某水电站混合坝接头坝顶开裂成因分析

针对混合坝接头处存在软硬材料的接触界面并易产生坝顶裂缝的问题,以某水电站混合坝工程为例,针对其在初次蓄水后心墙堆石坝接头部位坝顶出现多处裂缝的现象,通过考虑坝料的湿化与流变特性,采用有限元耦合变形倾度法对右岸心墙堆石坝及接头坝段开展了三维数值仿真分析。结果表明:(1)蓄水引起的上游堆石湿化变形是导致接头坝顶开裂的主要原因;(2)接头部位的坝料受下部混凝土接头斜坡的支撑约束,沉降位移明显小于上游堆石,导致变形不协调,引起土体开裂;(3)坝顶沉降梯度较大是坝顶出现裂缝的主要原因,其中沿坝体顺河向的坝顶沉降梯度引起的裂缝与坝轴线平行,沿坝顶顺河沉降梯度引起的裂缝与坝轴线垂直。对比实际坝顶开裂部位,初步判断当坝顶不均匀沉降梯度0.6%时,产生开裂的概率较高。研究所得成果可为混合坝的设计施工提供参考。     

基于参数反演法面板堆石坝长期运行变形分析

根据水布垭面板堆石坝坝体几何参数和周围山体地形地质资料,建立面板堆石坝三维数值计算模型。以坝体在竣工时的变形实测资料为依据,采用智能位移反演方法反演获得堆石体流变变形参数,对坝体的长期运行变形进行计算分析。通过对大坝堆石体及面板在运行期的应力应变分析成果,可以看出大坝在竣工蓄水后经过一段时间的运行,坝体的整体发生了一定的沉降变形,面板垂直缝、周边缝及止水部位也相应出现了一定变形。通过与实测比较分析,坝体变形在合理范围以内并趋于稳定。在今后坝体的长期运行中,要对出现变形位置的测点加强监测,确保整个坝体长期安全稳定运行。     

砂砾石面板堆石坝流变特性研究

以乌鲁瓦提砂砾石面板堆石坝为例,分析砂砾石面板坝在考虑流变和不考虑流变情况下坝体在竣工期和蓄水期的位移和应力分布规律,总结流变效应对坝体应力和变形的影响。计算结果表明:计入流变影响后坝体竖向位移和水平位移较未计入流变效应结果都有所增大,大主应力和小主应力也有所增加;从坝体沉降历时曲线和流变附加节点荷载计算结果可以看出,砂砾石料的变形主要在施工期完成,在蓄水后一年流变变形基本结束坝体位移趋于稳定,且计入流变的计算结果与坝体实际检测结果相近。因此,在进行砂砾石面板堆石坝坝体应力变形计算时考虑砂砾石的流变效应是必要的。     

塘冲堆石坝施工期沉降反演分析及长期变形预测

在整理分析塘冲水库面板堆石坝施工期沉降观测资料的基础上,采用模拟退火算法对坝体堆石料邓肯E-B模型的参数及流变模型参数进行反演分析。反演结果表明,基于反演参数的沉降计算值与实测值吻合很好,在反演参数的基础上对蓄水后坝体的长期变形进行预测,预测结果表明,坝体的流变变形量不大,最终大坝的变形、面板应力应变、各周边缝变形均在在合理范围以内,满足设计要求。     

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。     

混合坝型衔接坝段协调变形离心模型试验与数值分析

通过离心模型试验和数值分析，模拟了某均质坝和斜墙分区坝混合坝的变形．结果表明，填筑施工期大坝坝体沉降已基本完成，蓄水对坝体沉降的影响较小．因筑坝材料、坝基岩土特性及坝体高度等因素的影响，不同坝型间存在差异沉降，但填筑施工期已基本完成差异沉降，蓄水运行期的差异沉降增量很小，沿坝顶纵向的整体协调性较好，坝体在填筑期、蓄水期及运行期的整体稳定性也较好．     

