混凝土坝渗流性态综合评价与趋势预估模型研究

大坝渗流性态评价是一个多层次多指标相融合的系统分析问题。充分利用大坝渗流实测资料,构建人为参与少、可操作性强的大坝渗流性态评价方法,给出定性与定量相结合的评价和预估结果,一直以来是坝工领域关注的重要研究方向。借助集对分析方法和熵值理论,在对混凝土坝实测渗流性态综合评价指标体系和指标度量方法进行论述的基础上,构建了混凝土坝渗流性态的集对分析模型;研究了渗流评价指标的熵权赋值方法;通过同、异、反三方面的综合分析,实现了混凝土坝渗流性态的现状评价和发展趋势预测。对某混凝土重力坝渗流性态的分析表明,该方法可依据混凝土坝渗流性态的实测资料,将确定性和不确定性进行集成考量,能较客观地对混凝土坝渗流性态作出评价和预估。     

混凝土坝运行性态若干问题的分析评判

混凝土坝坝基析出物的成因 ,坝体渗水析钙的影响 ,坝基渗漏量的变化趋势和裂缝的危害性 ,是关系到混凝土坝强度、稳定和耐久性的几个重要问题。本文结合工程实例 ,分别就其分析方法、评判依据和危害程度 ,进行探讨研究 ,得出了一些定量或定性的结论。     

基于LabVIEW+VDM的混凝土坝裂缝检测方法

针对混凝土坝裂缝人工检测低效、有风险的问题,提出基于LabVIEW+VDM的混凝土坝裂缝分析方法。先采集含标定板的大坝裂缝图像,使用Vision Development Module(VDM)的Vision Assistant(VA)对裂缝图像进行处理,采用VDM的骨架函数结合形态学运算提取裂缝骨架,运用粒子分析方法计算裂缝长度、宽度和面积,将VA中实现的处理方法生成脚本代码,再导入LabVIEW编程平台进行调试及GUI开发。结果表明:VDM视觉开发包能够独立完成混凝土坝裂缝的检测功能,基于LabVIEW开发的程序有助于行业人员快速检测分析混凝土坝裂缝,及时诊断和排除混凝土大坝安全隐患。     

依据混凝土坝监测数据评判坝的运行性态概述

扼要介绍了混凝土坝监测量的测值特性、分析方法,大坝性态判断准则,并提出大坝正常运行的要求等内容.     

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     

我国南方地区某碾压混凝土坝混凝土质量检测与评估

以我国南方地区某碾压混凝土坝为例,针对大坝运行过程中出现的缺陷和问题,对大坝混凝土强度、碳化深度、钢筋保护层厚度、裂缝性态等进行了检测评估,最后,对大坝混凝土质量综合分析得出结论,同时提出了修补加固的建议,可为类似工程提供借鉴和参考。     

复杂气候条件下混凝土坝施工温度控制技术

地处北纬高寒地区的混凝土坝,施工过程需经受高温、严寒、干燥、蒸发量大等复杂气候的影响,因此温度控制要求高、难度大。对某高寒地区混凝土坝的温度应力控制计算方法、抗裂安全系数及温度控制标准确定、温度控制综合措施应用、早期与后期混凝土表面养护和保护等进行了研究。结果表明,混凝土坝施工最高温度和最大温差符合温控设计要求,仅在局部出现少量表面裂缝,未发现危害性较大的贯穿性裂缝。     

碾压混凝土坝服役性能安全监控理论研究进展

碾压混凝土坝逐层振捣碾压形成的诸多施工层面是坝体的薄弱环节,注定其结构特性较常态混凝土坝更为复杂,依托大坝原型观测资料分析大坝结构运行性态是保障碾压混凝土坝安全运行与服役寿命的重要技术手段.文中在概括碾压混凝土坝结构宏细观力学行为、多场耦合数值仿真分析与变形监控模型等方面所开展科研工作的基础上,论述了碾压混凝土坝工作性态安全监控理论和方法的现有研究成果,并结合碾压混凝土坝服役性态探讨了当前研究的不足与亟待发展和完善的研究领域,以期进一步完善碾压混凝土坝安全监控理论体系,为碾压混凝土坝安全运行与健康服役提供理论依据与技术支持.     

