三峡二期上游围堰安全监测

为全面了解三峡二期上游围堰的工作状态,确保围堰运行安全,建立了外部变形监测、内部变形监测、渗流监测、应力应变监测、爆破影响监测等一系列安全监测系统,及时反馈了围堰堰体及防渗墙变形、应力应变、爆破震动、防渗墙渗漏量等监测成果,为围堰的安全运行和二期工程安全施工提供了可靠的数据和科学的依据.文章详细介绍了安全监测项目的布置和安全监测仪器的埋设,并对部分监测成果进行了分析.     

三峡二期上游围堰防渗墙开钻施工

三峡二期上游围堰防渗墙开钻施工由基础工程局承担的三峡二期上游围堰防渗墙工程已于１９９７年１１月１５日正式开钻施工，打响了二期围堰防渗墙施工第一炮。三峡二期围堰是三峡工程最主要的临时建筑物之一，其上、下游两道围堰防渗墙与已建成的混凝土纵向围堰共同构成大...     

三峡二期下游围堰混凝土防渗墙拆除爆破试验研究

由于三峡二期下游围堰混凝土防渗墙部分墙段内有灌浆施工时预埋的钢管及固定钢管的保持架,这种结构在以往的围堰防渗墙爆破拆除工程中没有先例.为此着重介绍了钢管爆破试验、爆破网络模拟试验及混凝土防渗墙现场爆破试验的试验方法及试验成果,并通过三峡二期下游围堰爆破拆除工程实践,证明了防渗墙爆破拆除设计方案达到了安全可靠经济合理的要求.     

三峡二期围堰工作性态分析及变形预测

通过监测资料分析 ,可以看出三峡二期围堰变形已基本稳定 ,最大水平变形 31 2mm ,最大沉陷 75 5mm。围堰防渗墙变形与上、下游水位差密切相关 ,还与时效变形有关。上游围堰第一道防渗墙 ,因工作条件困难 ,最大水平变形为 5 94.6mm ,但变形平滑 ,无错位现象。围堰渗流量上游围堰为 2 6～ 39L/s,下游为 6 3L/s,比设计允许值小得多。防渗墙内力多为压应力 ,个别点为拉应力但很小 ,可以认为围堰工作正常。在分析资料基础上进行了数学统计回归分析 ,以便进行变形预测     

施工及运行期三峡二期围堰防渗墙有限元分析

三峡工程二期深水高土石围堰，是三峡工程的关键工程之一，二期围堰堰体特别是防渗墙体的应力变形，是衡量围堰安危的重要指标．本文针对现场施工工况，对三峡二期围堰塑性混凝土防渗墙进行了应力变形有限元计算分析．根据塑性混凝土龄期选择相应的模型参数，考虑施工、运行时上下游水位变动对墙体应力状况的影响，得到了一些有意义的结论．计算结果表明，从防渗墙体应力和应力水平看，三峡二期围堰在施工和运行阶段是安全的；上下游水位变动对防渗墙水平位移有较大的影响，随着上游水位升高和基坑进一步抽水，墙体水平位移将会加大．     

高水头作用下围堰堰体及防渗墙变形特性研究

为了弄清在高水头作用下围堰堰体及防渗墙的变形特性,以三峡工程二期围堰部分实测变形数据为基础,采用土石坝分析的Duncan E-μ本构模型,计算了堰体及防渗墙的应力和变形。结果表明,在高水头作用下,堰体及防渗墙结构在1次荷载作用下的瞬时应力及变形规律为：堰体大部分单元的垂直位移均表现为沉降,只有少量单元在高水头作用下出现向上的位移;防渗墙结构变形与堰体结构变形基本协调一致。说明围堰结构在高水头作用下能够安全运行。为类似结构设计提供了参考和依据。     

广义径向基函数法在防渗墙变形预测中的应用

广义径向基函数兼备模糊系统及神经网络的优良性能，精度较高，能满足围堰安全监控的要求。在系统分析围堰防渗墙变形影响因素的基础上，建立了基于广义径向基函数的围堰防渗墙变形预测模型。通过长江三峡二期围堰实例分析表明：此预测模型计算简便，适用性强，精度高，为围堰防渗墒变形预报提供了新思路。     

