高面板堆石坝坝体流变性状

根据室内堆石料的流变试验，确定了坝料的流变参数，利用改进后的流变模型计算了公伯峡电站混凝土面板堆石坝的坝体和面板变形。计算结果表明，计入堆石料流变变形的计算模型能更好地模拟高面板堆石坝的应力应变系。     

公伯峡面板堆石坝堆石流变特性反演分析

为了分析堆石流变特性及其对公伯峡混凝土面板应力变形的影响,利用原位观测资料对公伯峡面板堆石坝的变形性态进行分析,采用Merchant黏弹性流变模型,反演计算得到相应的流变参数,并用反演得到的流变参数对大坝受力变形进行计算分析。结果表明:堆石的流变作用较明显,流变期间沉降计算值与实测值的变化规律较吻合,堆石流变对面板应力变形、垂直缝和周边缝变形有较大影响;所采用的流变模型和反演得到的流变参数较合理,能够预测面板坝轴向应力和裂缝的发展趋势。     

驮英水库坝型比较阶段的混凝土面板堆石坝设计

驮英水库拦河坝经混凝土面板堆石坝与碾压混凝土重力坝两种坝型的比选,推荐采用混凝土面板堆石坝坝型。根据地质地形情况对混凝土面板堆石坝、溢洪道、灌溉、发电系统等建筑物进行协调布置。结合坝料主要来源于料场和溢洪道开挖料的特点,对大坝进行了分区设计,并根据坝料室内试验及现场试验结果初步确定坝体填筑标准。     

浅议公伯峡面板堆石坝过渡料爆破开采技术

公伯峡面板堆石坝过渡料采用爆破技术进行开采，通过进行爆破试验对比分析，总结出了适合公伯峡地区岩石条件和设计要求的爆破参数。文章介绍了过渡料开采爆破试验的方法、途径及推荐爆破参数。     

水布垭面板堆石坝筑坝材料工程特性研究

水布垭水电站在坝型选择段推荐对混凝土面板石坝和心墙堆石坝方案进行比较。面板堆石坝坝高233m是目前世界上在建同类坝型的最高坝。高面板坝的主要技术问题是坝体堆石变形。以该工程为依托进行了以下研究：面板坝主堆石材料特性室内研究;心墙坝心墙料特性研究;面板坝垫层料工程特性的防渗自愈措施研究,以及坝料现场爆破,碾压试验研究。研究成果已用于水布垭水电站工程两种坝型的比选和工程设计,为最终在水布垭水电站选定面板坝方案提供了依据。与心墙坝方案相比较,采用面板坝使工程静态投资节省5．6亿元,并可提前一年发电。     

公伯峡面板堆石坝过渡料爆破施工

公伯峡面板堆石坝过渡料采用爆破技术进行开采，通过进行爆破试验对比分析，选择出了适合公伯峡地区岩石条件的设计要求的爆破参数。文中介绍了过渡料开采爆破试验的方法、途径及推荐爆破参数。     

公伯峡水电站混凝土面板堆石坝工程坝料质量控制

公伯峡水电站主坝为混凝土面板堆石坝，最大坝高132．2m。通过对坝料及填筑施工进行严格控制与管理，使公伯峡混凝土面板堆石坝工程施工在地质复杂多变的条件下取得了极大的成功应用。从而为国内其它类似工程施工积累了较为宝贵的经验。     

坝料密度对坝体变形影响研究

坝料的干密度对坝体的变形有较大影响。结合积石峡水电站面板堆石坝,采用三种不同干密度的坝料进行了大型三轴试验和坝体三维有限元计算。试验和计算结果表明,干密度对坝料的应力变形特性有一定影响,即随着干密度的增加坝料的强度有所增加,坝体的沉降和变形随着干密度的增大而减小。研究结果为合理确定积石峡水电站面板堆石坝的施工参数提供了依据。     

水布垭高面板堆石坝堆石体压实密度的研究

 水布垭砼面板堆石坝，坝高233m，系当今世界同类坝型中最高的坝。面板堆石坝的设计以坝体和面板所产生的变形量为控制条件；堆石体高密实度和低孔隙率是减小坝体和面板变形的关键。通过水布垭面板堆石坝的现场填筑碾压试验，获得了合适的施工碾压参数，从而确保堆石体的高密实度。     

