软基上面板堆石坝加高可行性研究

汤浦水库东、西主坝拦河坝为混凝土面板堆石坝,坝高约30 m,建基面为第四系软基,为满足供水需求,需将坝高增加1.7 m,正常蓄水位增加2 m,大坝加高拟比选堆石体和空心箱体两种方案。首先通过土工试验初步确定了计算参数初始值,然后根据原型观测资料对老坝坝基参数进行了反演分析,确定了土体本构模型计算参数,最后对两种加高方案分别进行了三维有限元应力变形计算分析。研究表明,大坝经过15 a运行,地基固结已基本完成,为大坝加高创造了良好的条件。较之于空心箱体加高方案,堆石体加高方案对坝体变形、防渗体系应力变形以及周边缝变形的影响略大一些,但两种加高方案防渗体系的拉压应力均在混凝土抗拉和抗压强度允许范围内,周边缝的三向变位也小于设计允许值,两种加高方案均是可行的,空心箱体加高方案略优于堆石体加高方案。     

百合水库主坝主要安全隐患及加固措施浅析

现场检查发现百合水库主坝存在坝体沉陷变形较大、漏水严重和穿坝涵管开裂渗漏等重大安全隐患,经复核主坝加固前下游坝坡抗滑稳定安全系数小于规范允许值,对此,采取了坝体高压旋喷灌浆、坝基帷幕灌浆、下游坝坡培厚、排水棱体加高、穿坝涵管封堵及固结灌浆等加固措施.加固后主坝下游坝坡各工况的最小抗滑稳定安全系数均满足设计规范要求.     

猫鼻子水库扩建工程大坝加高培厚设计分析

猫鼻子水库大坝加高扩建工程中，结合现场勘探成果，综合考虑大坝结构现状、坝体填筑材料、坝基肩防渗体等因素，论证优选坝址原坝址加高扩建混凝土防渗墙方案。经大坝渗流及坝坡稳定性分析，各荷载组合工况下坝体渗透比降小于规范值，坝坡稳定安全系数大于规范值。加高扩建后，大坝坝体渗流性态好，坝坡安全稳定，为工程高效优质施工提供了重要技术保障。     

横山水库扩建工程混凝土面板堆石坝设计

横山水库扩建工程系在大坝下游填筑堆石加高大坝，扩建施工期原工程仍能蓄水发挥效益。坝基防渗采用混凝土防渗墙，扩建加高部分坝体采用混凝土面板防渗，混凝土防渗墙与面板间采用践板连接，以适应坝体变形。其扩建加高方式、坝体断面设计、大坝防渗系统设计中的一些经验，可供同类工程扩建加高时借鉴。     

碾压混凝土重力坝碾压试验施工技术应用

1.惠蓄下水库大坝土建工程概况广东惠州抽水蓄能电站下水库大坝主坝为典型的碾压混凝土重力坝,坝顶长450m,最大坝高55.17m,坝底最大宽40.17m,坝顶宽度为7m。坝体上游面铅直,下游面坝坡1∶0.75。坝体混凝土为25万立方米(其中碾压混凝土23万立方米),坝基等其它常态混凝土为5万立方米。原则上要求混凝土采用大仓面碾压的形式。     

坝体结构及流变对高面板坝应力变形影响分析

高面板堆石坝在运行过程中面板容易出现挤压破损,坝体变形过大和变形长期不稳定是主要原因。影响堆石体和面板应力变形的因素较多,主要包括坝体堆石料分区和参数、面板分期及浇筑时机、坝体流变、垫层料表面的处理。基于实测变形反演堆石料本构参数和流变参数,运用反演得到的参数对面板堆石坝坝体和面板应力变形影响的因素进行敏感性分析,得出:提高下游次堆石的填筑标准,能有效减小高面板坝面板上部的顺坡向拉应力;面板分期能减小面板蓄水后的挠度,且最大挠度点往高高程偏移;坝体填筑完成后面板浇筑前预留的时间越长,大坝蓄水引起的变形越小。设置挤压边墙能有效减小面板中部的坝轴向应力和顺坡向应力,同时也能减小面板的挠度;面板最大挠度、坝轴向应力和顺坡向应力在坝体流变作用下逐步增大,并逐步趋于稳定。     