新疆某高混凝土面板堆石坝流变反演分析

该工程坝内部变形和表面变形在同类型级工程中偏大，且尚未收敛，现场检查发现坝顶和坝后出现了混凝土结构破坏等现象。为择机修复坝体防渗结构，对坝体内部测点和表面测点观测值的相对沉降值进行反演分析，通过反演分析确定“南水”双屈服面弹塑性模型和流变模型的参数。并基于反演分析结果，预测体沉降变形程度及最终沉降时间，计算成果表明:目前坝体沉降约占总沉降的83％，后期尚有17％的变量，估计坝体最大变形量为2．07ｍ。为后期修复坝体防渗结构提供依据。     

浅谈水库土坝裂缝及渗流稳定的处理措施

水库土坝裂缝是一种较为常见的现象。一般来说，水库土坝裂缝产生的原因有以下几种：一是因筑坝土料失水干缩而导致的干缩裂缝。这种裂缝大都发生在坝体表面，多呈现不规则分布。二是因坝体和坝基的不均匀沉降而引起的裂缝。这种不均匀沉降产生的裂缝又有三种表现形式：即坝体表面可见的、裂缝呈垂直或斜交于坝轴线的横向裂缝；坝体表面可见的、裂缝走向与坝轴线平行的裂缝；产生于坝体内部、在坝体表面没有明显表现的裂缝（这种内部裂缝是坝体的内部隐患，须通过对土坝变形的长期观测资料进行分析和计算，或者根据蓄水期对土坝渗漏水量和水的浑浊度观测才会得知）。三是因滑坡引起的裂缝。这种因滑坡引起的裂缝对土坝坝体的危害较大，应格外引起重视。     

双江口高堆石坝坝料流变特性及三维有限元分析

300 m级高堆石坝的流变变形不可忽略。对最大坝高达到312 m的双江口心墙堆石坝上下游坝壳料进行了流变试验,发展和完善了计算流变变形的数学模型并整理了相关计算参数,采用三维有限元方法分析了流变对大坝变形的影响。结果表明:(1)坝料流变引起的广义剪应变随应力水平的增加而增加,引起的体积应变增量随围压的增加而增加,亦随应力水平的增加而增加;(2)流变引起的变形增量在填筑与蓄水期为自上下游两侧向心墙方向挤压,而在运行期则是由心墙向上下游两侧挤压;(3)考虑流变变形后蓄水期坝体最大沉降增加约22%,而运行期的流变变形相对较小。     

三板溪水电站混凝土面板堆石坝应力变形分析

采用FLAC3D软件,对三板溪水电站混凝土面板堆石坝竣工期和蓄水期的变形与应力进行了数值模拟计算,结果表明,竣工期坝体最大铅直沉降量为110.20 cm,位于约1/2坝高处,沉降量约为坝高的0.54%;考虑蓄水期水压力作用后,在正常蓄水位、设计洪水位和校核洪水位下,最大沉降量为113.20、113.50、141.00 cm,最大沉降量为坝高的0.76%.通过对坝体变形和应力数值计算结果的分析以及坝体变形数值计算值与监测值的对比,说明坝体应力分布是合理的,符合大坝应力分布的一般规律.     

天生桥一级水电站面板坝坝体变形特征

天生桥一级水电站混凝土面板堆石坝施工期和初蓄期坝体的沉降、水平位移、坝体与面板的脱空、上游坝坡裂缝、混凝土面板的变形和变位、坝体表面变形等变形特征 ,既有堆石坝的共同特征 ,也有其自身的特征。对其进行观测、分析研究 ,对混凝土面板堆石坝的设计和施工有一定的参考价值。     

基于BP神经网络的堆石坝参数二次反演与变形预测

在预测堆石坝长期变形时,常常需对堆石体流变参数进行反演。若同时对堆石体的瞬时变形力学参数和流变参数进行反演,则反演参数多,网络结构复杂,所需的训练样本数量大,反演效率低。根据堆石坝的监测资料,将堆石坝的沉降分解为瞬时沉降和流变引起的沉降,运用BP神经网络方法逐次增加训练样本,循环训练网络,将瞬时力学参数与流变参数分开来进行二次反演,训练样本少,反演效率高,输出结果用于预测能与监测资料较好吻合,可为类似工程提供参考和借鉴。     

