低弹模混凝土施工技术在病险土石坝中的应用

在土石坝运营过程中,经常会因为维护、保养不到位导致土石坝出现一系列的病害。为了保证土石坝可以安全、稳定地运营,需采用低弹模混凝土施工技术对病险土石坝进行加固处理。文章以实际工程为例,对低弹模混凝土防渗墙的施工技术进行了分析和探讨,取得了良好的加固效果,可为类似工程提供借鉴。     

低弹模混凝土防渗墙施工质量控制

浙江省土石坝病险水库除险加固工程中大量采用低弹模混凝土防渗墙,探讨了其施工质量控制技术,阐述了墙体原材料及拌和物质量要求及检测内容,低弹模混凝土物理力学性能控制中应注意的问题。     

低弹模混凝土防渗墙设计实例分析

介绍了如何选择低弹模混凝土防渗墙物理力学参数的设计实例。通过青山水库土石坝加固中不同弹性模量的混凝土防渗墙的应力计算分析,考虑墙体的耐久性等因素,确定最优的墙体强度及相对应的弹性模量。     

低弹模混凝土防渗墙在土石坝工程中的应用

通过青山水库除险加固、通济桥水库除险加固和老虎潭水库窨工程中低弹模混凝土防渗墙的设计应用，提出了墙体材料的主要性能指标和配合比设计时应考虑的主要思路与须关注的一些问题，为今后类似高心墙土石坝除险加固和建在覆盖层基础上的中低面板坝中采用低弹模混凝土防渗墙技术提供了一些借鉴。     

丹江口左岸土石坝加固及其效果

介绍了丹江口左岸土石坝针对坝基渗漏、坝坡脱坡、滑坡、混凝土坝和土石坝联接段抗震性能差等问题,采用倒挂井混疑土防渗墙、冲击钻低弹模混凝土防渗墙、帷幕灌浆、坝体培厚、加强导渗排水、削坡加固以及压坡固脚等综合治理措施,进行加固的情况,并对加固效果进行了综合评价。     

低弹模混凝土防渗墙弹模值对大坝压应力的影响

针对国内广泛应用于土石坝除险加固中的低弹模混凝土防渗墙,介绍目前混凝土防渗墙弹性模量的取值范围及混凝土防渗墙的运行效果。以浙江省吴家园水库大坝除险加固中低弹模混凝土防渗墙的应用为研究背景,通过有限元软件模拟分析混凝土防渗墙的应力应变,结合大坝运行过程中防渗墙应力应变监测资料,研究弹性模量的变化对低弹模混凝土防渗墙应力应变的影响。结果表明:随着弹性模量(2 000～8 000 MPa)的增大,最大压应力越大,最大压应力出现在防渗墙底部。低弹性模量的混凝土防渗墙有利于大坝正常运行,但在采用低弹模混凝土防渗墙时,抗压强度设计值不应低于5 MPa。     

低弹模混凝土防渗墙在某土石坝加固中的应用

通过对不同弹模的混凝土防渗墙的应力计算，并根据防渗墙与周围土层的变形协调性能和边界条件，同时考虑墙体的耐久性等因素，确定最优的墙体强度及相对应的弹性模量。采用低弹模混凝土防渗墙加固某土石坝的设计实例表明，对于用有限元计算防渗墙加固的土石坝，土体和防渗墙可近似地视为线弹性体，防渗墙与坝体问的泥皮引入一维零厚度Goodman接确单元。计算结果与宏观理论分析相符合。为提高混凝土防渗墙的安全性，一方面要尽量降低混凝土的弹性模置或变形模量，另一方面应尽量提高混凝土的强度，即降低弹性模量与抗压强度的比值（模强比）。     

低弹模混凝土受压破坏型式试验研究

为了检验土石坝中低弹模混凝土防渗墙采用第一强度理论设计的适宜性,通过三轴试验机施加不同的围压对低弹模混凝土进行压缩破坏型式试验研究。研究表明:低弹模混凝土单轴抗压破坏型式为压碎型,符合第一强度理论;施加一定围压后抗压破坏型式为剪切型,符合摩尔-库仑强度理论。在土石坝工程中,由于防渗墙两侧存在土体的侧压力作用,因此对低弹模混凝土防渗墙采用摩尔-库仑强度准则进行设计更加符合实际工程情况,但采用第一强度理论进行设计,其极限强度会低于实际的承载力,对工程来说是偏于安全的,同样也是适宜的。     