红峰水库大坝坝体结构研究与应用

红峰水库大坝为混凝土面板堆石坝,通过放缓大坝上下游坡比、对下游堆石区河床覆盖层碾压、设置排水区等措施,以充分利用弃渣料、河床覆盖层料及坝基肩开挖料筑坝,解决取料场、弃渣场选择困难和弃渣料量不足的问题,达到风景名胜区内工程建设的要求。经现场试验和三维有限元分析计算,坝坡稳定和坝体及面板应力、应变满足规范要求,坝体结构设计新颖,体现了生态环保的现代水利工程设计理念。     

鲁家坝水库大坝加高扩建方案比选及结构计算

针对鲁家坝水库大坝加高扩建工程中,存在绕坝渗漏、溢洪道不满足加高后泄洪要求、施工工期紧等问题,结合现场勘探成果,综合考虑大坝结构现状、坝体填筑材料、坝基肩防渗体等因素,论证优选坝址唯一的原坝址加高扩建粘土心墙坝方案。经大坝渗流及坝坡稳定性分析,各荷载组合工况下坝体渗透比降小于规范值,坝坡稳定安全系数大于规范值。加高扩建后,大坝坝体渗流性态好,坝坡安全稳定,为工程高效优质施工提供了重要技术保障。     

某浆砌石坝加高方案的可行性研究

对于大坝加高中存在的问题,结合某浆砌石坝工程,利用ANSYS分析软件,对加高后的大坝进行三维有限元应力应变分析,同时对非溢流坝段和溢流坝段4个典型断面的坝基面和新老坝体结合面进行抗滑稳定计算。计算结果表明,加高后大坝的应力应变规律基本符合浆砌石坝一般规律,且满足抗滑稳定要求。故得出该加高方案合理、可行。     

丹江口大坝加高对裂缝稳定性的影响研究

丹江口大坝初期工程存在裂缝,大坝加高会对裂缝性态产生影响。通过对丹江口大坝两个典型坝段的仿真分析,研究大坝加高过程、运行期及缝内进水情况下上游面水平裂缝、竖向裂缝、坝顶裂缝、下游面裂缝以及新老混凝土结合面的状态变化。结果显示:(1）加高过程不会引起初期大坝上游水平裂缝、大坝坝顶裂缝以及下游坝坡裂缝的扩展;(2）初期坝顶及坝坡的裂缝在加高后被新混凝土覆盖,原有裂缝在加高后运行期扩展的动因基本消失,但上游面竖向裂缝影响不明显;(3）裂缝进水后会使开度增加,有小幅度的扩展;(4）裂缝和结合面均进水后,143.0 m高程水平缝会有较大幅度扩展     

面板坝设计坝顶预留沉降超高的几个问题

混凝土面板堆石坝坝顶预留沉降超高,关系到大坝运行期的防洪安全及视觉需要.有些坝设计时坝顶未预留沉降超高,运行后发现坝顶实际高程低于设计高程;有的坝坝顶预留沉降超高值较小,运行后实测沉降值超过预留值;多座坝的坝顶沉降实测值大于坝高的0.1%.为了保证大坝运行期沉降稳定后,坝体仍有足够的安全超高,并能满足坝顶中部起拱的美感要求,建议坝顶预留沉降超高值不小于坝高的0.5%.     

胶凝面板堆石坝优化设计

采用非线性数学规划法对胶凝面板堆石坝进行断面优化设计,建立了以大坝的关键几何尺寸为设计变量,以造价为目标函数,以坝体稳定、应力、应力水平及几何尺寸为约束条件的优化设计数学模型,并采用罚函数法求解此优化模型。与原设计方案比较,优化设计方案的堆石方量少、造价低。与普通面板堆石坝相比,胶凝面板堆石坝的优化方案坝坡可以更陡,堆石方量更少、造价更低,且满足应力、稳定的约束条件,得到的断面安全可靠、经济合理。     

水布垭面板堆石坝流变初步分析

工程实践表明,堆石体的变形除与应力有关外,还与时间有关,即堆石体具有流变性;进行计入时间效应的应力应变分析,将有助于人们更加全面了解面板堆石坝的性态.运用神经网络技术,通过对西北口面板坝的反馈分析获得了堆石体流变参数,并用于水布垭面板坝流变分析.结果表明,用神经网络技术对已建面板坝长期实测资料进行反馈分析是可行的;水布垭流变分析虽然仅是初步的,但其结果是比较合理的.堆石体流变对水布垭面板坝应力变形状态有一定的影响.     

