薄壁无筋隧洞底板在地下水作用下拱起开裂的原因分析及预防处理

薄壁无筋隧洞底板,在地下水较为发育的洞段,经常会出现地下水扬压力将底板拱起、并至其开裂的问题。结合赵山渡引水工程隧洞底板混凝土的拱起开裂及其处理情况,分析了隧洞底板拱起开裂的原因,并提出了预防底板拱起开裂的方法和处理措施。     

地下水引起隧洞底板拱起开裂的原因分析及预防

对于薄壁无筋隧洞底板，在地下水较为发育洞段，经常会出现地下水扬压力将底板拱起开裂的问题，结合赵山渡引水工程上安隧洞底板混凝土的拱起开裂及其处理情况，分析了隧洞底板拱起开裂的原因，并提出了预防底板拱起开裂的方法和处理措施。为同类工程施工提供了有益的经验。     

岩质地基上船闸底板混凝土温控措施研究

株洲枢纽船闸坐落在泥岩基础上，且底板混凝土安排在气温高的夏季施工，因此混凝土的温控问题十分突出。根据混凝土底板实际施工条件，初步拟定了温控措施，并采用有限元方法对船闸底板施工期的实时温度场和温度应力场进行仿真计算，比较这些温控措施的效果，最后推荐了综合温控措施。该建议已被设计和施工所采纳，实施效果表明，综合温控措施是有效的。该研究成果可为类似工程设计、施工提供参考。     

贺庄水库溢洪闸膨胀岩问题及工程措施

分析了贺庄水库溢洪闸闸底板开裂损坏原因，重点讨论闸室基岩的胀缩、渗透、湿度、特性及闸底板的混凝土、配筋、裂缝状况等问题。指出基岩由中风化转变为强风化到松散岩块、粒隙的水体系物化过程是闸底板开裂的主要原因，提出了采用防洪墙和置换非膨胀材料等工程措施对闸基进行处理。     

汉江兴隆船闸建设主要技术问题设计研究

汉江兴隆船闸为单线一级船闸,线路总长1 400 m,闸室有效尺寸180 m×23 m×3.5 m。船闸设计水头8.1 m,属短廊道输水系统中的高水头船闸。模型试验表明,船闸运行时,闸室船队系缆力超标且产生立轴吸气漩涡等问题;通过研究设置消涡板、调整下闸首进水口型式等措施可以使问题得到解决。船闸上、下闸首采用整体式结构,底板面积大,为降低温控要求和改善底板结构受力状态,研究提出了“左右分块浇筑、中间预留宽槽、中期适时并缝”的解决方案。但在实施过程中,由于进度滞后错过了宽槽并缝的时机,为不耽误后续施工,又研究提出了闸墩内设空腔和底板堆载解决方案。兴隆船闸主要技术问题的解决方案可供类似工程参考。      

三峡水利枢纽永久船闸旁侧泄水箱涵底板裂缝处理

分析了泄水箱涵底板出现裂缝的原因，裂缝处理采用了化灌、平压、压载等综合措施，处理效果较好，达到了恢复整理性运行的要求。     

三峡永久船闸山体地下排水系统设计与效果分析

三峡永久船闸高边坡排水系统是永久船闸高边坡稳定设计的主要工程措施之一，排水系统由地表排水系统和地下排水系统两部分组成，地表排水系统包括设置周边截排水沟、坡顶有坡面喷混凝土防护、坡面设排水孔、排水沟等措施；地下排水系统包括设置山体地下排水洞及排水孔形成排水幕等，目前已基本形成。根据现场渗流、渗压及地下水监测成果，并结合各阶段高边坡渗流场分析的有关成果，分析和评价了山体地下排水系统的排水降压效果及其设计的合理性。     

船闸等薄壁结构长间歇后温控防裂措施研究

船闸闸墙浇筑与底板之间必然存在长间歇期.对于大体积混凝土而言,长间歇是导致新浇混凝土开裂的主要内因之一.基于上述问题,结合船闸长间歇浇筑特征及结构特征,仿真分析探索了导致闸墙新浇混凝土裂缝产生的主要原因.混凝土浇筑的长间歇期会增大约束力,产生新老混凝土温差,从而导致温度应力超标诱发竖向裂缝.在上述分析结果的基础上,进一...     

