防止土坝裂缝的形成

裂缝形成的基本原因是:由于土坝坝体各部位变形程度的差异和土料成分的不同而引起的不均匀沉降;在水库迅速蓄水和排空的情况下,由于水压力作用的变化引起的坝体应力重分布,而形成开裂区;土石坝心墙和土坝坝身填筑土料的抗管涌程度不足;坝基存在着可压缩的或抗管涌能力不足的土壤(或夹层);以及坝的底座和坝与岸边连接处地形的急剧转折;地震力也可能是形成裂缝的原因。所有的裂缝常常是上述某几种原因组合的结果。     

堆石坝心墙内增设加固防渗墙的结构特性研究

某高心墙堆石坝的心墙发生渗漏后,设计人员考虑在心墙内沿坝轴线方向增设一道塑性混凝土防渗墙进行防渗加固。对加固后的坝体及防渗墙进行了三维有限元计算,分析实际加固施工和蓄水过程中坝体及防渗墙的应力应变特性以及墙体与相邻土料的变形协调情况。计算结果表明,水位变化使防渗墙产生顺河向水平挠度,是引起坝体及防渗墙变形的主要原因,但对坝体的应力影响不大;坝轴线中部的防渗墙是薄弱环节,设计时应加强其抗弯性能;防渗墙与相邻心墙土料的相对位移值在允许范围内。     

土石坝研究工作中的几个问题

章阐述了坝料的压实方法、压实标准、压实特性；土的本构关系与土的结构，组织、应力的关系：弹塑性本构关系模型和计算方法的准确性；坝体和坝基的渗流控制，坝壳与心墙的相对刚度，影响坝体的安全；心墙裂缝的抗冲刷和加固处理；离散性土料心墙与坝壳间的过滤层要满足过滤足够厚度和质量要求；砼心墙作为地基的防渗帷幕，对心墙下的砂砾地基进行不同深度的灌浆处理。     

满拉土心墙堆石坝设计

满拉水利枢纽工程地处８度地震区，拦河坝为土心墙堆石坝，最大坝高７６．３０ｍ，坝顶宽１０ｍ，上游坝坡１∶１．８５，下游坝坡１∶１．７０。心墙防渗料采用含碎石的轻壤土填筑，河床砾卵石覆盖层采用混凝土防渗墙防渗。通过对土料的试验与研究，该土料可满足宽心墙防渗土料的要求。本文简要介绍满拉土心墙堆石坝的坝剖面设计、坝体材料分区设计及基础处理设计。     

苗尾水电站砾质土心墙堆石坝设计

苗尾水电站砾质土心墙堆石坝,工程场地地震基本烈度为VII度,地形地质条件复杂。坝壳料主要采用的溢洪道开挖料,岩性偏软,粒型偏差;心墙砾质土料料源复杂,天然含水率变化大。结合"基础地质条件差、地震烈度高、土料含水率变化大和坝料岩性偏软"等工程特点和难点,从坝基处理设计、坝体结构设计、筑坝材料设计和抗震措施设计等方面进行了大量的专题研究。目前坝体监测成果表明坝体沉降变形、应力应变符合一般规律且数值合理,大坝安全是有保障的。     

双江口300m级心墙坝心墙掺合料研究与设计

双江口水电站土石心墙堆石坝最大坝高达314m,心墙防渗料对300m级超高心墙坝的适宜性是需要深入研究的关键技术问题。研究表明,需要对偏细的当卡土料掺入花岗岩破碎料作为心墙防渗料,以满足力学强度和防渗性能等的综合要求。经过室内物理力学性试验比选、现场掺合碾压试验复核以及坝体数值分析,当卡土料与花岗岩破碎料按照50％：50％的质量比例进行掺合,能够得出满足设计要求的心墙防渗料。     

津桥湖水库工程反滤料级配设计研究

反滤层的作用是防止坝体发生渗透破坏,对级配要求比较严格,是土石坝设计的重要问题之一。本文介绍了津桥湖水库粘土心墙坝工程的概况,根据心墙粘土料和坝体石渣料的级配曲线,对反滤料的设计进行了介绍。     