河谷坡度对高面板堆石坝应力变形特征的影响

以玛尔挡水电站面板坝工程为例,建立了不同河谷坡度方案下的面板坝三维有限元模型,研究不同河谷坡度下高面板堆石坝坝体的静动位移和应力分布情况,分析了河谷坡度对坝体应力变形特征的影响,探讨了地震工况下河谷坡度对坝体结构稳定性的影响。结果表明:河谷坡度为50°时堆石体内部将会出现较明显的应力拱效应现象,河谷边坡陡缓临界值近似为50°;坝体沉降与坡度变化之间呈负相关关系;地震作用未对拱效应存在下的坝体产生显著的不利影响。     

考虑后期变形影响的高面板堆石坝工作性态

由于面板堆石坝工作条件复杂,受到尾水位升降等干湿循环的影响会产生湿化变形;又由于堆石料处在高坝高应力状态下,会导致由颗粒破碎引起随时间变化的流变变形。认为高坝有限元计算必须考虑这两者引起的后期变形的影响。对某超高混凝土面板堆石坝进行了考虑后期变形与不考后期变形的对比计算,结果表明后期变形较大程度上改变了大坝的变形和应力,对面板变形和应力影响甚大。     

高面板堆石坝坝体流变性状

根据室内堆石料的流变试验，确定了坝料的流变参数，利用改进后的流变模型计算了公伯峡电站混凝土面板堆石坝的坝体和面板变形。计算结果表明，计入堆石料流变变形的计算模型能更好地模拟高面板堆石坝的应力应变系。     

大角度折线型高面板堆石坝坝体和面板的应力与变形规律

为深入探索折线型高面板堆石坝的变形机理,针对某拟建水库大坝,采用有限元数值模型模拟了3个坝轴线布置方案的堆石体应力与应变、面板应力与变形及结构缝变形,分析了上述变化规律与坝轴线折角之间的非线性关系,初步探讨了大角度折线型面板堆石坝的坝体变形机理。结果表明,坝轴线转折点周边面板出现的拉应力会随着折角的增大而产生不同程度的增强;坝轴线转折处的地形条件及坝体对称性对坝体受力变形影响较大;结合地形地质条件,合理选择转折点和折角大小是折线型面板堆石坝设计的关键。     

利用旧混凝土重力坝改建混凝土面板堆石坝——西班牙的新耶撒坝

本文根据相关的文献资料，介绍了西班牙新耶撒坝的主要特征。新耶撒坝（New Yesa Dam）是一座在原有的混凝土重力坝（坝高48m）基础上改建、加高的混凝土面板堆石坝。新建的大坝坝高117m，坝顶长500m，上游边坡1：1．5，下游边坡1：1．6。加高部分的面板堆石坝上游面板与一座已建的混凝土重力坝在其坝体2／3高处相接。该工程目前正在建设之中。本文给出了该工程的一些主要工程概况和相关的筑坝材料的情况，并重点介绍了面板堆石坝与重力坝的连接设计，以及面板接缝、趾板和坝体的断面设计情况。     

狭窄河谷中混凝土面板坝的应力变形规律及工程措施研究

为深入了解河谷地形因素对混凝土面板堆石坝应力变形特性的影响,采用一个典型的混凝土面板堆石坝三维有限元模型进行了不同岸坡坡度与河床宽度等影响因子的分析研究,并在总结已有相关研究成果的基础上,结合工程实例,探讨了改善峡谷地区混凝土面板堆石坝应力变形特性的工程措施。研究成果表明：河谷地形对大坝的作用主要表现在岸坡对坝体和面板的约束及顶托作用,这种作用随大坝长高比的增加而减弱。对于修建于狭窄河谷中的面板坝,其堆石体位移梯度和面板的压应力数值相对较大。工程上可采取提高堆石体压实密度,设置岸坡增模堆石区,以及合理确定面板浇筑时机和设置可吸收变形的面板纵缝填充材料等措施,以控制坝体变形并改善面板的应力状态。