挤压边墙在竣工期和蓄水期对混凝土面板砂砾石坝的影响分析

结合新疆某一采用挤压边墙施工技术的混凝土面板砂砾石坝工程,对蓄水期工况下有挤压边墙和无挤压边墙的混凝土面板坝进行三维非线性有限元分析,得出挤压边墙改善了混凝土面板坝的应力应变状态,对混凝土面板和坝体都是有利的。     

挤压边墙式混凝土面板砂砾石坝应力变形分析

挤压边墙作为世界坝工史上一门比较新兴的技术,还有许多方面有待研究和完善.结合某一采用挤压边墙施工技术的混凝土面板砂砾石坝工程,对其进行三维非线性有限元分析,分别对竣工期和蓄水期两种工况进行计算,得到了坝体以及混凝土面板的应力变形状态.研究结果表明:采用挤压边墙式混凝土面板砂砾石坝在竣工期和蓄水期应力应变值能够满足安全要求.     

挤压边墙施工法的面板坝有限元计算分析

为深入了解挤压边墙对面板堆石坝结构性态的影响,以某工程面板堆石坝为对象,建立典型断面的平面模型,其中该模型包括非简化的挤压边墙和简化的等效厚度的挤压边墙2个模型。通过非线性有限元计算方法,对比分析了原始施工方法和挤压边墙施工方法的大坝应力变形状态;分析挤压边墙取等效厚度的计算是否合理;研究挤压边墙对整体面板和堆石体的应力和变形的影响。通过分析得出,挤压边墙对堆石体影响不大,而且有效地减小了面板在竣工期和蓄水期的挠度变形和应力,使工程更加安全经济。研究成果为挤压边墙施工的推广提供参考。     

水布垭面板堆石坝挤压边墙施工表面变形观测分析

水布垭面板堆石坝是目前世界上在建的最高面板堆石坝，坝高233m，其上游坝坡采用挤压边墙施工技术。本文对挤压边墙在施工中的外部变形监测进行了认真分析，为面板的施工及同类型坝的施工提供了有益的借鉴。本文还对两种测量方法进行了比较，在满足精度要求的前提下对采用更简捷的测量方法进行了探讨。     

水布垭面板坝挤压边墙技术研究

挤压边墙技术是混凝土面板堆石坝中垫层料施工和保护的新技术。结合水布垭工程,应用有限元分析技术,对挤压边墙有关问题进行了探讨。分析认为,当混凝土面板与挤压边墙取小约束、挤压边墙与垫层取大约束、挤压边墙取低强度、低弹模、泊松比为0.25～0.30,内摩擦角不小于40°时,水布垭面板坝设置挤压边墙不会对面板、接缝应力变形带来大的影响,面板和挤压边墙的脱空值较小。     

水布垭面板坝挤压边墙技术有限元计算分析

挤压边墙技术是混凝土面板堆石坝中垫层料施工和保护的新技术。本文结合水布垭工程,应用有限元分析技术,对挤压边墙有关的一些问题进行了探讨。分析认为,当混凝土面板与挤压边墙取小约束、挤压边墙与垫层取大约束、挤压边墙取低强度、低弹模、泊松比为0.25～0.30,内摩擦角不少于40°时,水布垭面板坝设置挤压边墙不会对面板、接缝应力变形带来大的影响,面板和挤压边墙的脱空值较小。     

挤压边墙施工技术在斜卡水电站深厚覆盖层面板堆石坝的适应性初探

挤压边墙技术作为混凝土面板堆石坝垫层料的施工新技术，与传统的超填削坡、斜坡碾压施工工艺相比具有特定的优势。但由于混凝土挤压边墙在施工结束后将成为坝体永久工程的一部分，势必会给混凝土面板带来一定的影响。斜卡水电站面板堆石坝地处严寒地带，坝高110m，覆盖层平均深度65m。通过二维非线性有限元分析，对挤压边墙与面板间接触材料参数、挤压边墙与垫层间接触参数以及挤压边墙自身材料力学参数等三个设计要素以及对深覆盖层面板坝的适应性进行了敏感性分析，初步探讨了面板——挤压边墙间约束强度与面板的变形受力条件、地基覆盖层深度与面板——垫层料之间的脱空等相互关系，为施工决策提供依据。     