那榔水库黏土心墙堆石坝施工关键技术要点

黏土心墙是以黏性土料作为坝中央防渗体，对坝体渗透与稳定起控制作用，研究黏土心墙施工技术对坝体稳定有重要意义。以云南广南县那榔水库堆石坝为例，对其黏土心墙筑坝主要研究了心墙料的选取、开采，坝体填筑方案、筑坝材料检测，以及坝壳料、心墙防渗料、反滤料的关键施工技术要点。实践表明：该套施工技术要点科学合理，可有效满足那榔水库粘土心墙堆石坝设计与施工的要求。总结形成了一套完善系统的心墙施工技术方法体系。     

南洋河水库粘土心墙风化料坝设计与施工控制

结合南洋河水库大坝为粘土心墙风化料坝坝址的自然地形条件，心墙土料不均匀、坝壳料渗透性差的特点，从坝体剖面结构设计、各坝料设计、质量控制标准及基础处理等方面作了分析介绍，以期对类似条件的工程有所借鉴。     

任意料在纳达水库沥青混凝土心墙土石坝中的应用研究

纳达水库为沥青混凝土心墙土石坝，坝壳料采用全断面土、石混合料筑坝，属国内近百米级坝壳料采用任意料筑坝的先例。针对坝壳料采用任意料的特点，主要介绍了沥青混凝土心墙土石坝在合理利用土、石混合任意料，渗流控制，坝坡稳定及坝体变形控制等方面的设计成果，相关成果可供设计人员参考。     

新疆某碾压式沥青混凝土心墙坝设计

某碾压式沥青混凝土心墙砂砾石坝建在新疆高寒地区,介绍了该沥青混凝土心墙轴线、心墙厚度、过渡层厚度的确定及心墙与坝基防渗体的连接方式,并对其进行了坝体三维有限元应力应变静力分析。结果表明:相对于浇筑式沥青混凝土心墙、土料心墙等坝型,碾压式沥青混凝土心墙坝宜选择较厚的过渡层,以利于心墙施工控制;心墙厚度主要取决于坝体高度和坝壳料可能的变形情况。经综合评价,该坝变形协调性良好,应力分布基本合理,沥青混凝土心墙不会发生水力劈裂和拉裂破坏,坝体结构布局较为合理。     

砂卵砾石地基上的土石坝分区材料研究

云南青山嘴水库主坝为坐落在砂卵砾石地基上的砾石(黏)土心墙石渣坝。针对其筑坝材料的料源组成复杂、地基存在不均匀沉陷及地震液化问题等特点,对坝基砂卵砾石层进行强夯处理,防渗心墙采用砾石土料和黏土料两种防渗土料填筑,坝体采用以砂泥岩为主的夹砂砾岩、砾岩石渣料填筑;防渗心墙反滤层按保护两种心墙料要求设计,心墙下游坝基面按满足与坝体间的过渡关系设置水平反滤层,有效地解决了坝体和坝基的渗透破坏问题,使心墙防渗土料和坝基砂卵砾石层均得到保护,保证了大坝的渗透稳定性。工程于2009年投入运行,实测不同库水位情况下的主坝渗漏量变化和坝体累计沉降量均低于设计值,施工质量良好,运行情况稳定。     

砾质土心墙料蠕变对坝体应力变形的影响

针对砾质土蠕变特性的研究成果较少,原因在于砾质土含有大量渗透性较低的细粒,大试样固结排水效果差,难以获得较好的蠕变试验成果。采用在砾质土大型三轴试样中钻孔灌砂以加速试样的排水固结的方法,进行了某高土质心墙堆石坝砾质土心墙料的蠕变试验,获得了砾质土心墙料的蠕变模型及参数,建立了高心墙坝的三维有限元模型,采用非线性有限元研究了砾质土心墙料蠕变特性对坝体应力变形的影响。研究成果表明:九参数幂级数蠕变模型能较好地描述砾质土的蠕变特性;上、下游坝壳的蠕变对心墙自身变形的影响较小,需要在坝体应力变形计算中考虑心墙料蠕变的影响;当心墙料的蠕变速率快于周围堆石体时,蠕变效应会进一步增加心墙拱效应,反之,蠕变效应会减小心墙拱效应。     

