糯扎渡高心墙堆石坝的抗震措施研究

本文在广泛收集调研国内外强地震区已建心墙堆石坝抗震加固措施的基础上,通过有限元分析,研究采用上缓下陡坝坡抗震措施的效果,并用杆单元模拟堆石体中的加筋,探讨对坝顶一定范围进行坝体加筋抗震措施的可行性.根据动力有限元分析计算的坝体加速度分布、坝体永久位移结果,总结糯扎渡坝体动力反应的规律,评价糯扎渡坝坡的抗震安全性.     

水布垭超高混凝土面板堆石坝的运行性状

已建的清江水布垭面板堆石坝高达233m,是目前世界上最高的混凝土面板堆石坝.对堆石体采用"南水"双屈服面弹塑性模型,采用实际的坝料分区与填筑过程,根据施工期的坝体沉降曲线,对坝体填料的参数进行了反分析.在此基础上对大坝的应力与变形特性进行三维弹塑性数值仿真分析,模拟面板堆石坝的实际填筑过程和蓄水过程,对大坝的运行性状进行研究.研究结果表明:对于233m的超高混凝土面板堆石坝,正常运行期,坝体变形较大,不考虑堆石体流变时.坝体最大沉降为2.29m,最大水平向位移为58.5cm.面板最大挠度为72.9cm,顺坡向位移最大为6.4cm,顺坡向出现拉应力,最大值超过4.0MPa.面板竖缝的变形不超过10mm,周边缝的三向变形不超过20mm,均在止水结构可承受的范围内.     

应力路径对堆石变形特性的影响

本文应用龙滩水电站和十三陵抽水蓄能电站两座面板堆石坝的堆石料,近似模拟大坝填筑、水库蓄水和库水位下降时的应力路径,研究了坝体内的应力状态。试验结果表明：对面板坝而言,大坝在施工期和运行期坝轴线上游部位处的堆石变形模量比常规三轴应力（σ３＝ ｃ）条件下得出的变形模量大,而以往一些工程在进行坝体有限元计算时未考虑这一特点,采用的堆石变形模量偏小,这是计算周边缝位移及面板法向位移比实际值偏大的主要原因。     

积石峡面板堆石坝流变分析与施工期优化

堆石料的流变变形会增加坝体运行期的总体沉降进而影响面板堆石坝运行期的安全性。坝体堆石填筑完成后的变形稳定时间对之后修筑的面板的应力和变形具有一定影响。从应力和变形角度,变形稳定时间越长对面板堆石坝的安全性越有利,然而延长变形稳定时间会导致施工期变长和工程投资的相应增加。本文针对积石峡面板堆石坝进行了三维流变变形计算,分析了流变变形对大坝应力变形的影响;研究了不同变形稳定时间大坝应力变形的响应;并基于计算结果对施工期优化给出了初步的建议。     

复杂地基对西龙池面板堆石坝三维应力及变形的影响研究

西龙池抽水蓄能电站的下水库大坝为沥青混凝土面板堆石坝，坝址碎石料覆盖层较深，且河床基岩面向下游倾斜，大坝设计中如何合理利用坝基覆盖层碎石料并减少坝基开挖量是十分重要的问题。本文采用清华非线性解耦K－G模型，进行大坝三维非线性有限元分析，研究了蓄水期坝体变形特点及下游坡及坝趾区坝基的稳定问题，并提出相应的工程措施。     

基于灰色理论的高面板堆石坝沉降预测研究

基于灰色系统理论,建立了进行高面板堆石坝坝体沉降预测的GM（1,1）模型,并用该模型对公伯峡面板坝的坝体沉降进行了灰色预测,结果表明,运用该模型对高面板堆石坝的坝体沉降进行预测是可行的,预测结果也是较为合理的     

基于强度折减法的高土石坝三维抗震稳定分析

在边坡稳定性分析中,虽然极限平衡法因为简单易行而广泛使用,但在处理三维稳定问题时还面临很多困难,而有限元强度折减法处理三维问题要方便得多。本文以应用广泛的岩土工程三维数值模拟工具———FLAC3 D为计算平台,以混凝土面板堆石坝和黏土心墙堆石坝两种坝型为研究对象,在强度折减法基础上采用拟静力方法研究高土石坝坝坡在不同坝高、坝坡坡度、地震烈度以及岸坡坡度条件下的稳定安全系数以及最危险滑裂面的位置和形状。计算结果表明,随着坝高的增加、坝坡的变陡、地震烈度的提高以及岸坡坡度的变缓,坝坡的稳定安全系数均降低。安全系数与坝坡坡比近似呈线性关系,与坝高、地震烈度、岸坡坡度等因素呈非线性特性。基于计算结果,文中给出了安全系数与影响因素之间的经验拟合公式。同时发现,地震烈度和岸坡坡度对面板堆石坝的滑裂面位置和形状有较大影响,而地震烈度对心墙堆石坝滑裂面形状和位置的影响较小。     

