A simplified physically-based breach model for a high concrete-faced rockfill dam: A case study

A simplified physically-based model was developed to simulate the breaching process of the Gouhou concrete-faced rockfill dam (CFRD), which is the only breach case of a high CFRD in the world. Considering the dam height, a hydraulic method was chosen to simulate the initial scour position on the downstream slope, with the steepening of the downstream slope taken into account; a headcut erosion formula was adopted to simulate the backward erosion as well. The moment equilibrium method was utilized to calculate the ultimate length of a concrete slab under its self-weight and water loads. The calculated results of the Gouhou CFRD breach case show that the proposed model provides reasonable peak breach flow, final breach width, and failure time, with relative errors less than 15% as compared with the measured data. Sensitivity studies show that the outputs of the proposed model are more or less sensitive to different parameters. Three typical parametric models were compared with the proposed model, and the comparison demonstrates that the proposed physically-based breach model performs better and provides more detailed results than the parametric models.     

基于变形控制标准的高土石坝地震可靠度分析

基于可靠度分析的设计方法是科学定量地研究和保证岩土工程安全性的重要手段之一。通过定量考察土石坝工程中的不确定性因素,综合评估地震失效概率,可为高土石坝抗震设计和风险评估提供参考。以坝顶震陷率作为地震安全控制指标,提出了同时考虑地震和筑坝料参数不确定性的高土石坝地震可靠度分析方法。首先,采用地震烈度作为地震危险性的宏观衡量尺度,通过引入地震烈度概率模型,将基于概率烈度的地震动峰值作为地震强度因子,调整规范谱人工地震波的幅值进行动力有限元计算。然后,采用适用于处理小样本和非线性问题的高斯过程响应面法,建立筑坝料参数与坝顶震陷率之间的非线性映射关系,结合蒙特卡罗法计算高土石坝地震失效概率。最后,以紫坪铺面板堆石坝为例,应用该方法考察了设计基准期内的地震失效概率。     

覆盖层上面板堆石坝趾板与基础连接方式的研究

采用三维弹塑性有限元分析,对那兰水电站混凝土面板堆石坝趾板与基础的两种连接方式——刚性连接与柔性连接进行了比选及技术论证。不同连接方式下的坝体应力与变形计算结果表明:两种连接方式对坝体、坝基及混凝土面板的应力与变形影响很小;但对防渗墙和趾板的变形有较大影响,刚性连接下防渗墙与趾板的变形要小于柔性连接情况;两种连接方式下防渗墙和趾板的应力总体上没有很显著的差异,都在其应力允许范围内;两种连接方式下,面板周边缝变位差别较大,采用刚性连接方式时,面板周边缝有较大沉陷,甚至超过一般止水构件所能承受的变形能力。综合对比两种连接方式下的坝体应力、变形计算结果,建议采用柔性连接方式连接趾板与基础。     

有挤压墙面板堆石坝的面板温度应力分析及改善措施研究

该文在综合考虑挤压式边墙、面板、坝体相互作用的基础上开发了面板堆石坝面板温度应力的数值模拟方法并验证了其合理有效性,然后重点分析了挤压式边墙这种结构对于面板堆石坝面板温度应力的影响规律.分别采用沈珠江双屈服面弹塑性模型和清华弹塑性损伤模型描述堆石料和土与结构接触面,结合三维有限元分析方法计算了设置挤压式边墙以及面板与挤...     

白沙面板堆石坝软岩填筑料性能分析

介绍强度较弱岩石填料的大型静力、动力试验，通过邓肯E—B模型二维选优，三维印证分析，使白沙面板堆石坝能够利用强度较弱的软岩作为填筑材料，比用硬岩料筑坝节约1020万元。     

基于IDA的高面板堆石坝抗震性能评价

抗震性能分析能够有效估计结构在地震作用下的危险性,逐渐成为抗震安全性评价的重要方法,但由于结构的复杂性,该方法在面板堆石坝方面的应用还处于起步阶段。随着强震区大量高面板堆石坝的建设,这些高坝的安全性是必须要考虑的重大问题,因此对大坝进行抗震性能分析至关重要。增量动力分析(IDA)法作为一种抗震性能分析方法,能够全面、深入地分析在不同强度地震作用下结构性能的变化。将IDA法引入到高面板堆石坝安全评价领域,建立了高面板堆石坝地震破坏性能评价方法。根据场地条件选取了15条不同的强震动记录,以地震峰值加速度PGA为地震动参数,采用坝体地震震后变形、坝坡稳定性、面板防渗体安全为抗震性能评价指标,选取合适的性能参数,建议了高面板堆石坝各评价指标的破坏等级划分标准,通过大量非线性有限元计算,得到各性能参数的地震易损性曲线,分析了大坝在不同强度地震作用下发生破坏的概率,成果可为高面板堆石坝抗震性能设计和安全风险评估提供参考和依据。     

云荞水库面板堆石坝震后安全检测及整治研究与实践

云南省永善县云荞水库自建成蓄水以来运行良好,2008年5月12日,四川省汶川县发生8.0级地震,云荞水库震感强烈,水库内水浪约1.0m高,水库受损,面板裂缝加大;震后云荞水库工程管理局高度重视云荞水库的安全问题,特请某水利水电勘测设计研究院对面板进行健全性检测,管理局根据检查单位对大坝面板的整体性能做出的评价及提出相应的处理意见,对面板裂缝进行了化学灌浆和表面封闭处理,至今运行良好。     

高面板堆石坝的技术进展及超高面板堆石坝关键技术问题探讨

通过对近期国内外高混凝土面板堆石坝工程建设经验的回顾与总结,研究了近代高混凝土面板堆石坝建设中设计理论和施工方法上存在的技术问题和经验教训.从目前高混凝土面板堆石坝工程施工过程和运行状态看,? 对于未来的超高混凝土面板堆石坝工程,现有的设计准则和一些常规的施工方法必须进行适当的调整,以适应超高坝高应力水平、高水头压力的情况.基于对300m级超高混凝土面板堆石坝建没中面临技术挑战的系统分析,提出了建设超高混凝土面板堆石坝所需解决的关键技术问题.     

深覆盖层上面板堆石坝关键技术研究进展与展望

以察汗乌苏面板堆石坝有限元法应力变形计算结果为基础，总结了在深覆盖层地基上建造的面板堆石坝的关键技术。根据对三峡二期深水土石围堰拆除的调查实录进行的分析认为，实录对面板坝防渗墙的计算有重大参考价值。提出引进新的数值方法，如不连续变形分析方法（DDA）和数值流形方法（NMM），来模拟和计算面板坝接缝变形的设想，对深覆盖层上面板堆石坝的设计和计算有指导意义。     

水布垭混凝土面板堆石坝面板裂缝的成因与处理

分析了水布垭大坝混凝土面板裂缝的成因,并介绍了面板的防裂及处理措施。