某拱坝基础垫座方案优化研究

修建在深V河谷中的拱坝,由于坝址河道极为狭窄导致坝体底部无法成拱,通常采用设置垫座的方式来提高拱坝的稳定性。选取垫座弹性模量与坝体弹性模量比K_1、垫座高度与总坝高比K_2、垫座厚度与坝体底部厚度比K_3为参数,采用有限元法对比分析不同方案下拱坝坝肩、坝踵、坝趾及垫座底面处的应力。结果表明:坝体应力与垫座材料、形状等因素有关,最优方案为K_1取2. 5,K_2取0. 3,K_3取1. 5。     

狭窄河谷深厚覆盖层"拱上拱"方案研究

通过对长河坝水电站“拱形垫座”上的拱坝方案进行线弹性有限元分析，研究坝体和垫座的应力，位移，论证了狭窄河谷深厚覆盖层“拱上拱”方案的可行性。     

拱坝基础垫座体形优化模型研究

在深"V"形峡谷处建造拱坝,为了改善坝体应力状态,常在坝体底部设置混凝土垫座。为寻求最优的垫座设计方案,构建了混凝土垫座体形参数的优化模型,并采用有限元法对该模型进行了分析求解。结合某工程分析表明,坝体等效应力在每一垫座高度上的变化规律大致相同,且与垫座高度呈负相关,根据每一高程最优点与体积的关系,求得垫座体形的最优解。     

某拱坝垫座混凝土温度控制研究

依托某拱坝工程,根据坝址气候条件、拱坝坝顶垫座结构特征,分析其稳定温度场,进而研究了该垫座混凝土的温度控制标准。参考该拱坝坝体混凝土的温控措施,研究了该垫座混凝土满足防裂要求的温控措施方案。采用三维有限元法,对该垫座混凝土的温度场、温度应力进行了仿真分析,提出了较为合理的温度控制标准及温控防裂措施,为该拱坝垫座混凝土温控设计提供理论依据,并给类似工程垫座混凝土的温控设计、施工提供参考。     

垫座弹性模量对拱坝坝体应力及位移的影响

为了了解不同垫座的弹性模量对坝体应力和位移的影响,以某带垫座混凝土双曲拱坝为例,将垫座选取5种计算方案,采用有限元分析软件ABAQUS分析了5种方案下拱坝对垫座弹性模量的响应特性。结果表明,选取合理的垫座弹性模量能够有效防止坝体产生过大的拉应力造成坝体开裂,同时对坝体的稳定性削弱较小。并通过不同垫座弹性模量方案应力变位特征的对比分析,得到了某混凝土双曲拱坝合理的垫座弹性模量值。     

锦屏一级水电站高拱坝大垫座对大坝应力应变及稳定性的影响研究

对锦屏一级水电站高拱坝的特大垫座（高155m）采用非线性有限元法对设置垫座与无垫座2种方案从坝肩位移、应力、坝肩稳定性3个方面进行对比分析,讨论了加固前后应力分布和位移的变化情况以及超载破坏模式,并评价了垫座加固的效果。计算结果表明,对该大坝左坝肩1730—1885m高程范围内设置垫座后,不仅有效置换了Ⅳ2、Ⅴ1级岩体,而且显著改善了左坝肩刚度,提高了拱坝坝肩位移对称性,降低了坝体的主应力值和坝肩的位移,提高了坝肩的承载能力及大坝的安全稳定性。     

