铜街子水电站碾压混凝土现场原位抗剪试验

由于采用薄层、通仓浇筑施工工艺,碾压混凝土坝的坝体存在大量水平施工缝,这些施工缝的存在使人们对大坝整体性产生了疑问,令人关注。本文介绍了街铜子工程碾压混凝土坝体原位抗剪强度试验,并对试验资料进行了分析,认为,碾压混凝土剪切强度服从莫尔·库伦破坏准则;重力坝水平缝面是薄弱环节,其抗剪性能应是主要研究对象;正确分析运用试验数据以达到简化施工作业,对推广碾压混凝土筑坝技术、加快水电工程建设具有重要的意义。     

龙滩碾压混凝土室内外抗剪试验结果对比分析

对龙滩大坝碾压混凝土的室内抗剪、现场原位抗剪试验和芯样抗剪试验结果进行了对比分析。室内和现场抗剪试验结果表明,随着层面间歇时间的延长,3种强度等级的碾压混凝土的抗剪强度均下降,尤其是冷缝出现后抗剪强度最低。采用小值平均法和保证率为80%时统计法分析,3种强度等级的碾压混凝土现场原位抗剪试验的f′、c′值均能满足设计要求,小值法较统计法的f′值稍高,c′值稍低;分别用小值法和统计法得出的f′、c′值计算出的抗剪强度差别不大,小值法稍低。除去尺寸效应和龄期的影响后,两种强度等级的芯样抗剪强度均大于设计抗剪强度。     

碾压混凝土层间抗剪性能试验研究

根据碾压混凝土在施工过程中出现大量水平结合缝这一现象，对碾压混凝土的基本参数和层间结合的抗剪性强度进行了试验研究。通过研究得出了碾压混凝土的材料成分对其力学性能的影响关系。     

高坝碾压混凝土凹凸层缝法筑坝的设想

高坝碾压混凝土的施工缝面很可能是抗滑稳定安全的控制因素，为改善碾压混凝土坝这一成层材料结构体的特性，提出在碾压混凝土振碾密实后再采用接地部位为凹凸齿形的振动施工机械将碾压混凝土的平直层面压制成如三角形、梯形、波浪形等齿型层面，从而在上下层之间形成凹凸层缝的设想。理论分析认为这一施工技术驿提高碾压混凝土层缝的抗剪强度效果显著。     

碾压混凝土分层碾筑无层缝施工新技术研究

通过参加广西岩滩水电站碾压混凝土筑坝的施工实践，结合等建龙滩水电站高坝碾压混凝土设施施工的技术要求，分析研究碾压混凝土筑坝产生层缝的原因，成功探索出了一种混土工作度介于干硬性混凝土拦合物和低塑性混凝土拌合物之间，即VC值小于5s至坍落度小于5mm之间，取名“亚态碾压混凝土拌合物”为筑坝分铺碾物料，以相应最合适的湿地推土机为铺碾设备，并由此在相邻混凝土压实层间形成三角锯齿状相互嵌固，整体胶结的无层缝施工新技术，经作碾压试验，各项技术指良好，试验块四组层面原位抗剪（断）强度平均结果：f‘=1.18,3‘=2.38MPa ,混凝土无层继剪面破坏沿层面结合齿的中间剪断，该项技术已获国家发明专利，专利号ZL98109133．4，名称“碾压混凝土分层碾筑无缝施工技术”，有促进碾压混凝土筑坝技术进步与良好效益。     

碾压混凝土压剪强度分析

针对碾压混凝土受压剪作用问题,制作三级配本体、含层面试件和二级配本体、含层面试件,对试件进行单剪和双轴压剪试验,得到不同侧压应力下碾压混凝土的剪切强度。试验结果表明,施工层面削弱了碾压混凝土的抗剪性能;而侧压应力使碾压混凝土的抗剪能力显著提高,压应力越大,抗剪强度越高。根据双剪强度理论处理分析得到碾压混凝土的压剪强度曲线,该曲线与试验数据吻合,说明双剪强度理论真实反映了压剪破坏强度规律。     

