钻孔灌注桩在软土地基大孔口水闸中的应用

通过钻孔灌注桩在广东某软基大孔口水闸中的应用实例,简述了灌注桩在软基中的设计过程,总结相关经验,指出了桩侧阻力与桩端承载力的发挥与沉降计算的关系。     

某大孔口水闸底板施工温控数值模拟

大孔口水闸底板平面尺寸大而厚度薄,属弹性地基上的薄板混凝土结构。受混凝土施工期水化热温升影响与地基约束影响,底板易形成贯穿性裂缝,因此需重视水闸底板温控防裂问题。本文采用有限元仿真分析方法,对某大孔口水闸底板在不同季节开始浇筑混凝土情况下的温度场和应力场进行了仿真计算,并通过分析计算成果提出了推荐温控措施。结果表明:自然浇筑情况下,2月份与11月份起筑混凝土方案的底板应力可以满足温控防裂要求,但对5月和8月起浇混凝土方案,必须控制混凝土浇筑温度,才能满足温控防裂要求。此外,在水闸底板与上游铺盖和下游消力池底板的连接处设置分缝,对局部区域的应力集中问题有明显改善。     

洞庭湖区软土地基水闸不均匀沉降问题浅析

在洞庭湖区软土地基水闸建设过程中容易发生不均匀沉降,该文对大通湖东垸分洪闸工程建设过程中发生的地基不均匀沉降开展研究,介绍了工程概况、地质条件、地基设计和沉降处理过程与措施,分析了不均匀沉降的原因,总结了洞庭湖区软土地基水闸施工不均匀沉降问题的控制思路和方法,可为同类工程提供借鉴。     

基于三维有限元模拟的水闸地基不均匀沉降监测预警指标研究

苏州河河口水闸采用了迄今为止国内最大的底轴驱动翻板闸门的超常规设计方案,单孔闸门宽100 m。因闸址南北两岸存在不均匀沉降,危害水闸底板、底轴等主体结构的安全。为了保障水闸的正常运行,以设计规定的底板门轴线处差异沉降不超过1.5 cm以及底板不会发生受拉破坏作为控制条件,通过改变南北岸地基沉降量ΔZ_南、ΔZ_北模拟地基不均匀沉降并进行有限元分析,推求得到南北闸墩不均匀沉降监测预警指标为：南边墩相对北边墩最大差异沉降1.08 cm,北边墩相对南边墩最大差异沉降1.27 cm。     

沼气对水闸基础的影响及处理

在钱塘江南岸的萧山区海塘范围中，较多段堤身及滩地下含有沼气，对建筑物有较大的危害，其中沉降影响最大，特别是在发生了较大的不均匀沉降后，易使相邻构筑物的连接受到破坏，影响原设计的防渗，稳定等要求，以一水闸工程为例，介绍了各种影响和实际处理方法。     

某海堤与水闸连接段粉砂质地基处理方式研究

海堤与水闸的地基处理方式及上部荷载差异显著,两者极易产生不均匀沉降,严重影响其自身安全及减灾效益的充分发挥,急需研究预防措施。在对浙江东部海堤和水闸进行现场调研和现状分析后,选取粉砂质地基上的典型海堤和水闸,利用数值模拟软件FLAC~(3D),计算海堤与水闸连接段采用3种不同地基处理方式后海堤、水闸及其连接段的沉降值及其沉降差。经过进一步比较和分析后发现,海堤与水闸连接段粉砂质地基处理时,水闸相连端与水闸地基处理方式相同,海堤相连端与海堤地基处理方式相同,中间段地基沿连接段长度方向从水闸地基处理方式渐变为海堤地基处理方式,可实现地基承载力和刚度的渐进变化,减小海堤与水闸之间的不均匀沉降。     

水闸地基沉降变化成因分析

地基不均匀沉降对建筑物的影响较大,文章通过分析某水闸的相关历史沉降资料以及近期的沉降观测资料可知,目前该水闸差异沉降为29.90 cm,最大沉降量为58.00 cm,且水闸仍以0.01 mm/d发生沉降。通过分析影响水闸沉降的原因可知,该水闸发生过大沉降及差异沉降的主要原因为地基承载力不足、边墩荷载过大、分缝不合理以及上部改建加载等,建议对该闸进行上部减载及地基加固处理。     

三峡临时船闸大孔口封堵关键技术

三峡大坝临时船闸大孔口封堵尺寸为24m×78.5m,为目前世界最大的封堵孔口。通过对大孔口两侧高陡边坡坝段封堵期稳定及应力、大荷载作用下封堵门槽结构技术、混凝土快速施工等方面的研究,成功地解决了大孔口封堵的一系列高难技术问题。     

水闸混凝土结构关键部位温控防裂研究

由于水闸底板结构属于薄板结构,层厚较薄,其混凝土内部温度随年气温呈周期性变化,无稳定温度,给其最高温度控制标准的制定带来了一定困扰。为此采用有限元仿真分析方法,以某水闸为例,就水闸结构的最高温度温控标准、关键部位防裂重点及防裂措施进行了重点分析。通过计算可知,该水闸混凝土的最高温度控制标准按照32℃控制为宜;低温季节混凝土浇筑完成后及时保温可降低拉应力19%,上下层温差按照15℃控制,安全系数1.65。结果表明:水闸结构最高温度控制标准按照基础温差加闸底板结构各浇筑层第二年温度的最低值确定为宜;低温季节混凝土浇筑完成后应及时保温;闸墩与底板混凝土的上下层温差控制是闸墩结构防裂的重点之一,需从严控制。     