水布垭高堆石坝筑坝材料现场爆破碾压试验

介绍了坝高超过230m的清江水布垭高堆石坝筑坝材料的现场爆破碾压试验。试验结果表明,心墙堆石坝和面板堆石坝两种坝型在筑坝材料要求上都是可行的,但作为主要防渗料的强风化页岩上带不能单独使用,需掺合一定比例的全风化料后才能作为主要防渗料。考虑到工期、造价和施工难度等,认为修建堆石面板坝较为有利。     

混凝土面板堆石坝筑坝材料工程特性研究

水布垭工程正在进行可行性研究。混凝土面板堆石坝方案，坝高２３３ｍ，大大超过国内外已建和在建的同类坝型中的是高面板堆石坝设计工作中的关键工作之一。为此，针对水布垭工程的具体情况，对筑坝材料的级配，压实密度孔隙率，压缩模一，排水性能，强度和应力应变等特性进行了大量的室内外试验研究。     

Long-term deformation analysis of Shuibuya concrete face rockfill dam based on response surface method and improved genetic algorithm

Due to the size effects of rockfill materials,the settlement difference between numerical simulation and in situ monitoring of rockfill dams is a topic of general concern.The constitutive model parameters obtained from laboratory triaxial tests often underestimate the deformation of high rockfill dams.Therefore,constitutive model parameters obtained by back analysis were used to calculate and predict the long-term deformation of rockfill dams.Instead of using artificial neural networks(ANNs),the response surface method(RSM) was employed to replace the finite element simulation used in the optimization iteration.Only 27 training samples were required for RSM,improving computational efficiency compared with ANN,which required 300 training samples.RSM can be used to describe the relationship between the constitutive model parameters and dam settlements.The inversion results of the Shuibuya concrete face rockfill dam(CFRD) show that the calculated settlements agree with the measured data,indicating the accuracy and efficiency of RSM.     

堆石料的压缩模量特性研究

压缩模量作为评价堆石料填筑质量的重要指标,也是大坝变形控制的依据。分析现行压缩模量计算公式存在的问题,通过水布垭室内单轴压缩试验与等应力比三轴试验,建立相同应力路径下考虑泊松比影响的变形模量与压缩模量关系式,并结合水布垭现场荷载板试验与大型压缩试验结果,对变形模量与压缩模量关系进行修正。根据原型大坝的监测沉降量,采用修正后的变形模量与压缩模量的关系式,计算堆石体的压缩模量,更符合实际。     

级配缩尺对堆石压缩特性影响试验研究

选用两项工程筑坝堆石材料,将原级配堆石料按不同的缩尺方法和不同最大控制粒径进行缩尺,并对同种堆石材料选取相同的相对密度控制指标,研究了缩尺后堆石材料压缩特性的变化规律和级配特征对压缩特性影响规律。结果表明:缩尺后堆石材料的压缩模量随缩尺后最大粒径和各特征粒径的增大而减小,粒径增大约3倍,压缩模量减小幅度可达约1/2,随原级配最大粒径的增加,缩尺后材料的控制粒径对压缩模量的影响更为显著;缩尺后材料级配的不均匀系数越大,压缩模量越小,曲率系数越大,压缩模量越高,采用等量替代法缩尺获得的堆石材料压缩模量随粒径增大的减小幅度大于采用相似级配法后的值。对于不同的堆石材料,由于母岩岩性以及材料原级配等方面存在差异,研究成果有待更多验证。     

高堆石坝面膜防渗体非散粒体垫层工程特性试验——高面膜堆石坝关键技术（五）

针对传统土工膜垫层材料不能满足深覆盖层上高堆石坝面膜防渗体稳定性及适应变形要求的问题,采用室内渗透系数、抗压、抗弯折、直剪及结构模型试验等方法对一种新型多孔垫层材料——聚合物透水混凝土的透水性能、基本力学特性、界面抗剪强度及适应坝体变形能力等工程特性进行了一系列试验研究,并与传统无砂混凝土垫层材料的工程特性进行了对比试验与分析。试验结果表明,聚合物透水混凝土在具有较高强度和透水性的同时,还具有较低的弹性模量和显著的韧性特征,相对无砂混凝土具有更强的适应坝体变形能力,更适合用作深覆盖层上高堆石坝面膜防渗体垫层。     

