黏土心墙坝加固中混凝土防渗墙应力变形研究

结合某病险黏土心墙土石坝加固所采用的混凝土防渗墙方案,分别按普通刚性墙和三种不同弹性模量塑性墙进行了典型剖面数值模拟,分析了土石坝加固中混凝土防渗墙以及坝体应力变形规律,比较了塑性墙和刚性墙的性能差别,以及塑性混凝土材料对防渗墙应力变形的影响。结果表明:塑性墙的应力分布均匀且压应力、拉应力、剪应力均远小于刚性墙的,塑性墙与坝体的变形协调性良好,而刚性墙与坝体变形相差较大、增加了墙体应力,塑性混凝土防渗墙在应力变形方面明显优于刚性混凝土防渗墙。     

土石坝超深混凝土防渗墙变形与受力分析

我国病险土石坝已开始应用超过60 m的超深混凝土防渗墙进行加固。受库水变化和帮坡加载等作用、基岩嵌固条件及墙体材料性能等影响,防渗墙受力复杂多变。结合花凉亭水库大坝除险加固工程,采用Biot固结理论和南水双屈服面弹塑性模型,对混凝土防渗墙在坝体内的变形与受力情况进行三维仿真分析。成果表明:坝体混凝土防渗墙受老坝帮坡加固和库水上升的影响较小;超深混凝土防渗墙建议适当提高抗压强度、降低弹性模量,以满足其受力和耐久性要求;对于非直线型大坝拐弯处的混凝土防渗墙,底部墙体应力会增大,可考虑增设钢筋等措施。研究成果可为超深混凝土防渗墙的设计提供借鉴。     

土石坝低弹模塑性混凝土防渗墙应力变形分析

本文结合福建南安坂头水库大坝防渗墙工程实例,针对低弹模塑性混凝土的特点,对修筑塑性混凝土防渗墙前后的坝体进行了渗流分析,并采用非线性邓肯—张(E—B)模型研究了大坝防渗墙在一定水位下的应力变形特性。结果表明:低弹塑性混凝土防渗墙具有良好的防渗性能;修建墙体后坝体蓄水期垂直位移分布规律与竣工期相似,水平位移有向下游的趋势,坝体蓄水期大小主应力等值线趋势基本与竣工期相似;低弹塑性混凝土防渗墙墙体拉应力随混凝土弹性模量的增大而增大,最大拉应力均位于259.00m高程左右。     

低弹模混凝土防渗墙在某土石坝加固中的应用

通过对不同弹模的混凝土防渗墙的应力计算，并根据防渗墙与周围土层的变形协调性能和边界条件，同时考虑墙体的耐久性等因素，确定最优的墙体强度及相对应的弹性模量。采用低弹模混凝土防渗墙加固某土石坝的设计实例表明，对于用有限元计算防渗墙加固的土石坝，土体和防渗墙可近似地视为线弹性体，防渗墙与坝体问的泥皮引入一维零厚度Goodman接确单元。计算结果与宏观理论分析相符合。为提高混凝土防渗墙的安全性，一方面要尽量降低混凝土的弹性模置或变形模量，另一方面应尽量提高混凝土的强度，即降低弹性模量与抗压强度的比值（模强比）。     

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。     

东川水库低弹模混凝土防渗墙应力变形分析

该文结合平和县东川水库大坝混凝土防渗墙工程实例,采用二维非线性邓肯(E-B)模型,对不同弹性模量、不同厚度的防渗墙进行应力、变形分析,为水库除险加固设计提供依据。分析结果表明:弹性模量对防渗墙应力影响较大,对变形影响较小;墙厚对防渗墙应力、变形影响均较小。     

黏土混凝土防渗墙在米家寨水库除险加固中的应用

米家寨水库除险加固工程坝体和坝基防渗处理采用了黏土混凝土连续防渗墙技术。设计墙体全长274.9m，墙厚0.8m，墙体最大深度69.0m，最小深度31.78m，下部伸入基岩深度根据岩层的风化程度不等，最大深度13．5m，最小深度1．5m，成墙面积13489，4m^2。文中介绍了防渗墙的设计，施工和成墙的质量检验。     

土石坝低弹性模量混凝土防渗墙应力变形数值分析

目前关于在大坝除险加固过程中应用较多的低弹性模量混凝土防渗墙的工作性状及受力特性等方面的研究较少,有必要进行深入研究.对采用低弹性模量混凝土防渗墙加固的某土石坝典型断面进行了有限元数值分析,采用改进的Goodman单元模拟防渗墙与周围土体的接触面,计算了不同水位下防渗墙的应力变形情况,并将数值计算得到的水平位移值与实测值进行了对比.此外,还对比分析了不同弹性模量下防渗墙墙体的位移和应力变化情况,可供实际加固工程中防渗墙弹性模量取值时参考.     

