特高砂砾石面板坝流变效应及面板防裂措施

针对高面板坝后期变形导致的面板破坏问题,采用大型室内试验测定了大石峡筑坝料流变力学特性,重点研究了后期流变效应对坝体、防渗体应力变形的影响。评估了各期面板浇筑前坝体沉降速率,复核了面板浇筑前预沉降时间的合理性。研究结果表明,该坝各期面板浇筑前设置的预沉降期可将坝顶沉降率控制在5mm/月以内。大坝蓄水运行后面板应力,尤其是轴向应力,较初次蓄水增加明显,存在挤压破坏的风险。论证了在面板受压区设置柔性缝的面板应力改善措施,结果表明该工程措施对削减面板轴向压应力效果明显。总体上,250m级的特高砂砾石面板坝坝体和防渗体应力变形能满足安全控制要求,通过合理的工程措施可保证大坝施工与运行安全。     

高土石坝动力弹塑性与黏弹性分析方法比较研究

为了研究黏弹性方法和弹塑性方法用于分析土石坝动力性状时存在的结果差异,分别以沈珠江动力模型和静、动统一的广义塑性模型为例,同等条件下对比研究2种方法在加速度反应、坝体位移历史、震后残余变形、防渗体应力等方面的差异。研究结果表明:(1)弹塑性方法得到的坝顶区加速度放大系数较黏弹性方法略小,但中下部坝体加速度放大效应更强;(2)由于黏弹性方法坝体位移过程不包含地震残余分量,所以与弹塑性方法计算结果存在较大差异;(3)黏弹性方法采用经验公式估算的坝体残余变形规律与弹塑性方法结果较为一致,但弹塑性方法计算的坝体震缩现象与实际震害更为吻合;(4)黏弹性方法计算的面板破坏型式主要为面板顶部区域的拉伸破坏,而弹塑性方法的计算结果为面板中部区域的受压破坏,这主要是由于黏弹性方法未包含地震残余位移分量导致,其计算的面板动应力失真,弹塑性方法可有效克服黏弹性方法的缺陷。     

土质心墙堆石坝应力和变形研究

论述了考虑坝体流变和上游坝壳料浸水变形特性的土质心墙堆石坝应力和变形的计算方法，以黑河水库大坝为例，采用三维有效应力法对坝体的应力和变彤特性进行了分析研究，结合已有的坝体变形观测资料，反馈分析了坝体流变模型参数，并对坝体的后期变形进行了预测，重点研究了心墙应力、拱效应和心墙开裂等特性。     

考虑排水板土柱效应的软土地基固结特性研究

近年来，在真空预压工程中发现排水板附近的细小土颗粒抱团聚集导致排水板淤堵、排水性能急剧降低的现象，即土柱效应。该现象大多发生在处理新近疏浚和吹填淤泥的软基工程中，在天然沉积软土中尚不多见。基于松嫩平原某软基处理工程中遇到的深层软土固结缓慢问题，结合土柱效应开展数值分析，通过对土柱区渗透系数的反演分析给出其衰减系数，认为天然沉积软土在满足特定条件后也会产生土柱效应，其原因在于受软土的高含水率、强流动性、粒径级配与排水板孔径不适配等综合因素的影响。研究结果可为类似工程的地基加固提供借鉴。     

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。     

冶勒水电站超深覆盖层防渗墙应力变形性状的数值分析

应用邓肯-张非线性弹性模型和双屈服面弹塑性模型，计算了冶勒水电站大坝和超深覆盖层中防渗墙的应力变形性状，分析了防渗墙垂直缝、防渗墙顶部垫座分缝、防渗墙底部残渣和防渗墙槽段间施工缝参数对防渗墙应力变形性状的影响。     

汉坪咀混凝土面板堆石坝防渗体系设计方案优选

根据汉坪咀混凝土面板堆石坝的工程设计，用弹塑性平面有限元法，计算了堆石坝坝体、防渗体系的应力和变形．据此，对整个坝体的施工程序、趾板(包括连接板)的长度和防渗墙的刚度进行了分析比较．综合考虑各因素后，建议了适宜的堆石坝防渗体系设计方案．     

考虑坝体-地基接触效应的特高心墙堆石坝结构安全性研究

传统的土石坝结构计算分析中通常忽略坝体与基岩之间的摩擦滑动变形, 这与实际情况不符,坝体-地基接触摩擦效应对于修建在狭窄陡峻河谷区的特高坝表现尤为明显。采用三维有限元方法对修建在狭窄河谷区特高心墙堆石坝结构安全性进行了研究,研究中考虑了坝体-地基摩擦接触效应,模拟了水库蓄水、坝料湿化、流变等多因素共同作用下坝体结构力学行为以及坝体-地基接触位移演化过程。基于倾度法对坝体运行过程中可能的裂缝扩展区域进行了预测。研究得出:对于狭窄河谷上特高土石坝,坝体与地基的相对滑移较大,计算中应予以考虑。研究结论可为峡谷区特高心墙堆石坝设计提供技术依据。     

防汛抢险训练场渗透破坏段设计方案试验分析

建设仿真性的防汛抢险训练场,提供有实战氛围的防汛抢险演练环境,在国内外尚属首次。为支撑江苏省防汛抢险训练场渗透破坏段方案设计,基于土体渗透破坏的基本理论并考虑到防汛演练的实际需求,首先确定用于堤坝填筑土料的料源,并对此进行了物理力学特性试验研究,根据粒径分布曲线推求非饱和渗流分析参数。然后开展两种不同比尺的水工模型渗透破坏试验,并与数值计算结果进行对比,验证数值分析的可靠性和合理性。最后对演练模型进行数值分析,根据上述试验和数值分析结果对设计方案提出相应的建议。上述设计方案基于均质土,实际填筑过程中土料的不均匀性较大,其合理性尚有待于实际工程的进一步验证。     

高混凝土面板堆石坝变形安全内涵及其工程应用

在分析国内外高混凝土面板堆石坝出现的严重问题的原由的基础上,摒弃几十年来面板堆石坝经验设计的概念,指出高混凝土面板堆石坝除了通常土石坝要求的抗滑稳定安全和渗流稳定安全以外还必须满足变形安全的要求。建立了高混凝土面板堆石坝设计的变形协调新理念,包括坝体沉降协调、坝体水平位移协调、面板法线方向和坝轴线方向的坝体变形和面板变形同步协调,提出了高混凝土面板堆石坝变形安全设计的内涵包括变形协调准则、判别标准、计算方法和对策,以 203.5 m 高的 Bakun 坝为例,阐明变形协调设计新理念替代经验设计概念的必要性。