低弹模混凝土防渗墙在西岙水库维修加固工程中的应用

介绍低弹模混凝土防渗墙在西岙水库维修加固工程中的应用,对低弹模混凝土防渗墙设计、施工中有关技术参数、施工工艺和质量控制指标等作了论述,并结合相关检测结果,说明低弹模混凝土防渗墙在小型水库维修加固工程中的实用性。     

低弹模混凝土施工技术及其在病险土石坝工程中的应用

结合山洋水库病险土石坝工程,阐述低弹模混凝土防渗墙施工工艺流程及其关键技术。对防渗结构墙体的设计参数、施工技术、质量检测措施等作了介绍,着重阐述导向槽的设计制作、槽孔施工、清孔浆液置换、泥浆中混凝土施工、相邻槽段墙体连接等方法步骤,对完工后的工程进行检测并分析结果,说明该方法在病险土石坝加固工程中的实用性,可为同类工程应用借鉴。     

土石坝超深混凝土防渗墙变形与受力分析

我国病险土石坝已开始应用超过60 m的超深混凝土防渗墙进行加固。受库水变化和帮坡加载等作用、基岩嵌固条件及墙体材料性能等影响,防渗墙受力复杂多变。结合花凉亭水库大坝除险加固工程,采用Biot固结理论和南水双屈服面弹塑性模型,对混凝土防渗墙在坝体内的变形与受力情况进行三维仿真分析。成果表明:坝体混凝土防渗墙受老坝帮坡加固和库水上升的影响较小;超深混凝土防渗墙建议适当提高抗压强度、降低弹性模量,以满足其受力和耐久性要求;对于非直线型大坝拐弯处的混凝土防渗墙,底部墙体应力会增大,可考虑增设钢筋等措施。研究成果可为超深混凝土防渗墙的设计提供借鉴。     

黑山峡河段一级开发方案枢纽布置设计

黑山峡河段两个开发方式的勘测设计工作进行了50多年，一级开发大柳树高坝枢纽布置设计以土质斜心墙堆石坝为推荐方案，混凝土面板堆石坝为备用方案。南京水利科学研究院对一级开发大柳树粘土斜心墙堆石坝和混凝土面板堆石坝进行了三维非线性有限元静、动力计算；西安理工大学对一级开发大柳树高土石坝洞群围岩稳定性、高边坡进行了分析研究。一级开发大柳树高土石坝存在地下洞室的施工风险、高边坡的稳定风险、建筑物地震风险及工程投资风险。     

沥青混凝土心墙坝渗漏检测及防渗体系修复综述

针对部分沥青混凝土心墙坝出现渗漏情况,为判定沥青混凝土心墙坝渗漏的部位及通道,需采用多种检测方法对坝体渗漏情况进行综合分析和判定。列举了多个工程应用实例,对沥青混凝土心墙坝渗漏检测方法如水下声纳检测、孔内彩电观测、示踪连通试验、坝体内水位分析和物探检测,以及混凝土防渗墙和控制灌浆修复坝体防渗体系方案及其影响因素进行了综述,以期为类似工程提供借鉴。     

乌井水库坝体防渗墙对坝坡稳定的影响研究

增建防渗墙是一种常见的土石坝加固手段,目前,关于土石坝除险加固工程中增建混凝土防渗墙后是否对坝坡稳定产生影响的研究较少,工程设计上也很少考虑.为分析增建防渗墙对坝体的影响,采用有限元法建立数值计算模型,分析增建防渗墙前后坝体渗流、应力场变化规律,对比计算不同运行工况条件下的坝坡稳定情况.计算结果表明:增设防渗墙后,上游坝坡浸润线有所抬高,下游坝坡浸润线明显降低;墙前土体孔隙水压力大于墙后土体,墙后土体的有效应力大于墙前土体;增建防渗墙后上游坝坡的稳定安全系数减小,但减小的幅度不大,相比上游坝坡,增建防渗墙对于下游坝坡的稳定安全系数影响更显著,安全系数提升了近10％;水位骤降速度越大,上游坝坡稳定安全系数下降越快,骤降达到的最小坝坡稳定安全系数越小,对于坝坡的稳定越不利.     

