紫坪铺面板堆后坝汶川地震永久变形实测结果分析

分析了汶川大地震紫坪铺面板堆石坝永久变形实测结果.研究表明,大坝顶部区产生的永久沉降最大,而且在永久沉降变形构成中占主要的部分.地震后紫坪铺大坝外形轮廓均在地震前外形轮廓之内,坝坡地震永久变形矢量均指向坝内,表明大坝地震后整体是收缩的,有利于大坝的整体稳定.建议了土石坝地震分区震陷率的概念与方法,论证了坝顶加固的土石坝抗震加固技术的科学性与合理性.     

土石坝坝顶加固的永久变形机理及其离心模型试验验证

首先介绍了汶川特大地震中紫坪铺大坝永久变形原型观测的研究结果,根据紫坪铺大坝汶川地震实测结果,发现地震永久变形主要产生于大坝的上部,从地震永久变形的发生机理论证了坝顶加固技术的合理性与科学性.然后介绍了土石坝离心模型动力试验的研究成果,通过离心模型试验验证了坝顶加固的有效性与合理性.通过比较,表明离心模型试验得到的大坝变形分布形态、大坝外形轮廓变化、变形矢量等关键技术特性与墨西哥El Infiernillo土石坝及紫坪铺汶川地震实测结果吻合很好,证实了离心模型试验的技术优势.     

纳子峡面板砂砾石坝地震永久变形有限元分析

针对纳子峡面板砂砾石坝实际情况,采用三维非线性动力有限元法,建立了大坝的三维有限元模型,计算了大坝在设计地震作用下的地震响应。根据面板坝土石料的三轴试验结果,选用坝料的残余应变模式,建立了同时计入残余体应变和残余剪应变的面板砂砾石坝地震永久变形计算模式,应用应变势概念及其相应的整体变形计算方法,计算预测了纳子峡面板坝的地震永久变形,分析了坝体地震永久变形的量值和分布规律。结果表明,大坝在7.5度地震作用下具有较好的抗震能力,其永久变形能够满足工程需要。     

紫坪铺混凝土堆石坝抗震风险分析

结合"5·12"汶川强震考验的紫坪铺混凝土面板堆石坝工程的震损情况,利用高土石坝抗震风险分析模型,针对坝坡失稳和坝体永久变形两种常见的破坏模式应用可靠性理论与静、动力有限元计算等方法展开深入研究,利用蒙特卡罗随机抽样方法计算大坝失事概率,最后结合震损统计结果和高土石坝抗震风险评价矩阵等级表,对紫坪铺大坝进行抗震风险等级评定,结果表明紫坪铺大坝在地震后具有高风险,需要及时进行抗震加固。     

两河口水电站高土石坝地震反应地震模拟振动台模型试验研究

在大型地震模拟振动台上,进行了两河口水电站高土石坝地震模拟振动台模型试验。通过对模型坝在振动过程中的加速度反应的量测和分析、观察坝体在振动过程中的直接反应、量测坝体在振动后的永久位移和竖向沉降,得到了两河口高土石坝模型坝在地震中的加速度反应规律,地震残余变形及分布规律和坝体破坏过程及模式等。研究表明:空间位置、输入地震波强度和类型、先期振动和蓄水等因素对坝体各测点的加速度反应规律有重要影响。大坝在地震作用下的永久水平位移和竖向沉降很小;坝体的破坏形式主要是河谷段、靠近坝顶坝坡土体的颗粒松动,发生滚石而引起的浅层滑动。     

紫坪铺大坝汶川地震震害分析及高土石坝抗震减灾研究设想

紫坪铺面板堆石坝作为"5.12"汶川大地震强震区高土石坝的典型,重点总结了其主要震害,包括坝体地震永久变形,面板的脱空与垂直缝挤压破坏和施工缝错台,下游坝坡局部震损,防浪墙等坝顶结构震损,渗漏量变化等;并针对本次汶川地震土石坝震害的特点,提出进一步开展有关高土石坝抗震减灾设计研究的一些设想,包括土石坝震害及地震资料的调研与获取,高土石坝动力破损特征与地震灾害机理研究,高土石坝地震安全评价与震害评估方法研究,以及高土石坝抗震加固及应急处置措施研究等.     