拱坝应力分析——有垫座的拱冠梁法

以常用的拱冠梁法介绍加垫座拱坝的应力计算方法，提出了坝体与垫座接触处的处理方法，重点介绍了垫座的计算方法，另对不同底部垫座的使用也作了说明。     

乌东德水电工程河谷地应力场分布规律

以乌东德水电工程坝址区300个实测数据为依据,辅以数值回归分析,对乌东德坝址河谷应力场分布规律进行了研究.研究结果显示:乌东德河谷断面可划分为应力释放区、过渡区和应力方向稳定区;应力方向稳定区最大水平主应力方向与近坝断层和区域控制性断裂接近,与近场区地震构造应力场不同.通过对比乌东德坝址河谷和对称河谷应力场分布特点,发现乌东德坝址河谷具有河床和坡脚高应力区、岸坡岩体呈“驼峰”应力分布等对称河谷应力分布特点;受乌东德河谷形态影响,河床和坡脚高应力区呈现非对称性,山体高耸岸坡侧高应力区分布范围较广;两岸岩体“驼峰”应力曲线“尾部”未稳定.     

对数螺旋线在盐津桥拱坝体型设计中的应用

对数螺旋线拱坝，因其有三个可调整的因素，更能满足应力和稳定的要求，尤其更能满足盐津桥水库大坝已浇筑的垫座和已开挖的坝肩，充分显示其优越性而被采用。优化设计中，采用五次多项式来描述沿高程变化的单变量多项式指标，这种途径易于寻找最优方案，利于使坝面线性更光滑，也便于施工放样坐标点的计算。     

高拱坝典型拱圈结构模型试验研究与有限元计算分析

某高拱坝坝高、库大,坝址区地质条件较为复杂。该坝体所受到的应力和产生的变形都直接影响到大坝的安全。针对该拱坝地质构造复杂程度较为突出的典型高程拱圈,以结构模型试验为主要研究手段,结合有限元计算,分析了该拱圈在正常工况下的应力和位移分布情况。试验得出:该拱圈的最大压应力出现在左拱端下游面,最大拉应力出现在左半拱端下游面中部,应力值满足规范要求,但呈现出一定的不对称性;两拱端径向和切向变位存在一定的差异,左拱端位移较右拱端大。有限元计算中对左岸增设了垫座进行加固,并计算得出最大压应力位于左岸坝体和垫座交角处,最大拉应力位于垫座上游面;最大顺河向位移位于拱冠梁附近,左岸的顺河向位移明显大于右岸。有限元计算得出的应力与位移分布规律及试验成果相似,两者互为补充。采用垫座加固后的拱圈应力和位移得到了一定程度的改善。鉴于该拱坝左右岸存在的软弱结构面对坝体应力及稳定性存在一定的影响,且因左右岸应力和位移分布呈现出一定的不对称性,建议对坝肩主要结构面采取一定的加固处理措施以确保工程的安全。     

高地应力对坝基岩体稳定的影响

地应力与坝基岩体稳定的关系是坝工建设中研究得较少的一个课题，笔者针对二滩电站坝区存在的高地应力现象，从初始应力场的建立，施工开挖的时效效应，直到与拱推力等外荷载作用下的对坝基岩体稳定的影响全过程进行了分析和计算。结果表明，高地应力虽然对基坑开挖有利影响，但对坝基岩体的抗滑稳定是有利的。     

铜灌口水库坝基覆盖层的研究及利用

铜灌口水库工程建设中,为了减少坝基开挖,降低施工强度,节省工程投资,并保护工程区环境,通过对坝基覆盖层进行勘探、试验,结合坝体结构设计,采用三维有限单元法,研究了河床覆盖层不同的开挖方案时坝体、面板和接缝系统的应力变形特性,最终确定了坝基覆盖层合理利用的设计方案。     

高地应力地区拱坝坝基合理开挖形式的研究

拉西瓦水电站坝基地应力达30~70 MPa,坝基的开挖将会引起坝基回弹进而发生卸荷破坏,岩体质量下降,基础处理困难。因此,选择减轻坝基卸荷破坏程度的开挖型式是拉西瓦工程坝基开挖设计中研究的重要技术问题。文章介绍了拉西瓦拱坝坝基的地质和地应力环境;用平面非线性有限元、三维非线性有限元等不同的方法对平底开挖和反弧开挖等不同的坝基开挖型式进行了分析;对坝基开挖卸荷规律、应力屈服范围、坝基回弹数值等进行了研究。成果表明,采用光滑反弧型开挖,河谷应力集中区随坝基开挖向建基面下部转移,坝基开挖过程中未出现明显岩爆、剥离等高地应力现象;反弧型开挖较传统的平底开挖,坝基两侧应力集中现象、应力屈服范围等情况得到改善,坝基卸荷破坏有所减弱。为高地应力区的拱坝坝基开挖设计提供了可以借鉴的经验。     