三峡工程一期土石围堰结构分析与现场监测

三峡一期围堰采用水下抛填风化砂，并在其中建造柔性防渗墙，它担负着保护三峡导流明渠的开挖和砼纵向围堰修建的重任，对围堰结构和防渗墙进行结构数值分析和现场安全监测与检测表明，体和防渗墙是层定，安全可靠的。     

三峡二期围堰塑性砼变形性能及影响因素的研究

对三峡二期围堰砼防渗墙的塑性砼单轴应力应变全过程线作了分析, 认为曲线的线性段表征材料工程特性, 可取该段的斜率作为塑性砼单轴抗压弹模。在三轴应力条件下,研究了塑性砼极限偏差应力与围压的关系、偏差应力与轴向应变的关系、轴向应变与侧向应变的关系。提出了影响塑性砼变形性能的几个因素。     

三峡工程二期围堰防渗墙变形规律及运行状况分析

三峡二期围堰于1998年建成挡水，运行状况良好。本文首先根据实际观测资料，分析了三峡二期上游围堰双墙的变形机理，又通过各种情况的有限元计算，包括墙体不同龄期、上游水位变动、墙间水位变动以及改变堰体材料参数对上下防渗墙位移及应力的影响，分析了各种可能的应力状态。所得结果对于防渗墙的安全运行具有指导意义。     

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。     

高土石围堰复合土工膜与防渗墙联接型式研究

复合土工膜与防渗墙联合作为围堰防渗体系,其联接部位处容易产生破裂而存在安全隐患,接头部位是该防渗体系的薄弱环节。因而,需开展土工膜与防渗墙联接型式的研究,避免复合土工膜因防渗墙与堰体的变形差异而产生破坏,确保围堰整个防渗体系的安全。以西部某水电站高土石围堰为例,采用有限元分析方法,重点研究了防渗墙与堰体联接部位土工膜的受力及变形规律,以及深厚覆盖层上高土石围堰的整体应力变形规律。结果表明:当土工膜与防渗墙之间采用不同联接型式时,对堰体和防渗墙的应力变形影响较小,但对防渗墙与堰体间位移差异和土工膜应变有显著影响。如土工膜采用平直铺设,则沉降错动会使得接头部分土工膜产生较大的拉应变。随着土工膜平铺段位置的抬高,接头处的土工膜应变大幅减小,受力较为有利。由此可知,将土工膜竖直抬高一定距离后再进行平直铺设是合理的,最终应结合室内拉拔试验成果,确定上覆土层的临界厚度。     

某防渗墙变形应变监测成果分析

以某坝基防渗墙为例，根据施工期观测数据并结合监测仪器布置对其应力变形特征进行分析，并对其机理进行探讨。变形（挠度）主要与水平压力有关，灌浆压力使得垂直河向上水平位移监测成果出现了不规律现象。防渗墙应变主要与所受的竖向荷载有关，墙体与两侧覆盖层间的不均匀沉降所产生的摩阻力对其应变空间分布特征具有较大影响。     

龙开口水电站坝基防渗墙数值模拟

以龙开口水电站坝基深槽开挖工程为依托,采用有限元法用四节点的薄板单元模拟钢筋混凝土防渗墙墙体,为防渗墙上游侧卵石河床地基土体的支承刚度系数及防渗墙支护结构建立有限元分析模型。通过分析提出了防渗墙支承刚度系数的确定方法,并分析了不同支撑条件下防渗墙的可靠性。结果表明:防渗墙与砂卵石地基土体之间的接触形式接近于滑动支撑连接,压缩模量取值越大,土体支撑刚度系数也越大;不同支撑条件下,防渗墙位移变化比内力变化更明显,支撑条件对墙体变形影响较大。     

土石坝坝体混凝土防渗墙应力变形分析

以浙江省某粘土心墙坝除险加固工程防渗墙加固方案优化设计为背景,采用二维非线性对防渗墙的应力变形特性进行分析。研究土石坝坝体混凝土防渗墙在不同弹性模量、墙厚和坝高工况下的墙体应力变形特性。墙体应力受弹性模量及坝高的影响显著,受墙厚的影响微小;水平位移受坝高的影响显著,受弹性模量和墙厚的影响很小。坝体防渗墙设计时,应重视墙体混凝土弹性模量的选择。对一般20 m级的低坝可采用普通混凝土材料,对于40～60 m级中坝,应控制弹性模量不超过5000 MPa。     