达克曲克水电站沥青混凝土心墙坝坝料选择及碾压参数研究

沥青混凝土心墙坝砂砾料的填筑质量是坝体安全稳定的关键因素。文章介绍了地处严寒、强震区的达克曲克水电站沥青混凝土心墙坝坝体设计、坝料选择及砂砾料现场碾压试验情况,提出了砂砾料碾压参数和控制措施。     

前坪水库大坝应力变形及抗水力劈裂研究

心墙土料与坝壳砂卵砾石料、堆石料模量差别较大,为研究大坝心墙拱效应对心墙的应力变形及抗水力劈裂的影响,根据大坝材料分区及坝基地质情况,考虑施工填筑及蓄水过程分级加载,采用非线性邓肯-张模型对大坝应力变形进行研究分析,对前坪水库心墙的应力变形、抗水力劈裂进行分析。计算结果表明,坝体应力和变形分布符合一般规律,坝体最大竖向沉降发生在1/2～2/3坝高范围内,考虑心墙拱效应后,心墙抗水力劈裂是安全的。同时,结合已建工程经验,在大坝易出现裂缝部位可采取填筑高塑性土等工程措施,防止因裂缝而引发集中渗流破坏,避免心墙与基岩面产生裂缝。     

毛都水库砂砾石粘土心墙坝设计

砂砾石粘土心墙坝心墙设计最重要的是心墙和坝壳土料的衔接，设计人员须根据坝壳土料和心墙土料颗粒级配确定过渡层和反滤层，从而保证心墙的结构安全。     

水布垭心墙堆石坝设计

水布垭水电站心墙堆石坝坝高２２７ｍ，心墙防渗为碎石土料，页岩风化料，大坝堆石料采用其它建筑物洞室开挖料。文中介绍了坝体材料分区设计及压实标准，其中对坝体防渗料，反料及过渡料，坝壳堆石料进行了粒径级配，压实性，渗透性，压缩性和力学强度指标分析，设计研究成果表明，采取一定的控制方法和工程措施，可使坝体材料满足设计要求。     

瓦都水库粘土心墙坝分区设计与施工期原型观测

通过瓦都水库粘土心墙土石坝分区的设计和原型观测，阐明了查明筑坝料的物理力学性质，并依据坝料性质进行坝体分区设计是土石坝设计的关键和保证其经济安全的根本所在，可为今后土石坝设计提供有益的例证。     

高坝窄心墙劈裂灌浆的综合控制措施

<正>湖北省英山县张家嘴水库是一座总库容1.104亿m3的综合利用大(2)型水库。大坝为黏土窄心墙和风化混合岩代料组成的土石坝,由于心墙质量差,裂缝严重,坝基和坝肩存在严重渗漏及绕渗等隐患,坝后坡渗水点达20余处,多年来水库一直处于控制运行状态。2003年8月至2005年5月采用劈裂灌浆对坝体进行防渗处理,历时1年9个月,2008年和2009年水位接近设计正常高水位,坝后渗水基本消失,防渗加固效果显著。     

官帽舟水电站沥青混凝土心墙混合坝设计研究

官帽舟水电站挡水坝设计采用碾压式沥青混凝土心墙混合坝,坝体填筑料能较多地利用泄洪建筑物的软岩开挖料。通过沥青混凝土防渗材料试验和坝体应力应变分析,沥青混凝土材料和配合比满足要求。渗流和坝坡稳定均满足规范要求,坝体沥青混凝土心墙不会水力劈裂和剪切破坏,坝体变形适度,不会引起坝体局部沉陷的破坏状况,说明了本工程推荐沥青混凝土混合坝坝型是可行的且经济的。