黄河公伯峡面板堆石坝三维湿化变形分析

本文以公伯峡混凝土面板堆石坝堆石料的三轴湿化试验和压缩湿化试验成果为依据，改进了沈珠江Cw-Dw湿化模型，在模型中考虑了周围压力对湿化体变的影响，在已有三维非线性应力应变分析程序TOSS3D中编制了三维湿化变形模块。在此基础上，研究了公伯峡面板堆石坝在稳定渗流和尾水位抬升条件下坝体的湿化变形，并进行了湿化模型参数的敏感性分析，研究了坝料的湿化变形对面板应力和变形的影响。     

超高心墙堆石坝应力变形特点分析

土石坝是世界各国广泛采用的坝型,我国在建和拟建的300m级高坝许多为土石坝.清华大学水利水电工程系近年来参加了糯扎渡、双江口、两河口、古水和其宗等300m级超高心墙堆石坝的应力变形分析工作.论文总结了上述超高心墙堆石坝工程坝料分区特点以及邓肯张EB模型参数的取值范围,选取典型计算成果分析总结了超高心墙堆石坝在坝体应力、心墙拱效应、坝体变形分布、心墙超静孔隙水压力和坝体应力水平分布等方面的一般规律和特点.     

电厂灰场尼龙编织袋充填土坝体的抗震稳定性分析

本文运用二维动力分析方法对一种新型的灰坝－尼龙编织袋充填土坝在地震作用下的动力反应和坝坡稳定性进行了分析。文中就地震时孔隙水压力上升对土的动力特性的影响进行了计算并给出其结果，诸如：坝体内部的加速度反应、动剪应力、孔隙水压力的增长模式以及坝坡的震动稳定安全系数等。     

堆石坝料压实监测指标影响因素及适用性分析

实时压实监测技术已成为堆石坝碾压质量控制的有效手段。但是面板堆石坝坝料种类多、不同坝料组分区别明显、施工工艺差异大，故而不同施工工艺对压实监测指标的影响，以及监测指标在不同坝料分区的适用性有待进一步研究。结合现场碾压试验，分析了碾压机行进方向、振动模式及坝料类型对压实监测指标的影响，发现碾压振动频率是其主要影响因素；同时发现包含更多碾轮加速度谐波分量的CCV指标对于不同面板堆石坝料有更好的适应性。基于上述分析，提出了耦合考虑频率的CCV指标来表征面板堆石坝不同坝料的压实质量。本文研究可为有多种坝料的面板堆石坝压实质量实时控制提供合适的监测指标。     

浅论拱坝坝肩抗震稳定

本文从拱坝震害,分析了拱坝抗震的特点、薄弱部位和坝肩动力失稳的过程,指出了拱坝坝肩抗震稳定分析与边坡稳定分析的不同之处,探讨了失稳安全系数的定义和意义,最后,回顾了基于现行抗震规范要求的刚体极限平衡方法并指出了其局限性,以及“九五”攻关期间所采取的改进措施,提出了更切近实际,能反应拱坝抗震稳定诸特点,从概念和方法上都有别于传统的刚体极根平衡法的新的拱坝坝肩抗震稳定分析方法,以及与之相配套的以坝体为主体的坝肩岩体稳定的工程安全准则。     

土石坝建设期漫坝风险分析

结合土石坝建设期挡水建筑物及其顶部高程不断变化的实际,基于Monte-Carlo计算机模拟方法,通过分析水文、水力因素的不确定性,确定洪水位的分布;分析施工进度的不确定性,确定挡水建筑物顶部高程的分布。在此基础上建立漫坝风险数学模型,并根据建设期导流阶段的划分,计算各阶段漫坝风险以及综合漫坝风险。实例分析表明,施工进度的不确定性对土石坝建设期的漫坝风险有显著影响,计算方法和研究模型具有较好的实用性。     