水闸消力池排水孔布置型式研究

大部分水闸均在消力池后端设置排水孔,前端为无孔底板,在泄水时,由于水跃的发生使得消力池前端水的压重减小,在渗透压力的作用下,底板容易发生隆起开裂的险情。文章以某水闸为例分析消力池底板破坏原因,通过优化排水孔布置型式,减少底板承受的渗透压力,避免消力池底板遭到破坏,保证工程安全运行,可为同类工程提供参考。     

三峡工程永久船闸混凝土温控监理

三峡永久船闸混凝土施工温控设计要求高，施工条件复杂，闸首闸室块设有较多孔洞，廊道，闸室底板设有输水廊道和第一、第二分流口，体形较复杂；闸室混凝土薄壁结构较多，暴露面大，坝址气温骤降频敏,多数混凝土与基岩接触，受基岩约束，极易产生裂缝，监理从原材料生产，混凝土配合比选择到混凝土拌和、运行、浇筑，保温，养护，通水降温等各个环节的组织，人员、材料、机械设备、方法、环境方面，严格按照质量体系文件，进行全过程，全方位，全员的控制，减少了开裂。     

静水条件下超疏水性对混凝土 I 型裂缝扩展的影响

高水压力随水流浸入作用于结构缺陷或裂缝缝面导致结构开裂或裂缝扩展的工程问题在国内外多座高坝中均有发生。超疏水混凝土表面对水分具有较强的排斥作用，水流浸入裂缝的范围小于普通混凝土，对于上述工程问题应具有抑制作用。为此，将裂缝受力扩展考虑为 Boussinesq 问题，并借鉴 Westergaard 应力函数，推导了集中荷载下的缝面位移函数和均布荷载下的缝面位移和裂缝延长线应力函数。根据应变能释放率理论，建立了水流入浸导致裂缝扩展的计算模型与迭代步骤，可以进行不同疏水性材料裂缝扩展的定量分析。算例分析表明，相对普通混凝土，超疏水混凝土对高水压下的裂缝扩展具有较好的抑制作用，而且超疏水混凝土裂缝尖端具有更好的应力状态。     

施工导流明渠多目标优化设计模型

为优化导流明渠设计方案,以明渠底板高程为设计变量,基于施工导截流系统的整体视角,从明渠导流工程成本、施工强度及导截流风险三方面入手,构建施工导流明渠多目标优化设计模型;采用线性加权和法将模型中的子目标函数耦合为单目标函数,运用粒子群算法求解模型。基于某水电工程实例,仿真分析明渠底板高程与导流工程成本、施工强度及导截流风险的关联特性,通过曲线估计拟合其函数关系式。在此基础上实现了对明渠底板高程的优化调整,验证了模型的可行性及有效性。结果表明:提出的优化模型能够实现导流工程成本、施工强度及导截流风险的综合考虑,尤其是考虑施工截流风险对优化结果的影响,能够有效地降低截流风险及风险损失。     

胶凝砂砾石坝简化施工温控措施研究

胶凝砂砾石坝作为一种新坝型,具有安全性高、经济环保、施工快速等优点,但仍有诸多问题需要解决,尤其要推广应用到高坝工程中。本文根据胶凝砂砾石坝的材料特性和施工工艺,提出简化其施工温控措施的设想,以一座百米级胶凝砂砾石坝为例,采用三维有限元法对其简化温控措施前后的温度场和应力场进行仿真分析,仿真分析计算结果为胶凝砂砾石坝简化温控措施、加快施工速度提供了依据。     

复杂地质条件下高拱坝地基加固效果分析

结合某高拱坝,根据其天然地基下非线性有限元分析结果,总结了地基中主要软弱结构面对岩体变形和受力的影响,由此提出了具体的加固措施。建立了加固后的三维有限元模型,考虑结构面的接触非线性特性和材料弹塑性进行了有限元计算,对比了加固前后的应力和位移结果,合理评价了工程处理的效果。计算结果表明,地基经过处理后,岩体和结构面的应力和变形特性得到一定程度的改善,地基岩体的变形稳定性也有所提高。     