坝后背管结构的受力性态与破坏特征研究

了比较准确研究坝后背管结构的破坏特征与内水压力、钢管直径及钢筋混凝土环的厚度等的关系,搜集了国内20座已建大坝坝后背管结构的相关资料,根据有限元方法采用大型ANSYS软件对不同内水压力p、不同钢管直径D及不同混凝土环厚度T的坝后背管结构的受力性态和破坏特征进行了研究.根据研究成果,提出了此种结构应据裂缝宽度极限状态建立其设计计算方法的建议.     

沙溪口大坝溢流面表面缺陷检测与分析

混凝土表面缺陷在混凝土坝中普遍存在,严重时会影响混凝土坝的正常运用。针对沙溪口大坝溢流面存在的表面缺陷,采用超声波平测法对溢流面裂缝深度进行了检测,采用回弹法对溢流面混凝土强度进行了检测,并对裂缝成因和危害性进行了分析,对溢流面安全状态进行了评价。检测结果表明,沙溪口大坝表面缺陷基本稳定,未见明显恶化,表面缺陷对溢流面安全总体上没有明显的不利影响。     

混凝土坝坝体裂缝在地震荷载下扩展研究的几个关键问题

位于我国西部强震区的高混凝土坝,如小湾、二滩等,施工期或运行期在坝体表面以及坝体内部出现了一定范围的裂缝。鉴于这些高坝工程的极端重要性,裂缝在地震作用下的扩展性问题为学术界和工程界关注。针对混凝土坝坝体裂缝在地震荷载下扩展研究的关键性问题,包括地震动输入、坝体已有裂缝及其裂缝处理措施的模拟、缝端混凝土破损路径及其破损程度的模拟等研究现状分别进行讨论。最后指出了下一阶段的研究方向。     

中国水科院水工结构研究成果丰硕国际领先

中国水科院在水工结构研究方面,成果丰硕,国际领先。首创了混凝土坝温度应力完整的理论体系和合理的温度控制措施,解决了大坝裂缝这个世界性难题;开创了拱坝优化数字模型、求解方法和计算软件,可节省坝体混凝土10%~30%,已应用于一百多座拱坝,节省投资二十余亿元;首创了混凝土坝仿真分析方法与软件,完全按照混凝土坝实际施工的气候条件、施工进度和随着不同高程的各层混凝土的不同龄期而变化的力学热学特性,计算结果与实测资料吻合一致,使大坝应力分析水平大幅度提高;首创了混凝土坝数值监控方法,把仪器观测与有限元计算方法结合起来,可求出从开工到运行各个时间大坝真实的应力场和安全系数,建立了大坝安全监控新的可靠平台;发展了混凝土徐变理论,提出了两个定理,可判断徐变对坝体应力和变形的影响,提出了混凝土徐变应力分析的隐式解法,提高了计算精度和效率,当时在全球率先编制了5个水工结构有限元计算程序,提供给全国有关单位,使我国水工结构计算进入"有限元时代",计算水平实现飞跃。     

聚丙烯纤维和氧化镁在面板混凝土中的应用

洪家渡水电站面板堆石坝属200 m级高面板坝,面板混凝土的防裂技术是一个重要的研究课题.洪家渡大坝面板混凝土配合比设计的基本思路是在满足设计要求的强度、耐久性及良好的施工和易性的前提下,重点考虑其抗渗防裂问题.经过大量的试验论证之后,采用了在混凝土中掺加聚丙烯纤维和轻烧氧化镁的方法.已完工的一期面板到目前为止仅发现10条小于0.2 mm的细微裂缝,大大低于同类坝型的水平.聚丙烯纤维和轻烧氧化镁双掺技术的应用,在面板混凝土的防裂中发挥了明显的作用.     