渗漏溶蚀作用下碾压混凝土层(缝)面抗剪强度衰减规律试验研究

采用硝酸铵溶液循环浸泡的方式加速并模拟碾压混凝土层(缝)间渗漏溶蚀过程,应用直剪法测试抗剪强度,研究了溶蚀对混凝土层(缝)面抗剪强度的影响。结果表明,碾压混凝土层(缝)间渗漏溶蚀沿着缝面的法向逐渐向两侧混凝土的内部延伸,缝面溶蚀深度,即溶蚀前锋线至缝面的距离,用酚酞指示剂+电子探针线扫描技术测定,与钙离子累计溶出量呈线性关系,可以定量表征溶蚀程度。渗漏溶蚀引起缝隙两侧混凝土的孔隙率增大,微观结构变差,混凝土层(缝)面摩擦系数、黏聚力下降,但下降速率逐渐降低,衰减规律遵循牛顿冷却定律。试验数据拟合表明,基于牛顿冷却定律建立的以缝面溶蚀深度为自变量的抗剪强度衰减模型能够很好地反映碾压混凝土层(缝)面抗剪强度变化规律。     

碾压混凝土层面抗剪(断)特性尺寸效应研究

碾压混凝土呈层状结构,大约30cm厚为一层,大量的层面成为薄弱环节,层面抗剪强度参数为碾压混凝土重力坝抗滑稳定分析的重要依据。碾压混凝土层面原位抗剪试验是提供层面抗剪参数的主要试验方法。这种试验的试件大、投资多、工作量大,又是大型工程中必不可少的试验项目。结合龙滩碾压混凝土特性试验,研究试件大小对抗剪参数的影响,确定了原位抗剪试验试件的尺寸效应系数,并提出了一个表达式,从而可用小试件代替大试件研究抗剪参数。这将有较高的理论价值和实用价值。     

试件尺寸对碾压混凝土层面抗剪断强度的影响

通过碾压混凝土层面原位抗剪断试验和三维非线性有限元分析，研究试件尺寸对抗剪断强度的影响，得出了碾压混凝土层面抗剪断强度的尺寸效应表达式，试验结果表明，碾压混凝土层面抗剪原位抗剪断强度指标的尺寸效应明显，f′和c′的值均随试件尺寸的增大而减小，且c′值随尺寸变化的程度更大。三维非线性有限元分析得到的f′和c′值与试验拟合的参数基本吻合，计算值略小于试验值。     

丹江口大坝后期加高工程现场原位抗剪试验研究

 介绍了丹江口大坝后期加高现场原位抗剪试验研究成果，内容包括：法向应力与峰值抗剪强度的关系；法向应力与残余抗剪强度的关系；法向应力与摩擦抗剪强度的关系；两种水泥混凝土剪切变形特性；剪切面特征及描述。研究成果为设计提供了新老混凝土结合面的抗剪参数，为抗滑移稳定性分析提供了依据，同时论证了大坝加高采用贴坡嵌固的施工方案的可行性     

官地水电站大坝碾压混凝土层间抗剪强度的试验研究

碾压混凝土抗剪参数的选取对碾压混凝土重力坝抗滑稳定计算起着关键作用。针对施工中可能遇到的主要工况和施工措施进行了试验研究。通过对碾压混凝土层内抗剪、层间初凝前不同时间直接铺筑、层间初凝到终凝间不同时间及不同铺浆方式、层间终凝后冷缝处理、降雨强度对抗剪断参数影响等工况进行试验取得的成果表明:采取合理的措施,碾压混凝土层内和层间的抗剪断参数可以满足工程要求。     

提高碾压混凝土重力坝层面抗滑稳定性的措施

在已有研究成果的基础上对碾压混凝土层缝问题展开讨论，经过对层面施工技术的研究分析，提出了一种凹凸层缝施工法。根据对凹凸层面剪切力学模型的破坏机理的分析，获得了齿型层面在受水平剪力作用下的抗剪强度及力学参数计算公式。     

龙滩高坝碾压混凝土的层间抗剪强度参数

龙滩工程碾压混凝土重力坝，最大坝高２１６．５ｍ，当大体积持原重力坝断面尺寸前提下，要求碾压混凝土浇筑层面有较高的抗剪强度，根据现有工程经验和库仑抗剪理论，采用富胶凝材料ＲＣＣ技术，经大规模现场试验和较大尺寸原位抗剪试验，获得可靠的试验成果，为龙滩高ＲＣＣ坝的设计提供了依据。     

金安桥大坝碾压混凝土芯样及原位抗剪试验

根据设计要求,对金安桥水电站大坝碾压混凝土钻孔取芯,检测芯样性能,进行现场原位抗剪试验.检测结果表明,芯样外观光滑致密,骨料分布均匀,力学性能、极限拉伸和耐久性均满足设计要求;压水试验透水率小于1Lu;刷新了在同一个碾压混凝土钻孔中取出3根超过10m的芯样纪录.现场原位抗剪试验表明,大坝碾压混凝土层(缝)面接合良好,满足抗滑稳定要求.大坝碾压混凝土工程质量满足设计要求,整体质量良好.     