混凝土防渗墙在浙江省土石坝工程中的应用与发展

文中对混凝土防渗墙在浙江省土石坝工程的应用与发展进行了介绍,根据此类工程的应力应变计算成果、混凝土弹性模量与强度的取用等资料,强调工程设计应依据防渗墙与周围土体的变形协调性能和边界条件,对墙体混凝土应选择不同的弹性模量进行应力应变计算分析,针对混凝土强度及其弹性模量特性,在满足应力应变的前提下,重视混凝土耐久性,确定最优的墙体混凝土强度及相应的弹性模量。     

混凝土面板堆石坝地基防渗墙塑性损伤数值分析

在坝体填筑和水库蓄水作用下,防渗墙工作和受力条件复杂,可能产生塑性应变和墙体开裂。本文结合实测资料和数值分析,研究面板堆石坝深覆盖层地基防渗墙的应力变形和损伤特性。在基于实测资料分析防渗墙应力变形特性的基础上,采用混凝土塑性损伤模型,建立防渗墙应力变形及损伤特性的三维数值计算模型。数值模型考虑坝体和地基渗流-应力耦合效应及墙体与覆盖层的接触效应,真实模拟坝体填筑和水库蓄水过程。在采用实测资料验证数值计算结果的基础上,结合实测和数值结果深入分析了面板堆石坝防渗墙的受力机制及其应力变形和损伤开裂特性,讨论了防渗墙位置、材料、坝体和地基渗流-应力耦合作用对墙体力学特性的影响。研究结果对面板堆石坝防渗墙建设和结构安全控制具有一定的指导意义。     

毛尔盖心墙堆石坝防渗墙与坝体防渗体连接形式

介绍毛尔盖心墙堆石坝概况:最大坝高为147 m,河床覆盖层厚度为30~50 m,拟用混凝土防渗墙对坝基进行防渗处理。在分析防渗墙与心墙防渗体各种连接形式的优缺点之后,结合本工程实际和工程经验,选定防渗墙按硬接头接廊道的连接形式。进行有限元计算分析,确定防渗结构参数,防渗墙仅取1道,墙厚1.4 m。实践表明,采用该方案防渗墙和廊道内的应力适中、投资较少。     

劈裂式灌浆技术在土坝防渗加固中的应用

介绍了阳朔县土坝工程普遍存在的坝体疏松、坝外坡洇湿渗漏及坝体变形、出现裂缝等现象,分析了其成因,论述了工程加固中采用劈裂式灌浆,形成铅直连续的防渗泥墙、堵塞漏洞、裂缝或切断软弱层,使坝体应力重新分布,提高变形稳定性,达到解决土坝渗漏的施工工艺和方法.     

窄口水库刚性及塑性混凝土组合式防渗墙施工

窄口水库主坝为黏土心墙堆石坝,坝体采用0.8m厚刚性及塑性混凝土组合式防渗墙进行截渗加固,成墙最大深度为82.75 m.防渗墙造孔施工将成槽方法由二序法调整为三序法后,未再次出现连环漏浆情况,提高了防渗墙成槽期间槽孔的稳定性.超深混凝土防渗墙施工,应严格控制造孔、清孔质量,根据实际情况采取灵活的施工方法,尽可能缩短成槽周期.下设预埋灌浆管桁架或钢筋笼施工中,应避免出现桁架或钢筋笼下设不到位、导管埋深过大及浇筑过程中混凝土面上升速度不均衡问题.     