丹江口水利枢纽右岸土石坝抗震安全复核研究

针对丹江口水利枢纽右岸土石坝的抗震安全问题，依据GB 18306-2015《中国地震动参数区划图》对右岸土石坝抗震安全进行复核。通过构建精细化的三维有限元模型，参考同类工程坝料动力试验成果拟定计算参数，分析研究了大坝在正常蓄水期遭遇地震工况下大坝的加速度分布、动位移、地震永久变形等性状和坝坡稳定性，重点分析防渗体心墙安全性以及土石坝与混凝土坝接头部位的变形协调性。结果表明：右岸土石坝抗震安全性能良好，满足相关规范要求。     

基于实际震害的土石坝永久变形估算

土石坝地震震害主要表现为震后永久变形,利用永久变形来评价大坝的抗震稳定与安全更为合理可行。本文结合30余座土石坝的震害资料,研究了土石坝的自振周期等基本自振特性,同时对场地地震卓越周期、滑块屈服加速度与大坝最大加速度反应等主要影响因素进行了深入分析,提出了基于土石坝实际震害的永久变形计算公式,并与Makdisi、Sarma等方法的计算值进行比较,该方法具有较好的计算精度。     

高土石坝地震安全评价及抗震设计思考

介绍了国内外几座典型土石坝的震害表现,并对这些土石坝,特别是紫坪铺混凝土面板堆石坝的震害原因进行了详细分析.结果表明,地震导致的坝体附加变形以及坝体不同部位变形的不均匀和不协调是土石坝发生震害的主要原因,土石坝的各类不同材料的接触带以及河谷地形突变处是发生震害的主要部位,在大坝设计施工时需特别予以关注.最后,对高土石坝安全评价和抗震设计方法提出了若干建议,并特别指出,考虑到地震的随机性和高土石坝安全的绝对重要性,有必要研究高土石坝的极限抗震能力.     

高面板坝土工格栅加固机制及抗震加固效果分析

现有土石坝震害调查、模型试验以及动力反应分析等研究结果表明,靠近坝顶区的上部坝坡是土石坝抗震的薄弱部位。目前强震区高土石坝抗震设计多采用土工格栅来加固上部坝坡,以提高坝顶区抗震稳定性,如何合理评价土工格栅的加固效果是国内外学者关注的焦点。本文在系统总结土工格栅加固机理的基础上,基于准黏聚力加固机理和等效复合体计算模型模拟土工格栅加固作用,从坝坡抗震稳定、坝体地震永久变形和面板防渗体系安全等方面对土工格栅加固高面板坝的加固机制及抗震加固效果进行了综合分析评价。结果表明：(1)格栅和堆石料的相互作用使得堆石料具有了一定的整体性,其刚度和强度均有一定程度的提高;(2)格栅加固可以限制堆石体侧向移动,提高坝坡整体性和稳定性,减少坝体地震永久变形,从而改善面板应力分布和减少面板接缝位移,提高防渗系统的安全性;(3)土工格栅对高面板坝具有综合的加固效果,需要采用综合性评价方法进行总体评价。     

“635”水利枢纽大坝运行期变形监测成果分析

本文主要介绍了“635”大坝的变形监测布置及工程运行期的变形监测分析成果。监测结果表明：大坝两坝肩差异沉降较小，主坝上游最大坝高处的表面沉降量最大，内外部沉降监测成果基本吻合，符合土石坝内外部毫形的一般规律。     

基于性能的高土石坝抗震风险分析

在总结世界各国大坝抗震设防标准的基础上,建立了基于性能的高土石坝抗震风险分析模型。根据大坝地震危险性分析,确定了基于性能的地震动输入标准及地震峰值加速度的概率分布形式,建立地震作用下高土石坝常见破损模式(坝坡稳定和永久变形)的结构易损性模型;结合震后损失建议了高土石坝抗震风险评价矩阵。     

密云水库潮河主坝沉降监测资料分析

大坝安全监测是实时掌握被监测体的状态、保障其运行安全的重要手段,沉降是土石坝的一个监测重点.根据密云水库潮河主坝47 a来的沉降监测资料,选择有代表性的标点,绘制沉降过程曲线,进行回归分析,得出回归方程,对沉降进行预报,绘制大坝累计沉降量横断面、纵断面和等值线平面分布图,对大坝沉降的影响因素进行分析,揭示斜墙土石坝变形规律,判断大坝变形是否正常.     