亭子口水利枢纽碾压混凝土原位抗剪试验研究

碾压混凝土层面原位抗剪试验是研究不同配合比碾压混凝土的不同间歇时间、层面不同处理措施对碾压混凝土层间接触面抗剪特性的影响规律。亭子口工程碾压混凝土工艺试验,只考虑了1种间歇时间、2种层间处理方式。原位抗剪试验结果证明,二、三级配碾压混凝土摩擦系数f’、粘聚力c’均满足设计要求。     

基于神经元网络的碾压混凝土材料剪切本构模型研究

碾压混凝土的分层形式对其力学性能有较大的影响．为了全面探讨碾压混凝土材料力学性能及为碾压混凝土结构数值分析提供材料参数，研究和建立了基于损伤的碾压混凝土材料剪切本构模型．由于现场原位抗剪（断）试验条件的限制，试验无法量测出试件的真实应变值．在考虑碾压层面点的强度、应变局部化效应的基础上，基于岩滩水电站现场碾压抗剪（断）试验结果，采用损伤模型的本构形式进行了碾压混凝土剪切本构研究，并建立了基于神经元网络的碾压混凝土剪切本构模型．     

向家坝水电站碾压混凝土力学性能原位试验研究

为保证向家坝水电站施工现场碾压混凝土的质量情况，组织实施了多项碾压混凝土生产性试验，以测定不同工况下的碾压混凝土物理力学性能。试验表明，在工程现场施工条件下，碾压混凝土抗压、劈拉及原位抗剪断强度等各种力学性能指标均满足设计要求，并且试验数据具有较好的相关性，客观反映了碾压混凝土层间抗剪断强度性质。     

碾压混凝土重力坝层面抗剪断过程研究

针对碾压混凝土重力南层间弱面的特点，基于碾压混凝土层面抗剪断强度，从实测层面剪应力－变位关系曲线（ｒ－ｎ）中概化出点的抗剪断强度曲线ｒ－ｎ，并提出碾压混凝土点抗剪强度概念，而后建立迁移力法非线性分析有限元模型，计算确定了正常荷载作用下层面强度储备系数，研究了碾压混凝土重力层面抗剪断过程。     

对龙滩碾压混凝土大坝断面设计的建议

本文对龙滩电站碾压混凝土坝的断面设计计算，提出意见与建议：分别建基面的抗滑稳定与碾压混凝土层间稳定的区别；建议龙滩碾压混凝土的胶凝材料用量按不同高程上、中、下三个层次进行碾压混凝土级配选择；建议碾压混凝土的层间抗剪强度指标分别为上部、中部、底部不同指标进行控制；建议碾压混凝土的层间稳定计算，采用不同安全系数计算式。     

胶凝砂砾石层面抗剪参数试验研究

胶凝砂砾石坝由于骨料多,水泥掺量少,本体抗剪强度很低,而且胶凝砂砾石坝采用碾压施工,水平向碾压层面的存在,会导致层间结合力的降低,影响层面的抗滑稳定及抗渗安全,因此研究胶凝砂砾石碾压层面抗剪能力具有重要意义。本文根据胶凝砂砾石碾压层面的处理措施,设计了6种试验方案进行胶凝砂砾石碾压层面的抗剪断试验,采用150mm立方体试件研究了单轴压条件下的胶凝砂砾石碾压层面抗剪断特性。并在守口堡大坝坝基不同高度的碾压层面处,采用50cm立方体试件进行了富浆胶凝砂砾石原位抗剪断试验。通过室内和原位试验研究,得到了胶凝砂砾石层面抗剪断基本参数,并通过分析揭示了胶凝砂砾石层面剪裂机理,对比了室内试验与原位试验结果的差异并揭示了其原因,对比了富浆胶凝砂砾石层面原位抗剪参数与RCC的差异。上述研究,为胶凝砂砾石大坝的结构分析提供了可靠的参数,并为碾压层面的施工提供了有益的建议。