水闸安全监测技术规范关键要素研究

水闸工程作为防洪保安、调控水资源的重要设施,其安全运行至关重要。为规范水闸安全监测、掌握水闸运行性态、评价施工质量、反馈设计指标、降低失事风险等,有必要编制水闸安全监测技术规范,并对其关键要素进行研究。为此,规范编制组通过相关规范规程等技术资料梳理、典型水闸安全监测现状调研,以及与水闸运行管理人员座谈等,研究了规范的适用范围;在水闸主要结构病害特征分析的基础上,确定了水闸监测项目主要包括闸墩及翼墙变形、闸基扬压力及侧向绕渗、基础沉降及闸墩倾斜、上下游水位及冲刷等,测点布置要能反映水闸运行性态。同时,结合典型水闸缺陷处理实例,针对水闸上下游水位变化频繁、地质条件差等特点,提出了水闸安全监测资料整编分析的关键要素。在对比分析了与混凝土坝、土石坝等建筑物监测技术规范的差异性的基础上,编制了水利行业标准《水闸安全监测技术规范》(SL-768)。     

淤泥质地基闸塘连接段地基处理方式研究

为探讨减小淤泥质地基上修建的水闸与海塘连接段沉降差的措施,在现场调研、现状分析的基础上,结合典型工程,利用有限差分数值模拟软件FLAC3D,分别计算了水闸与海塘连接段采用四种变刚度复合地基处理方式时水闸与连接段之间的沉降差及海塘与连接段之间的沉降差。结果表明:连接段地基采用高压旋喷桩处理时,采用首选同时渐变桩长和桩间距,次选渐变桩长或桩间距,最后选渐变桩径的方案,实现水闸—连接段—海塘之间地基承载力和刚度的平稳变化,既可减小水闸与海塘连接段沉降差,又可降低工程造价。研究成果可为水闸与海塘连接段设计提供参考。     

新疆某水利枢纽泄洪闸闸墩温控 防裂反馈分析

Based on the basic theory of temperature field and stress field for mass concrete, a feedback calculation for the temperature control simulation is made in accordance with the specific characteristics of the pier of the flood discharge sluice for a water control project in Xinjiang. It is known through the calculation that the adoptions of both the measure to alleviate the temperature difference between the inner and the outer concrete of the pier during the early period and the measure of the following-up temperature insulation for the concrete are the favorable methods to prevent the cracking of the pier concrete, and then this study result can provide references for the related project concerned.     

大岗山水电工程建设重大技术问题研究与处理

大岗山水电站工程规模巨大,高拱坝、高边坡、高地震烈度的工程特性决定了工程建设难度大、工程技术复杂。在工程建设过程中,针对高烈度地震区拱坝抗震安全、峡谷坝肩高边坡开挖、右岸边坡卸荷稳定、大坝基础处理、混凝土温控等重大技术难题,积极落实解决方案,为确保工程建设安全有序推进提供了强有力的技术支持。经过9年多的建设,在参建各方的共同努力下,工程所面临的重大技术问题已基本解决。详细论述了相关重大技术难题的解决方案,可供同类工程参考。     

寒潮作用下大型水闸施工期温控防裂仿真分析

针对大型混凝土水闸因体积庞大进行寒潮影响下的温控防裂仿真计算时精度较低的问题,提出了子母模型联合反馈修正算法,有限元计算过程中在空间上和时间上进行加密,每完成一次子模型的计算,将结果反馈至母模型。于曹闸工程实例分析表明:5℃及10℃温差区间寒潮冷击对结构表面温度影响较大,对内部影响较小,导致表面开裂,采取适当保温措施即可防裂;该计算结果可满足工程要求,提高了计算速度,证明了算法的合理性。     

急弯段闸孔出流的弯道水流特性研究

在河弯处修建水工建筑物时,研究弯道水流特性对水工建筑物布置的影响十分重要。采用RNCκ-ε紊流模型对急弯段闸孔出流的弯道水流进行了三维数值模拟。通过模拟计算,比较分析了急弯段不同闸位、不同流量条件下闸孔过流时的流速分布、紊流动能、压强分布和环流等相关水流特性与变化规律。分析研究结果表明,闸坝位于弯道上游时,弯道对闸坝过流的影响最小,但需对闸坝下流弯道凸岸岸坡附近区域采取一定的防护措施;闸坝布置在弯道中游时,过闸水流受弯道的影响最小,闸室水流的稳定性、闸门的工作安全以及闸墩的空蚀破坏都是实际工程中需要注意的重点。数值模拟验证与物理模型试验结果吻合较好,计算精度较高,能够满足相关计算研究要求。     

某大型水闸工程安全监测系统设计

全面介绍了某大坝水闸的安全监测设计、施工及自动化监测系统布置。     

软土地基上水闸整体结构优化设计

针对软土地基上水闸整体结构的优化设计问题,以江苏省苏北某水闸为例,建立了以闸室与群桩基础结构关键几何尺寸为设计变量,闸室与群桩基础总造价最低为目标函数,闸室结构抗滑稳定性、地基承载力、基底应力、闸室与桩基结构强度、闸室沉降和桩顶水平位移为约束条件的优化设计数学模型,利用ANSYS软件的优化模块进行寻优搜索,分别求得水闸整体结构优化设计方案和闸室结构优化设计方案。结果表明:水闸整体结构优化设计方案总造价比闸室结构优化设计方案总造价少2.7%,桩顶水平位移达到限定值,优化效果更显著。