近区爆破对土石坝安全影响分析

邻近坝区爆破开挖诱发的爆破振动对土石坝安全有不利影响,确定可靠的影响分析方法、拟定合理的爆破控制措施对保证土石坝安全具有重要作用。结合工程实例,通过建立有限元模型、施加爆破振动荷载,从坝体应力和坝坡稳定等方面分析确定合理的爆破安全质点振动速度限值;根据爆破试验监测数据和有关规程规范,提出爆破分区控制措施以及爆破施工过程中需根据监测成果同步调整爆破安全控制标准、及时修正爆破施工参数的方法。提出的分析方法和控制措施可为近区爆破对土石坝安全影响和拟定爆破分区控制措施提供参考。     

混凝土坝安全评估的有限元全程仿真与强度递减法

文献[1,2]中首先提出了混凝土坝安全评估的有限元全程仿真与强度递减法,简称SR方法。笔者将进一步系统地阐述SR方法的基本原理、合理性和良好应用前景。首先指出混凝土坝安全评估必须满足的3个基本原则,即荷载与应力状态符合实际、材料破坏准则和本构关系符合实际,以及强度参数符合实际,SR方法可以完全满足这3个原则。然后指出,SR方法可以实现混凝土坝安全评估的6个统一,即:应力分析和稳定分析方法的统一;拉、压、剪等各种破坏形式分析的统一;坝体分析和基础分析的统一;正分析与反分析的统一;施工期分析与运行期分析的统一;设计、施工、运行各阶段评估方法的统一。采用SR方法对混凝土坝进行安全评估,有可能避免许多混凝土坝事故,提高坝的安全度,具有良好的应用前景。     

柏叶口水库大坝基础开挖施工过程及控制要点

阐述了柏叶口水库混凝土面板堆石坝大坝基础开挖,坝基开挖施工方法及施工过程的控制要点。     

乐滩水电站坝址工程地质

通过对乐滩水电站坝址勘察及施工开挖揭露分析，坝址处于区域构造相对稳定区，厂坝基为弱风化一微风化岩体，允许承载力满足建筑物的应力要求；坝基抗滑稳定主要受混凝土与建基面岩体抗剪（断）强度控制，对少数坝块地基存在的较长软弱缓倾角结构面，已进行加固处理；坝基渗漏以岩溶裂隙性渗漏为主，局部有串珠状小溶洞渗漏，建议进行防渗帷幕处理是必要的。     

三峡右岸大坝1A标基础锚索施工监理

三峡右岸大坝1A标右厂坝段基岩倾向下游的长大中、缓倾角裂隙相对较发育,厂房机窝开挖致使坝后存在高陡临空面;右非坝基圆弧段开挖后较发育的中、缓倾角结构面与边坡临空面组合,均对坝基抗滑稳定和边坡稳定不利.为改善上述部位地质条件,设计先后共布置284束锚索,通过施工单位历时16个月的精心施工和监理单位严格控制,施工质量良好,满足设计要求.主要介绍锚索工程施工监理质量控制情况.     

浅谈锦屏一级水电站安全施工措施

针对锦屏一级水电站工程安全生产问题,重点从坝肩高边坡稳定、大坝基础开挖及支护、施工期水流控制、各项交叉施工的协调及现场安全管理等方面系统地探讨了锦屏一级水电站工程安全生产的施工组织措施。     

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.