拉洛水利枢纽沥青混凝土心墙与廊道连接型式研究

柔性沥青混凝土心墙与刚性混凝土廊道之间的连接部位是大坝防渗体系的薄弱环节。为了确保连接部位的经济性与可靠性，针对拉洛水利枢纽高沥青混凝土心墙堆石坝，设计了3种不同的连接型式。考虑沥青混凝土心墙、混凝土廊道、土石坝填筑料与基岩四者之间的相互接触受力特性，分别建立有限元模型模拟坝体填筑和蓄水过程，研究了在竣工期与蓄水期3种不同连接型式条件下心墙与混凝土廊道的应力变形特性，对比分析了各种连接型式的优缺点，提出了混凝土廊道与沥青混凝土心墙的最优连接型式。结果表明：若竣工期心墙与两边过渡料沉降均匀，则心墙拱效应小；蓄水期心墙与廊道水平位移不协调会导致心墙底部竖向应力突变；连接型式3能使得沥青混凝土心墙、廊道与廊道后堆石料共同协同变形，是最优设计方案。研究成果可为沥青混凝土心墙结构型式选择提供理论依据。     

水库大坝应力变形及抗水力劈裂探讨

为了有效保障大坝在使用过程中的安全性以及稳定性,本研究将结合实际工程案例,针对初次蓄水速度与大坝应力变形、抗水力劈裂关系进行分析。研究结果表明:向上游水平位移呈现出增长主要发生在工程填筑施工阶段,在蓄水时则随着水位高程的增加逐渐降低,向下游水平位移的变化趋势在填筑施工以及蓄水过程中均呈现增长的状态;在不同工况下大坝坝体的最大沉降值差异不显著,并且在实施水库蓄水后反而出现部分抬升的情况;不同蓄水条件下心墙拱效应极为显著;当蓄水速度过快时将会增加心墙发生水力劈裂的几率,且坝顶靠近两侧岸坡区域发生裂缝的可能性极低。     

不同加载顺序下某高心墙堆石坝静动力计算

某拟建高心墙堆石坝考虑完全填筑后蓄水和边填筑边蓄水两种加载顺序,采用有限元方法对其进行静动力分析,结果表明:加载顺序对动力计算的影响很小,对静力计算的影响较大。在边填筑边蓄水的加载顺序下,坝体的竖向沉降和应力值较大,心墙较大的中主应力能够减小水力劈裂的可能性,同时这种加载顺序也可提高心墙和反滤层抗液化的能力。     

裘拉恩坝施工期间的性状

位于泰国南部的裘拉恩(CEiew Larn)堆石坝，高95m，建于1985～1988年。该坝为粘土心墙堆石坝，心墙上游侧有一过渡层，紧靠下游侧有一反滤层，其后是过渡层，用以保护心墙。坝顶高程为100m，当走坝高程升到80m时，水库开始蓄水，水位达到77．5m高程时，大坝完工。于是就出现了一个复杂问题，即施工时产生的应力场与心墙上游面的静水压力，以及由于水位上升对上游堆石体施加的浮力相互叠加。当时，对该坝的工作性能(特别是对心墙及其基础、反滤层和下游坝体)进行了监测。并用有限元法分析该坝在施工和蓄水过程中的性能，包括水库蓄水使坝的上游面浸透坍塌的研究。将实际观测值与有限元分析的估算值进行了对比。     

糯扎渡水电站蓄水速度对心墙堆石坝安全的影响研究

心墙堆石坝首次蓄水特别是蓄水速度较快时,可能对坝体安全造成一些不利的影响,如坝体后期沉降量增加、心墙拱效应增强甚至产生心墙裂缝、渗透变形、下游坝坡失稳、上游堆石湿化变形等,因此为确保蓄水过程中大坝的安全,需对水库蓄水速度与大坝安全的相关关系进行深入研究.依托在建的糯扎渡水电站心墙堆石坝工程,通过数值计算分析,从变形、应力、抗水力劈裂、非稳定渗流、坝坡稳定等方面研究了水库初次蓄水时大坝的安全特性,并提出蓄水速度建议.     

沥青混凝土心墙坝的应力及变形特性

基于三维有限元数值模拟技术,对某沥青混凝土心墙坝进行了应力及变形分析.计算中采用Duncan-Chang E-B模型作为坝体及心墙材料的本构模型,考虑蓄水后心墙上游堆石料的湿化效应,对大坝填筑和水库蓄水过程进行模拟,得到了竣工期及蓄水期两种工况下沥青混凝土心墙和坝体的位移、应力分布规律.计算结果表明,坝体及心墙的应力变形值均处在合理范围之内,坝体填料和心墙材料满足强度要求,为结构设计、施工提供了参考依据.     

官帽舟水电站软岩筑坝技术的成功探索

泥质粉砂岩湿化变形明显,官帽舟水电站沥青混凝土心墙坝首次尝试在上游水下填筑区采用泥质粉砂岩填筑,软岩开挖料占总填筑量50%以上。工程已经蓄水运行19个月,坝体渗透稳定;坝体表面和内部变形稳定,说明官帽舟水电站沥青混凝土心墙坝采用软岩筑坝技术是成功的。通过合理的坝体分区设计,控制泥质粉砂岩的压实标准,首次提出了初期蓄水前预沉降稳定期,成功解决了坝高100m级的沥青混凝土心墙坝的软岩填筑坝壳的变形问题,可供类似工程借鉴。     

满拉截石坝土质心墙施工质量控制及检测方法

满拉土质心墙堆石坝是目前西藏高原地区第一高坝，由于防渗心墙采用含碎石轻壤土填筑，又处于西藏高原的特殊地理环境，对施工质量控制提出了很高的要求，针对含水量制约填筑质量、土料的含碎石量制约碾压质量等填筑质量控制难点，从组织制度上，工程技术和施工进度方面阐述了填筑质量控制方法，指出利用压实度控制土质心墙填筑质量的检测方法。     

泥岩风化料在龙虎水库大坝防渗心墙填筑中的应用

为了解龙虎水库大坝防渗心墙料(当地泥岩风化料)的压实情况,以便为大坝的填筑施工提供科学依据,对泥岩风化料进行现场碾压试验。试验结果表明,由于料源母岩以软岩为主,在碾压和击实过程中砾石破碎率大于30%,压实性满足设计要求;按碾压试验确定的参数施工,防渗性能满足设计要求;料场天然含水率高于且接近最优含水率,施工时不用调整含水率可直接上坝,但要立采混合均匀方可进行填筑;该土料渗透系数小于5×10-6cm/s,具有较高的抗渗透变形稳定性。经复核试验验证及蓄水检验,当地泥岩风化料在龙虎水库大坝防渗心墙填筑中的应用是成功的。     

特高心墙堆石坝蓄水工况非稳定渗流分析

某特高心墙堆石坝库水位在蓄水期上升较快，为保证心墙等关键部位的渗透稳定性，根据实际监测资料确定计算工况，基于非稳定饱和-非饱和渗流理论，采用有限元法计算坝体非稳定渗流场。计算结果表明：蓄水过程中，心墙防渗效果较好，坝体内等势线向心墙上游侧表面集中，渗透坡降最大达到11.52,此值超过了心墙现场检测的平均破坏坡降，但并未达到反滤层保护下的允许渗透坡降，渗透稳定满足要求。计算成果可为此工程后续蓄水以及类似工程提供参考。