深覆盖层上面板堆石坝防渗墙应力变形分析

采用三维非线性有限元方法分析深覆盖层上面板堆石坝防渗墙应力变形特性,覆盖层和坝体材料的本构关系采用邓肯-张E-B模型,在防渗墙和覆盖层之间设置接触摩擦单元以模拟两者之间的相互作用。通过建立的有限元模型分析了坝体分期筑坝、坝体填筑速度以及防渗墙施工顺序对墙体应力变形特性的影响,同时探讨悬挂式防渗墙的应力变形特性。计算结果表明:坝体分期填筑对防渗墙的应力变形特性影响较小;较快的施工速度将引起坝体竣工期防渗墙较大的应力变形,其中拉应力达到3 MPa,顺河向变形达到15 cm;防渗墙靠后的施工顺序可以使运行期防渗墙拉应力减小2.42 MPa,顺河向变形减小达85%;悬挂式防渗墙贯入深度越小,其应力变形特性越趋于安全稳定。     

混凝土防渗面板浆砌石重力墙堆石坝安全监测分析

根据浙江省某水库安全监测资料,分析了新建混凝土重力墙与原防渗面板缝隙变形规律,评价了增设混凝土重力墙和坝基采用帷幕等工程措施后大坝渗流状况,揭示了混凝土防渗面板浆砌石重力墙堆石坝渗流特点.     

仁宗海水库大坝坝基防渗墙在坝体填筑期间的监测资料分析

分析了仁宗海水电站悬挂式混凝土防渗墙在坝体填筑期间的墙体挠度、墙体上下游不同高程的渗压变化及墙体沿深度的垂直向应变规律,认为墙体挠度与坝体填筑有关,受坝体自重产生的水平推力作用影响明显;防渗墙防渗效果良好,但存在渗流绕过墙底向下游渗透;竖向荷载及墙侧摩阻力对防渗墙应变空间分布特征有较大影响,浅部墙体垂向应变为拉应变,随着墙体深度增加,拉应变减小并转化为压应变,最大应变出现在墙底附近,表现为受压。     

定向爆破堆石坝应力变形特性研究

结合实测数据与数值模拟方法对某定向爆破堆石坝体结构在不同阶段的应力变形特性进行了分析,探讨定向爆破堆石坝的应力变形规律,并重点讨论了爆破堆石体和防渗结构的力学行为。对比分析表明:不同于常规坝体的最大沉降位于坝体2/3部位,爆破堆石最大沉降发生在爆破堆石体顶部,爆破堆石及坡积物的可压缩性是其产生较大沉降的主要原因。在此基础上,分析了爆破堆石体沉降对防渗结构应力变形的影响。结果表明:由于筑坝材料组成复杂、力学特性相差较大,导致大坝局部出现一定的不均匀沉降。700 m平台以下的反弧处出现较大的变形和应力,对沥青混凝土防渗斜墙变形造成较大影响。此外,库水位的抬升使沥青混凝土斜墙的应力和变形规律发生了较大变化,防渗体应力和变形明显增加。研究得出的定向爆破堆石坝的应力变形规律,较为全面、真实地反映了定向爆破堆石坝的爆破堆石体、坝体及防渗体的运行性态,同时也对高面板堆石坝、软岩筑坝、弃渣坝、滑坡及堰塞体等大变形结构体的安全性态研究具有一定的参考价值。     

新疆某碾压式沥青混凝土心墙坝设计

某碾压式沥青混凝土心墙砂砾石坝建在新疆高寒地区,介绍了该沥青混凝土心墙轴线、心墙厚度、过渡层厚度的确定及心墙与坝基防渗体的连接方式,并对其进行了坝体三维有限元应力应变静力分析。结果表明:相对于浇筑式沥青混凝土心墙、土料心墙等坝型,碾压式沥青混凝土心墙坝宜选择较厚的过渡层,以利于心墙施工控制;心墙厚度主要取决于坝体高度和坝壳料可能的变形情况。经综合评价,该坝变形协调性良好,应力分布基本合理,沥青混凝土心墙不会发生水力劈裂和拉裂破坏,坝体结构布局较为合理。