紫坪铺混凝土面板堆石坝震损特性分析

紫坪铺面板坝经受了超设计标准的地震考验,经震后及时修复,目前其监测仪器运行正常,完好率达83%。震后大坝坝顶一次产生了81cm的明显震陷和超过30cm的水平位移,目前坝体变形已趋于稳定,但面板脱空及施工缝错抬现象明显。紫坪铺大坝具有较强的抗震能力,地震后坝体总体稳定,且堆石密度提高,有利于震后永久变形的减小。     

土石坝坝坡抗滑稳定性分析及加固设计研究

土石坝边坡稳定对大坝安全运行有着至关重要的作用。通过对土石坝边坡稳定性分析,找到边坡失稳的原因,合理选取加固方案,对工程设计和大坝安全运行均有重要影响。本文以淮河中游某水库为例,根据大坝坝坡稳定性分析,加固设计时考虑将下游坝坡表层土剥离后重新翻压,确保与原土层紧密结合。     

大坝安全诊断与加固技术

分析大坝安全诊断技术现状和发展趋势,介绍混凝土坝结构补强加固、混凝土老化加固和土石坝坝体与坝基防渗、坝体变形加固技术及应用等方面最新成果和发展方向。     

库水位骤降下混凝土防渗墙对心墙土石坝渗流稳定的影响

采用混凝土防渗墙对心墙土石坝进行加固,考虑坝体土料的非饱和特性,对加固前后土石坝在库水位骤降情况下的渗流稳定特性进行有限元计算分析,结论如下:当水位骤降时,加固前的坝体中孔隙水来不及排出,浸润线呈"上凸"状,坝顶向上游发生较大变形,上游坝坡形成贯通塑性区,坝坡抗滑安全系数较小.设置混凝土防渗墙后,心墙内的浸润线降低,坝顶位移和沉降变小,塑性贯通区消失,坝坡安全系数增加.计算表明,混凝土防渗墙与坝基相连,在坝体内部形成"纵向增强体",坝体整体刚度增强,抗渗性增强,坝体的变形得到有效限制,坝体的稳定性明显提高.     

大型坝地震特性的经验教训及其对地震设计准则的影响

由于地震作用而引起破坏的少数大坝之中，主要是尾矿坝、水力冲填坝以及一些小的土石坝。遭到严重破坏的土石坝、支墩坝和大型混凝土重力坝不多于10座。这种好的记录的原因主要是由于现代大坝很少遭受强地面震动。在1999年9月21日台湾的奇奇地震当中，垂直干石冈混凝土引水坝的二级断层在靠近右岸坝肩的闸门底板引起了6～8m的竖向不均匀位移。水流过破坏的底板，但是没有给水库带来灾难性的后果。在2001年1月26日印度古吉拉特的布吉地震中，21座土石坝遭到严重的破坏，200座土石坝需要加固。幸运的是，在地震发生时，水库基本上是空库，因此没有引起更大的破坏。这些近期例子表明，强地震可以引起大坝的破坏。尽管如此，没有因为地震而直接造成人员死亡的报道(国际大坝委员会的数据库中大约有40000座大坝)，但这并不能断定地震不会严重危及大坝的安全。因此，需要讨论从这些地震所吸取的经验教训和它们对大型土石坝、拱坝以及混凝土重力坝的抗震设计准则的影响。     

小浪底水库水位变化与土石坝变形分析

通过研究黄河小浪底水库变形监测特征点累计位移量与库水位升降的关系,表明:库水位周期性的急剧升降导致土石坝顺水流方向水平位移的周期性变化,土石坝具有"弹性";大坝在高水位压力下,受时效影响向下游方向运动,属非弹性变化;沉降是土石坝土体固结的结果,在库水位急剧升降时,受水位分量作用土体固结速率改变,沉降速率加快。     

高土石坝地震永久变形研究评述

在强震荷载作用下,土体将产生不可恢复的瞬时滑移变形或整体永久变形。永久变形的发展严重危及高土石坝的安全和正常使用,如何预测土体地震后的永久变形成为高土石坝抗震性能安全评价中一个重要的方面。围绕西部大开发和南水北调战略的需要,对高土石坝抗震性能安全评价研究的现实意义和研究现状进行了论述,综述了目前国内外有关高土石坝地震永久变形的分析方法,对今后高土石坝抗震性能安全评价的研究方向提出了一些建议。