三维激光扫描技术在面板堆石坝挤压边墙变形监测中的应用

为了分析挤压边墙的变形特性对混凝土面板的施工及应力变形影响,首次采用瑞士徕卡公司生产的ScanStation P40扫描仪对涔天河面板堆石坝挤压边墙进行3期扫描,将第1期扫描点云数据作为基准数据,将第2期、第3期扫描的点云数据分别与基准数据进行对比分析来获取挤压边墙的变形特性,然后与同期挤压边墙上的棱镜实测数据对比分析。结果表明:挤压边墙中上部呈向下游位移的趋势,而下部呈向上游位移趋势;基于三维激光扫描的挤压边墙顺河向位移变化区域大于棱镜实测顺河向位移变化区域;挤压边墙中上部沉降较大,两岸沉降较小,挤压边墙处于变形发展阶段,尚不适合进行面板施工;2种监测手段得到的挤压边墙变形趋势基本一致。说明利用三维激光扫描技术对面板堆石坝挤压边墙表面变形进行监测是可行的,可为类似工程提供参考。     

水布垭面板堆石坝挤压边墙技术研究及应用

简要地介绍了挤压式边墙这一新技术的施工原理及其在土石坝筑填过程中的优越性,以及在水布垭面板堆石坝中的施工应用情况.通过建立水布垭面板堆石坝非线性弹性模型,采用非线性有限单元法计算出有无挤压式边墙时面板的应力应变分布情况,从而得出挤压式边墙对水布垭面板堆石坝面板的受力和变形是有利的.并通过探讨其质量检测方法,分析其有关技术参数、施工后的检测成果以及影响挤压式边墙质量的相关因素,最终共同论证了挤压式边墙技术在水布垭面板堆石坝中的可应用性.     

挤压边墙设计参数对堆石坝面板应力与变形的影响研究

为深入研究挤压边墙对面板的应力变形及接缝变形的影响,本文运用有限元数值分析方法,对不同尺寸、不同弹性模量的挤压边墙对面板影响进行对比分析,结果表明,挤压边墙改善了面板的应力情况,缓解了接缝的变形,而且随着设计参数的提高效果愈是明显。     

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。     

反滤层对高心墙堆石坝拱效应影响研究

心墙与坝壳间不均匀沉降可导致心墙内产生拱效应,反滤层变形模量高于相邻的心墙料及过渡料致使拱效应强烈,分析心墙拱效应并通过合理措施降低其影响极为重要。以某心墙堆石坝为例,采用有限元法计算了反滤料变形模量及反滤层新结构对坝体应力应变及心墙拱效应的影响。计算结果表明:采用低变形模量反滤料或在反滤层内分级填筑高塑性黏土,均可增加反滤层沉降,有效减小沉降差,削减拱效应。心墙的沉降差、应力变化率、拱效应强弱呈现较高的一致性,皆在1/2坝高附近最大。拱效应系数最小值随反滤料变形模量降低而增大。内部填筑黏土可使反滤料最大沉降增加0.47 m,使心墙拱效应系数最小值提升至0.683,相当于反滤料变形模量降低25%时的模拟结果。因施工时难以获取低变形模量反滤材料,故提出的反滤层改善结构具有较高的工程应用价值。     

阿勒泰市乌拉斯特水库沥青混凝土心墙堆石坝

阿勒泰市处于高寒地区,冬季漫长,施工工期比较短,新建一座水库一般需要3年时间完工;而沥青混凝土心墙坝可在较低温度下施工,施工期较长,对坝基坝体变形适应性强,心墙自愈能力好。本文以乌拉斯特水库为例,介绍了其混凝土心墙堆石坝的坝体分区、防渗体结构设计、沥青混凝土与基础和岸坡的连接、沥青混凝土心墙配合比设计和坝肩及坝肩防渗处理,供同类工程参考。     