大尺寸柔性基础与地基接触应力试验研究

通过设计一系列不同宽高比的大方形柔性基础板模型,得到了不同土壤类型、不同宽高比、不同荷载作用下基础底板与地基接触应力的分布。在此基础上提出了底板非线性接触应力分布函数,并分析了荷载工况、土壤类型、基础底板宽高比等因素对接触应力的影响。研究成果可为大尺寸柔性基础的工程应用提供理论和实践参考。     

锚杆格构梁节点荷载分配研究与优化设计

锚杆格构梁节点荷载分配在工程中常采用均分或利用Winkler弹性地基模型的无限长梁模式推导分配系数,但均不符合实际受力情况。因此,本文利用双参数弹性地基模型推导出有限长梁受集中力的内力解答。根据此解答再计算出节点荷载分配系数kT和kL,进而得到格构梁的内力。结合实际工程,把理论解与ABAQUS有限元软件模拟所得数值结果进行比较,验证了理论解答的正确性,并与Winkler地基模型解答相比较,证明双参数地基模型较Winkler地基模型有更好的精确性,该方法可优化锚杆格构梁设计。     

跌坎式底流消能工跌坎深度确定及工程应用

由于受地形条件和下游高速公路桥墩的限制,某水库工程在选择消能工和体型的布置上难度较大,最终设计采用底流消能。为研究消力池的体型、消能效果和出池水流对高速公路桥墩的影响,开展了水力学模型试验。采用降低消力池底板高程形成跌坎式底流消能工,取得了良好的消能效果,临底流速降低明显,下游河道水流对高速公路桥墩的水力冲击明显减弱。所得成果可为类似工程的消能研究提供参考。     

弧门型钢混凝土闸墩内型钢布置形式研究

为研究闸墩内型钢布置形式对闸墩工作性能的影响,依据弧门支座附近闸墩局部受拉区配钢量不变原则,基于ANSYS软件建立不同布置形式的型钢混凝土闸墩模型,分别从闸墩位移、应力、裂缝分布和承载能力4个方面对闸墩内型钢布置角度和数量对闸墩工作性能的影响进行对比分析,得出型钢布置形式对型钢混凝土闸墩工作性能的影响规律。结果表明:对称荷载作用下,随着型钢数量增加,型钢混凝土闸墩位移、应力逐渐减小,承载能力逐渐增强;非对称荷载作用下,随型钢数量的增加,闸墩位移先减小后增大,闸墩应力变化不明显,闸墩承载能力先增强后减弱;保持型钢数量不变,随着布置角度的增加,型钢混凝土闸墩位移、应力先减小后增大,型钢布置扩展角为20°~30°时,闸墩裂缝扩散速度较慢。综合考虑,提出型钢混凝土闸墩内采用三根型钢以25°扩展角进行布置时为较好布置形式,这一结论在型钢混凝土闸墩设计中具有推广和应用价值。     

三洋港水闸底板水管冷却温控措施优化研究

混凝土初期通水冷却可以起到削峰控温作用,但可能造成水管附近混凝土开裂。本文结合三洋港闸底板通水冷却措施,应用冷却水管有限元直接算法,通过调节通水流量、温度及时间,分析闸底板混凝土温度场和应力场的变化趋势。结果表明:通水流量越大、通水水温越低及通水时间越长均使冷却效果越好。建议可以通过减小冷却水温与混凝土温差,延长通水时间来降低混凝土温度峰值,同时这也可以避免水管附近混凝土产生裂缝。     

明槽式鱼道进流口区水流特性及改善措施

为研究明槽式鱼道进流口区水流特性,以某河流为例,通过试验研究提出了底部介入对进流口区水流进行控导调整的修改措施,包括多级壅水坎与水下三角翼群两种方案。通过水力模型试验,对两种体型设计和布设形式的优化进行试验研究。研究表明,两种措施均对改善进流口区流态有明显作用;而三角翼群在保证进流口区及过渡段表层水流平顺、均衡前提下,有效降低了进流口区流速,还发挥了上溯鱼突进中临时休憩的掩体作用,满足了鱼类顺利回溯至河流的要求。同时,修改优化后的进流口区仍能满足设计过流能力要求。