深厚覆盖层上超深防渗墙细部设计问题探讨

超深防渗墙细部设计是深厚覆盖层上修建土石坝防渗处理的关键性问题。为此,在归纳总结国内外已建工程中超深覆盖层上防渗墙设计和建设经验的基础上,提出坝基防渗墙的设计中几点需要关注的问题,包括采用刚性墙还是塑性墙问题、防渗墙上下游侧的处理问题、封闭式防渗墙入岩深度问题、防渗墙顶部是否布设钢筋问题。针对这些问题在设计中需要注意以下几方面:(1)应根据数值计算的应力和变形指标确定钢塑性选择标准,加大研究塑性混凝土墙并推广应用;(2)结合有限元数值计算,分析防渗墙顶部一定范围内与两侧覆盖层之间的应力状况,评价防渗墙的上下游设置固结灌浆的必要性;(3)入岩深度的确定要结合岩石的坚硬完整性或岩石的破碎程度考虑;(4)防渗墙应力指标作为防渗墙顶部墙内特定范围内是否设置钢筋笼的标准。     

土石坝除险加固工程渗流分析

近几年来,防渗墙施工工艺日趋成熟并在水库除险加固工程中得以广泛应用。结合浙江省土石坝除险加固工程,建立三维计算模型,模拟计算了加固后大坝渗流场理论特征,并通过由DG-2005型智能分布式大坝安全监测系统取得的观测资料对设计进行验证,得出防渗墙起到一定的防渗作用,但理论与原型观测结果有一定差异,分析了产生差异的原因,同时提出除险加固施工中的注意事项,希望能为类似工程提供借鉴。     

大竹河水库沥青混凝土心墙坝渗漏处理

大竹河水库沥青混凝土心墙石渣坝在蓄水过程中出现严重的渗漏问题,影响大坝安全,必须进行除险加固。经对大坝监测(检测)资料等进行综合分析,认为大坝沥青混凝土心墙存在渗漏问题。通过多方案研究比选,从技术可靠性、施工工期、工期投资等多方面考虑,采取在坝体中增设混凝土防渗墙加墙下帷幕方案进行渗漏处理。结合沥青混凝土心墙坝的结构特点,考虑防渗墙施工成槽安全、防渗耐久性及墙体结构受力状态等因素,确定了防渗墙的布置及其技术参数。渗漏处理实施后效果良好,为今后类似沥青混凝土心墙坝病害治理提供了借鉴和参考。     

土石坝和堰塞坝溃决机理与溃坝数学模型研究进展

土石坝溃坝机理与溃坝数学模型研究对于预测溃坝洪水致灾过程和致灾后果具有重要的意义。为此,概要介绍了国内外在土石坝溃决机理与溃坝过程数学模型方面的研究进展,特别是笔者研究团队近年来在该领域的最新研究成果,表明以笔者研究团队为代表的国内专家学者,在高土石坝溃坝离心模型试验技术,高心墙坝、面板坝及堰塞坝溃决机理和溃坝过程模拟理论研究方面走在了世界前列。但在土石坝溃坝过程模拟计算机软件的通用性以及溃坝致灾过程的可视化技术方面与欧美国家相比,仍有相当大的差距。建议今后应加大精细模拟高心墙坝、高面板坝溃坝过程数学模型的研究力度,注重可视化技术在溃坝过程模拟中的应用,加快研制通用性友好,能精细模拟土石坝溃坝及其致灾过程的可视化计算机软件。     

寒区水利水电工程设计与施工技术

寒冷地区筑坝技术研究与发展对于保障寒区水利水电工程建设质量、提高工程运行管理水平、促进寒区水利事业发展起着至关重要的作用。中水东北勘测设计研究有限责任公司结合多年的工程实践,总结、研发了寒冷地区面板堆石坝设计与施工、土石坝沥青混凝土防渗心墙低温施工、寒冷地区露顶式弧门冬季运行设计等多项处于国内领先水平的寒区工程设计、施工技术,并已应用在寒区水利水电项目中。     

基于滑弧动力有限元耦合法的高土石坝坝坡稳定性分析

为研究高土石坝坝坡的稳定性,以某水电站高土石坝坝坡为例,采用条分法与有限元法耦合的计算方法进行分析,选取3个典型断面,对其设计工况和校核工况下的上下游断面的安全系数进行计算。计算结果表明:(1)下游坝坡最小安全系数比上游大,设计工况安全系数比校核工况安全系数大;(2)3个断面在各工况下取得最小值的时刻近似,符合坝坡稳定的计算规律;(3)经过动荷载分析,大坝坝坡在设计地震动作用下是稳定的,考虑到高坝的"鞭鞘效应",建议在河床中部坝段坝高4/5以上区域采取适当的抗震措施,如加密钢筋、加大堆石粒径、采用胶结堆石料、坝坡加护面层等。研究结果表明,采用条分法与有限元法相结合的方法评价高土石坝坝坡的稳定性,比单一评价方法更科学、可靠。