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。     

厅子塘水电站砌石拱坝结构三维有限元分析

根据浆砌石坝设计规范和混凝土拱坝设计规范,结合云南厅子塘水电站细石混凝土砌石双曲拱坝工程特点,采用三维有限元方法,对拱坝体在多种荷载组合的工况条件下的坝体应力和变形进行了研究。研究结果表明,砌石双曲拱坝坝体的应力及变形均符合有限元计算一般规律,坝体最大位移在允许范围内,坝体上游面应力偏大,但在进行有限元等效应力核算后,计算研究结果在规范允许范围内。     

狭窄河谷中的高面板堆石坝长期应力变形计算分析

根据已建面板堆石坝的竣工后沉降变形规律和室内大型三轴流变试验结果,提出了堆石体长期变形流变模型.对建设在狭窄河谷中的九甸峡混凝土面板堆石坝进行了三维应力变形分析,考察了三维效应、堆石体流变等因素对大坝长期应力变形特性的影响.结果表明,狭窄河谷岸坡对坝体存在拱效应,减小坝体应力,同时,由于右岸坡度缓于左岸,右岸侧坝体较左岸侧存在更大的朝向河谷中心的位移.拱效应也阻碍了面板的弯曲和沉降变形,使靠近岸坡的面板接缝拉开和错动,并可能导致河床段面板中上部发生挤压破坏.坝体流变变形增大了面板挤压破坏的可能性.库水推力导致面板在挠曲的同时发生顺岸坡向拉伸,坝体的后期流变变形则可减小或改变面板的拉伸状态.     

沥青混凝土心墙堆石坝有限元数值分析

基于邓肯-张E-B材料本构模型,采用大型通用有限元软件ADNIA,对某沥青混凝土堆石坝进行了应力变形有限元计算,以便研究其应力应变特性.并在计算结果的基础上对沥青混凝土心墙的邓肯-张材料模型参数杨式模量、凝聚力、体积模量等进行了敏感性分析.坝体有限元计算结果表明:坝体上、下游坝坡附近小范围内出现拉应力;坝体应力在心墙附近有突变,出现了拱效应;各参数的变化对心墙的应力应变影响程度不一,其中杨式模量K、杨式模量指数n属于高敏感性参数,而体积模量指数m为低敏感性参数.为确保大坝安全,在上、下游坝坡采取必要的护坡措施,同时在大坝填筑施工时应适当提高上、下游坝坡附近坝体的压实标准;为保证心墙的稳定安全,适当调整沥青混凝土的配合比,并根据试验计算调整心墙的变形模量,使之和过渡料的模量协调一致,尽量减小沉降差异带来的不利影响.     

洮河九甸峡水利枢纽工程混凝土面板堆石坝设计

九甸峡水利枢纽工程混凝土面板堆石坝最大坝高136.5 m,坝址区地震烈度高,河谷狭窄,岸坡陡峻,河床分布深52～54 m、宽30～50 m左右的深厚覆盖层,为目前国内在深厚覆盖层修建的最高面板堆石坝.文中介绍了该混凝土面板堆石坝的布置、坝体分区、坝料设计、趾板结构、周边缝结构设计等,特别研究比较了河床深厚覆盖层平趾板处理措施和采取防渗墙截渗的结构特点,同时对于在覆盖层上修建高面板堆石坝进行了有益的探索.     

碎石桩加固地基对风化料坝应力变形影响研究

近年来振冲碎石桩逐渐应用到土石坝坝基处理中,为研究碎石桩加固地基对大坝应力变形的影响,以覆盖层地基上的某混凝土防渗墙风化料坝为背景,利用碎石桩对地基进行加固处理。在考虑坝料流变特性的基础上,采用非线性有限元方法,计算分析在碎石桩加固地基与未加固地基下,大坝在蓄水期和运行期的应力变形。通过对比计算结果,系统总结了碎石桩加固地基对坝体与防渗墙应力变形的影响规律。结果表明:在碎石桩加固地基下,大坝在蓄水期、正常运行1 a、正常运行5 a、正常运行10 a后,坝体和防渗墙的应力和变形相比未加固地基下都有所减小,相对而言,变形减小的幅度更大一些。可见利用碎石桩加固地基,可以有效地改善坝体和防渗墙的应力和变形,利于大坝保持稳定运行状态。     

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。