天生桥面板堆石坝实测变形的三维反馈分析

本文根据天生桥面板堆石坝施工期及初次高水位蓄水后的实测变形资料，采用清华非线性解耦K-G模型，进行大坝整体的三维有限元反馈分析。分析结果与实测结果基本相符。反馈分析结果给出了坝料实际的力学性质（模型参数）,揭示了分区分期填筑的高面板堆石坝的复杂变形性状；文中提出对高坝下游填筑料（即IIIC区料）的坚实性应有较高的要求。特别要注意对坝体的施工临时剖面进行优化设计，以控制堆石体的差异变形、防止面板下垫层料出现裂缝及脱空等问题。     

天生桥一级面板堆石坝大坝安全监测

通过大坝安全监测，天生桥一级水电站大坝安全监测系统在施工期、蓄水期及运行期的工作性态，比较水库蓄水前后大坝各项监测内容的变形情况以及大坝运行到目前的工况。着重介绍天生桥一级面板堆石坝大坝监测系统的布置、监测项目及观测仪器的运行情况。     

双沟水电站面板堆石坝变形反演分析

利用反演预测模型,结合混凝土面板堆石坝原型观测资料,对大坝填筑料的邓肯E-B模型参数进行反演分析,并用反演所得的坝体材料参数及其实际填筑过程进行有限元计算,得到坝体及面板的变形值;利用模型对水库蓄水三年后的变形值进行计算;根据实际监测结果与计算值进行对比,证明了有限元计算结果的合理性。     

高混凝土面板堆石坝流变机理及长期变形预测

对于面板堆石坝,面板的变形主要取决于堆石体变形,如果堆石体变形过大,就会使面板产生裂缝,从而影响其防渗性能,甚至危及坝体的稳定。由于堆石体流变变形的复杂性,影响的因素很多,因此仅仅通过室内试验很难从本质上反映其流变机理和特性,除了试样尺寸与现场的巨大差异引起的缩尺效应误差之外,就是平行试验成果间也会出现差异。回顾了近年来关于堆石体流变机理方面的一些研究进展,介绍了揭示堆石体流变细观机理的两个流变模型,即基于组构理论的流变模型和基于随机散粒体不连续变形理论的流变模型。最后结合正在建设中的水布垭高面板堆石坝进行了流变分析,预测了大坝完建后的流变变形,计算结果表明,考虑流变效应的最大沉降为2.53m,此值基本处在设计的预测范围之内。     

株洲航电枢纽基础安全监测

株洲航电枢纽厂坝位于株洲构造盆地南部。坝基工程地质条件较为复杂，岩体的溶蚀风化强烈且不均一，坝基存在渗透稳定及沉陷变形等问题。本文通过对埋设在基础的安全监测仪器观测资料的分析，对施工过程中及破堰蓄水前后的基岩沉陷变形及渗透压力做了简要分析。     

大坳面板堆石坝坝体沉陷及水平位移观测资料分析

文章介绍了大坳面板堆石坝坝体沉陷及水平位移观测设施布置,并对施工期、蓄水期、运行期大坝沉降及水平位移的观测资料进行了分析。分析结果表明,该坝坝料岩性偏软,压缩性及流变性偏大,坝体在施工期、蓄水期的沉降与水平位移均偏大,但运行期的沉降与水平位移已趋于稳定。     

糯扎渡水电站大坝应力变形及抗水力劈裂特性研究

心墙堆石坝初次蓄水是事故高发期,特别是蓄水速度较快时,可能对坝体的应力变形安全造成一些不利影响,如后期变形增加且稳定延长,甚至引起心墙水力劈裂发生裂缝。为确保大坝安全,需对初次蓄水速度进行深入研究。本文依托糯扎渡电站高心墙堆石坝工程,从大坝的应力变形及心墙的抗水力劈裂特性等方面研究了初次蓄水时的大坝安全特性,并提出蓄水速度建议。     

桓仁单支墩大头坝劈头裂缝稳定性分析

桓仁大坝上游面施工期发现严重的劈头缝20条,威胁大坝安全.因此,蓄水前在上游面做了防渗层,并在背面做了"砂浆棒".1981年又发现新劈头缝8条,扩展的11条.为此,采用沥青混凝土对原防渗层加高,采用沥青席进行坝顶平面防渗,对封腔盖板用膨胀珍珠岩进行改造.采取这些加固措施后,现场检查和监测表明,大坝渗漏水明显减少,坝腔温度升高、温差变幅减小,劈头裂缝稳定.