覆盖层土体和筑坝堆石料力学参数室内外联合确定方法

岩土体力学参数测试是岩土工程工作的基础性问题,也是影响工程设计的关键问题,因此本文基于室内和现场试验研究覆盖层土体和筑坝堆石料力学参数的室内外联合确定方法,针对粗、中、细各类土,构建了室内和现场试验相结合、材料试验与模型试验相结合,大、中、小不同尺度相结合,强度、变形、残余变形等多参数测试相结合的理念先进、设备齐全、功能完善的系统实验平台,开展了联合室内和现场试验确定土体静动力特性参数的系统研究,形成了涵盖覆盖层土体和坝体堆石料力学特性的室内外联合测试和判释方法,开辟了一条考虑覆盖层土体原位结构效应和考虑筑坝堆石料尺寸效应确定土体工程力学特性参数的可行途径,能够为覆盖层地基和坝体系统的静动力分析提供成套的系列参数,研究成果已应用于十余项国家重点建设工程的设计。     

天生桥一级水电站面板堆石坝筑坝材料性质研究

“七．五”国家科技技攻详项目１７－１－１－１，结合天生桥一级高混凝土面板堆石坝坝体填筑材料研究的主要成果，综从堆石料的基试验工作入手，研究了堆石料试验的缩尺范围及其对工程性质的影响，提出模拟材料的参考控制介限，模拟现场振动夺实的室内试验方法，控制标准及现场压试验成果；研究了不同级配垫层料的渗透性，抗渗稳定性及其反滤作用，提出了满足设计 垫层料优化级配范围；研究了垫层料及堆石料的压缩变形及其变形的合     

考虑振动碾压引起的颗粒破碎对堆石坝变形计算的影响

采用振动碾压填筑堆石坝的过程中,堆石料会发生大量的颗粒破碎,导致粗粒含量减小,细颗粒含量增加,碾压后的级配与设计级配已经不再相同。然而,目前在可研和初设阶段,开展现场碾压试验难度大,而有限元计算大坝变形时采用的堆石料计算参数往往都是设计级配(未考虑碾压)的三轴试验结果。实际上,设计级配的变形模量比碾压后级配(相同密度条件下)的试验结果高。本文参考已建大坝碾压时颗粒破碎的实测结果,采用考虑颗粒破碎的状态相关的堆石料弹塑性本构模型,开展了大坝施工和蓄水的有限元分析研究,计算结果表明:是否考虑碾压过程中的颗粒破碎对大坝变形计算结果有着较大的影响,如果在三轴试验或计算分析中不考虑这个因素,会明显地低估大坝的变形,对大坝的安全性评价是十分不利的,这可能是目前有限元计算的高坝沉降变形比实测偏小的主要原因之一。     

软岩筑坝堆石料劣化特性研究

为全面了解软岩料的工程性质,以软岩筑坝堆石料为对象,针对其劣化前后的力学特性与设计参数开展了室内试验研究。基于不同围压与压实度条件下的试验研究,分析了堆石料强度与变形的劣化规律,建立了压实度与归一化强度、归一化变形模量的关系,提出了堆石料的压实度控制指标。进一步结合水下休止角试验,针对堆石料的非线性强度尤其是低应力强度特性进行了分析。结果表明:劣化作用引起体积应变减小,劣化作用对模量的影响远大于对强度的影响;96%的压实度对于软岩填料而言较为合理,既保证了归一化的强度>0.9,归一化的变形模量>0.8,也确保了压实机械的效率;可采用击实样水下休止角试验来获得低应力状态下软岩填料强度参数,用三轴试验来获得的中高应力状态下软岩填料的强度得到软岩填料的非线性强度。研究成果可为正确评价软岩堆石坝的应力、变形规律和指导工程实践提供依据。