软基上面板堆石坝加高可行性研究

汤浦水库东、西主坝拦河坝为混凝土面板堆石坝,坝高约30 m,建基面为第四系软基,为满足供水需求,需将坝高增加1.7 m,正常蓄水位增加2 m,大坝加高拟比选堆石体和空心箱体两种方案。首先通过土工试验初步确定了计算参数初始值,然后根据原型观测资料对老坝坝基参数进行了反演分析,确定了土体本构模型计算参数,最后对两种加高方案分别进行了三维有限元应力变形计算分析。研究表明,大坝经过15 a运行,地基固结已基本完成,为大坝加高创造了良好的条件。较之于空心箱体加高方案,堆石体加高方案对坝体变形、防渗体系应力变形以及周边缝变形的影响略大一些,但两种加高方案防渗体系的拉压应力均在混凝土抗拉和抗压强度允许范围内,周边缝的三向变位也小于设计允许值,两种加高方案均是可行的,空心箱体加高方案略优于堆石体加高方案。     

重力坝设计新思路

碾压混凝土（RCC)筑坝技术是混凝土筑坝技术在材料与施工技术上的革命，本文从RCC坝的现状入手，分析大坝产生裂缝和导致渗漏的原因，论证了尽可能降低重力坝坝体混凝土中的胶凝材料用量，就可避免温度裂缝的发生。提出的重力坝设计新思路是：坝体混凝土只满足应力与稳定的要求，无需承担防渗功能，而大坝的防渗功能，应由上游面专门设置的防渗结构来承担，即大坝的设计应体现功能分开的原则。     

土石坝垂直防渗加固措施综述

我国土石坝数量众多,渗流问题引起的大坝病害与险情严重危及土石坝的运行安全。近年来,我国全面开展了病险水库除险加固工作,垂直防渗加固措施因防渗效果显著,在实际工程中得到广泛应用。通过收集病险土石坝除险加固资料、开展现场调研分析及查阅大量相关文献,总结土石坝常用垂直防渗加固措施主要有灌浆、防渗墙和土工合成材料防渗技术等。文中阐述各技术措施的应用历史与发展现状,归纳垂直防渗设计原则和不同垂直防渗加固措施防渗原理及其施工工艺,对比分析各自的防渗体厚度、处理深度、防渗效果、工程施工、环境影响、投资造价、适用地层、工效等特征与适用性。分析认为垂直防渗加固措施的选择,应综合考虑坝基地形地质条件、工程施工难度、环境影响及投资造价等诸多因素。     

龙滩碾压混凝土重力坝及其防渗面板的应力分析

采用可以描述岩体弹性和弹塑性变形的等效模型一多层结构模型，模拟碾压混凝土的应力应变关系，据此对龙滩碾压混凝土坝及防渗面板在3种工况下的受力状态进行了计算，计算结果表明，坝体及坝基内的应力分布合理，防渗面板工作状态良好。     

深厚覆盖层上高混凝土闸坝静力特性研究

丹巴水电站坝型为混凝土闸坝,最大坝高42.0 m,闸坝基础河床覆盖层深厚,最大厚度达133 m,为世界上拟建于深厚覆盖层上的最高闸坝工程。通过对闸坝进行静力特性研究,研究了闸基沉降、不均匀变形、闸基稳定等关键技术难题,分析结果表明:采用合适的基础处理方案,闸坝基础沉降与不均匀变形得到有效控制、坝体与基础的应力变形协调性较好、闸底板及防渗墙应力状态较好,可满足工程安全运行的要求。     

新疆下坂地水利枢纽工程深厚覆盖层防渗技术

新疆下坂地水利枢纽工程是国家和新疆维吾尔自治区的重点建设项目,坝址砂砾石土覆盖层厚达150 m,土性成因复杂多样,工程地质条件复杂,防渗难度国内外罕见.通过对深厚覆盖层地质资料的研究分析,提出“上墙下幕”垂直防渗方案,即上部采取80 m深、1.0 m厚的塑性混凝土防渗墙,下接70 m深的灌浆帷幕.水库蓄水后对防渗墙的挠度、应力应变及坝基渗流情况进行了监测分析,发现大坝防渗系统在初蓄期间工作性态良好,“上墙下幕”垂直防渗结构在深厚砂砾石覆盖层中发挥了理想的防渗效果.新疆下坂地水利枢纽工程深厚砂砾石土覆盖层“上墙下幕”垂直防渗技术的成功应用,为我国西南、西北山区同类大坝的兴建积累了宝贵的经验,为推动砂砾石土地基筑坝技术的发展提供了重要的参考和借鉴.