高坝混凝土裂缝问题研究综述

针对高坝建设和运行中普遍存在的裂缝问题,将高坝混凝土裂缝问题分为4个部分,包括裂缝成因和机理、裂缝扩展稳定性、裂缝探查方法以及裂缝防治和处理措施,然后对每一部分中关键问题如裂缝成因、扩展稳定性研究方法、裂缝无损探查方法以及裂缝灌浆措施的研究现状分别进行阐述,指出优缺点及值得关注的发展方向,最后给出自己的一些建议,以期对高坝裂缝问题研究有所帮助。     

某河床式水电站溢流坝裂缝分析处理

混凝土坝裂缝的预防和控制是混凝土坝工程设计和施工的重点研究课题,每个工程混凝土裂缝发生的部位和数量各不相同,裂缝的成因也不尽相同,只有分析清楚裂缝的成因和危害才能采取相应的措施进行预防和解决.本文对某河床式水电站溢流坝闸墩和堰面裂缝的成因和危害进行了详细的分析,针对性地提出了裂缝处理方案和后续预防措施.电站溢流坝闸墩及堰面裂缝经处理后已有裂缝已封闭,后续混凝土浇筑未见新的裂缝产生,目前工程已安全运行十多年.     

多场耦合作用下高混凝土坝水力劈裂研究综述

阐述了混凝土结构水力劈裂的研究现状,结合多场耦合作用下高混凝土坝水力劈裂研究中存在的问题,从水工混凝土结构水力劈裂理论、试验技术、数值模拟和不同耦合条件下裂缝扩展研究等方面归纳了国内外的研究成果,提出了多场耦合作用下高混凝土坝水力劈裂试验仪器设备研制、试验测试技术、多场耦合作用下裂缝扩展机理及耦合机理、考虑结构裂缝任意性的数值模拟技术等尚待进一步研究的问题。     

混凝土拱坝运行期裂缝与永久保温

混凝土坝施工期裂缝问题目前已基本解决,但施工期未出现裂缝的拱坝,竣工后仍可能出现裂缝,这是目前尚未解决的问题。对运行期出现裂缝的原因进行分析,提出了运行期拱坝实际温度应力的计算方法。计算结果表明,非线性温差及寒潮是引起拱坝运行期裂缝的主要原因。表面永久保温是防止运行期出现裂缝的有效方法。     

高混凝土坝温控防裂研究进展

本文从仿真分析理论方法、典型裂缝成因及防裂措施、高拱坝及RCC坝温控防裂要点、智能温控4个方面介绍了高混凝土坝温控防裂研究进展;开发了可模拟9个过程、3场耦合、3个非线性的SapTis仿真软件系统,并针对精细建模、计算规模大等要求进行了并行化开发;分析了混凝土坝典型部位的仓面裂缝、劈头裂缝、廊道裂缝及下游面裂缝,并提出了防治措施;给出了高拱坝及RCC重力坝的温度控制要点,主要包括高拱坝的通水冷却设置应重视强调中期冷却并严格控制降温速率,碾压混凝土重力坝应淡化基础温差,强化内外温差的温控措施,智能温控技术是确保温控施工质量的有效手段,可有效避免人工控温可能出现的各种失误,提高施工质量。最后就未来亟待开展的高性能计算、早龄期热力学参数、个性化温控分区标准等问题进行了介绍。     

高混凝土面板堆石坝的设计与施工

近年来国际上修建了一些150－190m高的混凝土面板堆石坝，目前还有7座坝高为150－240m高的面板坝准备开始修建。但是已修建的这些高坝较普遍地发生了面板结构性裂缝，有些坝结构性裂缝宽达50mm，个别坝还发生垫层料的流失。通过对天生桥一级水电站面板堆石坝原型观测资料的分析，提出了改进高混凝土面板堆石坝设计与施工的建议。