砂砾石地基上面板堆石坝变形和应力性状分析

结合原型观测资料和数值方法分析和评价建于砂砾石地基上苗家坝面板堆石坝的变形和应力特性,进而总结砂砾石地基上面板堆石坝的行为特性并与典型大坝(修建于基岩上的面板堆石坝)结果进行对比分析。原型观测结果由大坝详细变形监测系统获得,覆盖大坝施工阶段、蓄水阶段和一年运行期。为了全面获得大坝施工期和运行期变形和应力特性,并对大坝长期变形进行预测,基于参数反演结果对大坝进行三维有限元分析。比较分析表明,大坝原型观测结果与数值计算结果吻合良好。苗家坝面板堆石坝变形和应力特性表现良好并趋于稳定。另外,对包括苗家坝在内的12个已建砂砾石地基上面板堆石坝实测变形进行了总结归纳分析并与典型大坝结果进行比较。结果表明,砂砾石地基对面板堆石坝行为特性具有显著影响,大坝沉降和面板挠度显著大于典型坝结果,且最大值位置呈现向下移动的趋势。     

Hardfill坝结构特性分析

Hardfill坝是一种新坝型,这种新坝型的基本特点是:梯形剖面,上游设防渗层,筑坝材料采用一种称为hardfill的低强度材料。本文运用有限元法,以重力坝作为参照,计算分析了梯形的hardfill坝在各种荷载情况下的坝体应力和变形特点。计算结果反映出hardfill坝在各种荷载工况下都有较好的工作性能,整体应力水平低,安全性较重力坝有很大的提高。通过经济比较,得出hardfill坝的成本比碾压混凝土坝和面板堆石坝低。Hardfill坝是一种安全、经济的坝型。     

高边坡变位计算的矢量法及在李家峡工程中的应用

在一般情况下，岩石变位计测值并不代表岩石边坡的真实变位，用矢量法原理分析变位计测值可以求得实际变位值的大小，方位和倾角。李家峡水电站在拱坝坝肩开挖和高边坡锚固施工的同时，就埋设了岩石变位计，并率先采用矢量法对施工期的观测成果进行跟踪分析，发挥了指导边界加固设计，检验边坡加固效果，监测坝基开挖对边坡稳定性影响的诸多作用。     

基于变形协调的黏土心墙坝岸坡比优化方法

岸坡与坝体的变形协调问题是黏土心墙坝的重要工程问题,岸坡比则是变形协调的主要影响因素。为了从变形协调的角度对岸坡比进行优化设计,以前坪水库黏土心墙土石坝为例,基于有限元计算,分析了不同岸坡比对坝体变形协调性的影响,主要结论如下：（1）以坝体的最大沉降和变形梯度作为变形指标,以应力拱效应中的应力劣化度作为应力指标,以应力水平作为强度指标,这三类指标可以统称为坝体与岸坡的变形协调评价指标;（2）以岸坡稳定可靠性指标为安全控制指标,以削坡开挖土方量作为经济性控制指标,可以分别确定岸坡比的上、下边界,作为多目标优化分析的优化区间;（3）除变形协调评价指标外,同时引入安全指标,通过各指标功效函数之间的权重组合,对目标函数求极小值,可以实现对岸坡比的多目标优化设计。以所分析的黏土心墙坝为例,基于变形协调控制的优化坡角（坡比）为58°,能同时满足坝体与岸坡的安全性、经济性和变形协调性,表明所提出的岸坡比优化方法是合理的,能为设计提供科学依据。     

氧化镁混凝土在东风拱坝基础中的应用及长期观测成果分析

国内外将MgO混凝土筑坝技术应用于主体工程,在贵州东风水电站拱坝基础深槽是第一次。文中披露了东风拱坝基础深槽MgO混凝土的长达近10年的原型观测成果,用详细的数据和成功的事实阐明了MgO混凝土的长期变形总是趋于稳定,不存在无限膨胀趋势。     

基于广义塑性模型的高面板堆石坝静、动力分析

考虑筑坝砂砾料的压力相关性,对广义塑性模型的弹性模量、加载塑性模量和卸载塑性模量进行了修改,并根据筑坝砂砾料静、动力试验确定了修改后的模型参数。采用修改后的广义塑性模型,进行了200m级砂砾石面板坝的有限元静、动力反应分析。计算结果表明：采用修改的广义塑性模型,可以直接得到坝体在地震荷载作用下发生的永久变形;弹塑性分析得到的大坝静力变形、动力反应和地震永久变形规律合理;合理考虑压力相关的广义塑性模型用于高面板坝静、动力有限元分析是可行的。