创建时间:2020-04-14 22:42

大坝抗滑稳定分析、岩石隧洞渗漏评估、水压致裂模拟等数值分析涉及到裂隙渗流的模拟,部分复杂工程还需要考虑渗流-应力耦合效应。

离散元软件3DEC是目前唯一商业化的裂隙渗流模拟程序,可以考虑渗流-应力耦合过程中裂隙宽度变化导致的渗透系数变化,并可以进行大规模裂隙网络中渗流分析。图1采用3DEC研究压水试验,数值模拟的裂隙水头变化可以较好地吻合实测成果。

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图1 3DEC模拟的结构面水压力分布

针对白鹤滩导流洞出口围堰洪水期围岩稳定问题,采用3DEC计算软件,通过考虑裂隙水压力以及渗流对结构面的影响、采用强度折减分析了围堰在不同水位条件下的安全系数;揭示了影响围堰稳定的控制性结构面;并对随机裂隙的影响、帷幕灌浆以及锚杆加固的效果等进行分析评价,为设计确定工程对策与具体处理方案提供了支撑。

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图2 白鹤滩导流洞出口围堰考虑裂隙水压力的稳定性分析

南美哥斯达黎加的San Pablo电站为混凝土重力坝,坝底大范围展布性状较差的粘土质凝灰岩—UG7以及其他陡倾结构面。混凝土坝整体失稳模式是沿着UG7发生滑动,评估大坝的整体稳定需要获得运行期不同蓄水位条件下,主要结构面上的水压力分布,以便更好地考虑“扬压力”,进而通过强度折减方法获得相关安全系数。右上图是坝址区主要结构面的水压力分布,右下图是沿坝轴线方向主要地质构造。该项目的相关分析为优化工程设计方案提供了技术依据。

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图3 南美哥斯达黎加的San Pablo电站混凝土重力坝抗滑稳定分析

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