理模型一致，為0.5 mm；初始條件設置大壩為可侵蝕，并設設置了一個初始的決口；底部設為不可侵蝕的剛性床；邊界條件設置上游水深為0.3 m，下游為自由流出；研究區域邊界處網格精度為10 cm，大壩處網格精度為2 cm，共有42200個三角形網格，如下圖所示。
圖1. 二維水沙模型中的網格和初始條件設置情況
數值模擬結果和物理實驗結果的校準與對比主要基于大壩縱向截面的形狀數據，如圖2和圖3所示。
圖2為100秒后實驗堤壩橫截面形狀變化（黑色方框線）與數值堤壩橫截面形狀變化（其余顏色的線段）的對比情況。觀察發現，數值模型中采用默認參數值得到的結果（紫線）與實驗結果（黑色方框線）偏差較大；通過修改MPM輸沙公式中α參數（校正輸沙率）和Talmon公式β參數（校正輸沙的橫向偏差效應）的值后，最終得到的數值結果（紅線）與實驗結果吻合度顯著提高。
圖2. 100秒時實驗與數值縱向剖面形狀結果的對比 （黑色方框線：實驗結果，其余顏色線段：數值結果）
經過參數校準后，工程師使用最終確認的水沙模型模擬了完整的潰壩過程，圖3為不同時間的實驗縱向截面形狀結果（黑線）與數值縱向截面形狀結果（紅線）的對比情況。
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水利水電工程管理與實務：防滲加固技術
這種方法主要適用于均質土壩壩體因施工質量問題造成嚴重滲漏；斜墻壩斜墻被水頂穿；
2.拋土和放淤法
這兩種方法用于黏土鋪蓋、黏土斜墻等局部破壞的搶護和加固措施，或當岸坡較平坦時堵截繞壩滲漏和接觸滲漏。當水庫不能放空時，可用船只裝運黏土至漏水部位，從上向下均勻倒入水中，拋土形成一個防滲層封堵滲漏部位。也可在壩頂用輸泥管沿壩坡放淤或輸送泥漿淤積一層防滲層。
3.灌漿法
當均質土壩或心墻壩施工質量不好，壩體壩基滲漏嚴重，可采用灌漿法處理。從壩頂鉆孔，分段灌漿，形成一道灌漿帷幕，阻斷滲漏通道。這種方法不用放空水庫，可根據實際情況選用黏土、水泥、化學材料等漿液灌漿防滲。
4.防滲墻法
混凝土防滲墻法適用于壩體、壩基、繞壩和接觸滲漏處理。三峽、小浪底工程的上、下游圍堰均采用了混凝土防滲墻防滲。
5.截水墻（槽）法
根據截水墻的材料，可將其分為黏土截水墻、混凝土截水墻、砂漿板樁以及泥漿截水槽等方式。這類方法適用于土壩壩身質量較好，壩基滲漏嚴重，岸坡有覆蓋層、風化層或砂卵石層透水嚴重的情況。
二、下游排水導滲法
1.導滲溝法
在壩背水坡及其坡腳處開挖導滲溝，排走背水坡表面土體中的滲水。根據反濾溝內反填反濾料的不同，反濾導滲可分為兩種：在導滲溝內鋪設土工織物，其上回填一般的透水料，稱為土工織物導滲溝。
2.貼坡排水法
當壩身透水性較強，在高水位下浸泡時間長久，導致背水坡面滲流出逸點以下土體軟化，開挖反濾導滲溝難以成形時，可在背水坡作貼坡反濾導滲。
3.排滲溝法
對于因壩基滲漏造成壩后長期積水，使壩基濕軟，承載力下降，壩體浸潤線抬高；或由于壩基面不太厚的弱透水層，壩后產生滲透破壞，而水庫又不能降低水位或放空，在上游無法進行防滲處理時，則可在下游壩基設置排滲溝，及時排滲，以減少滲流危害。排滲溝分為明溝和暗溝兩種。
展開 abaqus高級技術學習
abaqus高級學習
時間2017.7.28-31 地點：北京
一、巖土ABAQUS基礎
1.1 ABAQUS的軟件體系及通用約定
1.2 ABAQUS中的巖土本構模型 彈性模型； Mohr-Coulomb模型； Clay模型（劍橋黏土）
1.3 ABAQUS前后處理模塊CAE 模塊功能介紹； Part模塊中的建模技巧；模塊中常見的后處理方法及計算結果的導出
1.4 巖土工程問題有限元分析流程，以飽和黏土地基的不排水極限承載力為例
實例操作：三維大壩建模及分析
二、靜力分析
2.1 非線性算法及分析步步長設置
2.2 Geostatic分析步及初始應力生成 直接指定； 由已有計算結果獲得
2.3 荷載和邊界條件 常見類別； 如何施加隨時間、空間改變的荷載與邊界條件
2.4 網格劃分 單元類型與選擇； 網格劃分技術；控制網格劃分的密度
實例操作：（1）水平砂土地基淺基礎極限承載力（2）置于邊坡上淺基礎極限承載力
三、流固耦合分析
3.1 流固耦合分析基礎 適用范圍及相關土力學概念； 計算注意事項
3.2 流固耦合計算中的材料模型
3.3 流固耦合計算中的邊界條件
實例操作：（1）Terzaghi一維固結問題（2）基于修正劍橋模型的黏土試樣的排水和不排水三軸試驗模擬3）二維均質土壩的穩定滲流分析
四、接觸分析
4.1 ABAQUS中的接觸理論 接觸對contact pair； 通用接觸General contact； 相互作用力學模型； 特殊的相互作用模型（嵌入）
4.2 ABAQUS中接觸的使用方法 通過CAE進行接觸定義； 接觸面的輸出結果控制及處理方法；
4.3 接觸模擬中可能遇到的問題
實例操作：（1）干砂地基中的豎向和水平收荷樁2）黏土地基中樁基承載力的時間效應
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