三峡茅坪溪高沥青混凝土心墙堆石坝运行性状研究

茅坪溪防护坝是三峡工程的副坝,也是目前中国最高的沥青混凝土心墙坝.分析该坝在三峡库水位135 m时的变形规律,据此对坝体填料的参数进行反分析.在此基础上对设计水位175 m时及不同水位下,高沥青混凝土心墙的应力与变形进行非线性有限元数值仿真,并研究沥青混凝土参数取值对心墙运行性状的影响.采用双曲函数与幂函数结合的模式拟合沥青混凝土的三轴蠕变试验曲线,对大坝进行蠕变分析.分析结果表明,考虑蠕变效应,心墙的水平变形与最大主应力将有较大的增加.研究结果同时也表明,不同蓄水过程对心墙性状的影响不大,心墙产生水力劈裂、剪切破坏与挠曲破坏的可能性不大.研究结果可供大坝蓄水计划参考,并为高水头下高沥青混凝土心墙坝的运行提供一定的参考.     

考虑流变效应的高心墙堆石坝应力变形分析

采用三维有限元法对某高心墙堆石坝的应力变形进行了计算分析,数值结果表明,大坝的应力变形值在合理范围内,基本稳定期的坝体沉降约占坝高的1．07％,该心墙堆石坝的位移及应力分布符合心墙堆石坝应力变形的一般规律。     

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。     

某沥青混凝土心墙堆石坝安全监测设计

介绍了某沥青混凝土心墙堆石坝的主要监测项目、监测布置、主要监测仪器指标、观测和巡视检查要求等内容,该项目安全监测的重点在坝体变形和渗流监测,并对如何做好安全监测工作进行了简要说明,旨在为今后类似工程的安全监测设计和施工提供技术参考。     

红层软岩变形特性试验研究

 以沪蓉西高速公路工程中发生变形破坏较多的巴东组红层软岩为研究对象,通过室内三轴压缩试验、现场承压板压缩试验及流变试验对岩体的变形特性进行系统分析。室内三轴试验分别对自然和饱水状态下的岩体进行分析研究,建立考虑结构面闭合变形的红层软岩弹性本构模型,并分析水对岩体变形特征的影响;现场承压板试验分别对泥质含量不同的2处岩体进行压缩试验,分析其变形特性的异同,同时对其中一点在外荷载作用下内部岩体的应力分布以及位移影响范围和深度进行探讨,并对循环荷载作用下岩体的变形特性进行分析;流变试验在3级不同荷载下进行,通过试验结果建立考虑结构面闭合变形的流变本构模型。通过以上一系列分析研究,从整体上把握巴东组红层软岩的变形特性,为深入研究该岩体其他特性打下基础,同时对该类岩体组成边坡,尤其是对反倾边坡的设计具有重要的指导意义,也为预应力锚索在该类岩体边坡中的加固效果研究提供参考。     

沥青混凝土心墙土石坝的应力应变分析

本文主要分析土石坝在初次蓄水时,湿化变形对坝体应力应变的影响。文中介绍了湿化试验方法和试验资料的整理方法,试验指出:仅对于态和饱和态土料试验的应力-应变曲线进行比较是不能反映湿化变形的,必须采用应力控制的试验方法,模拟土料浸水饱和情况,从而量测湿化引起的附加变形。文中还讨论了考虑湿化影响的有限元计算方法,并进行了土石坝沥青混凝土心墙的徐变分析。计算所得的应力和变形规律较符合国内外的实测资料。     

高应力软岩巷道围岩变形破坏研究

 以某有色金属矿山巷道为例, 给出了高应力软岩的定义, 论述了高应力软岩的特征、形成条件以及高应力软岩巷道围岩的变形破坏特征和类型, 分析了巷道开挖前后地应力状态的变化及其对围岩变形破坏的影响, 并从岩体和工程岩体围压状态变化和强度变化角度探讨高应力软岩围岩的变形破坏机理。     

利用各向异性软岩筑高混凝土面板堆石坝关键技术研究

首先在混凝土面板堆石坝工程中提出各向异性软岩筑坝的概念,与纯粹的软、硬岩筑坝予以区别。通过研究各向异性软岩之绿泥石片岩和其衍生堆石料,揭示各项异性软岩的物理力学特性。然后,在硬岩、砂砾石筑坝坝体主要分区示意图的基础上,提出各向异性软岩筑坝坝体主要分区示意图及相关施工措施。以新疆某水电站面板堆石坝工程为例,就该坝址区特殊的地形地质条件,对标准断面3种分区方案建立三维模型,辅以非线性有限单元法数值仿真,并对结果进行分析、比较,给出推荐方案,达到充分利用当地各向异性软岩的目的。     

茅坪溪土石坝沥青混凝土心墙的力学特性与施工控制

茅坪溪土石坝是三峡工程的重要组成部分,与三峡大坝同属1等1级永久建筑物,该坝的特色是采用了展压式沥青混凝土心墙防渗系统。在大量的试验研究、数值计算和施工技术研究的基础上,综合分析了沥青混凝土心墙所特有的力学性质,提出了严格控制心墙的力学参数变化,从而确保工程质量的施工控制方法。     

软-硬复配沥青混合料强度特征的试验研究

软-硬复配沥青混合料是指以软质沥青和岩沥青作为胶结料所配制的沥青混合料,它可以显著降低沥青混合料的施工温度.采用劈裂强度试验探讨了软-硬复配沥青混合料的强度特征,并对其路用性能进行了验证.结果表明:软-硬复配沥青混合料试件的劈裂强度随养护时间的延长而增大,随岩沥青掺量的增加呈线性增长,随拌和温度及拌和时间的增加而增大;在拌和温度较热拌沥青混合料低30℃的条件下,其强度与各项路用性能与同级配组成的热拌沥青混合料相当,能满足道路使用要求.     

金佛山沥青混凝土心墙坝二维渗流计算分析

渗透水流将会对土石坝的坝体以及坝基渗透破坏产生巨大的危害性。本文依托金佛山水电站工程,根据沥青混凝土心墙堆石坝方案的地质条件及渗流控制特点,建立了平面有限元计算分析模型,模拟了坝体和坝基在不同水位组合条件下的渗流场,重点研究了其渗透破坏的可能性,并且对防渗帷幕和坝基渗透系数的敏感性进行了分析。计算分析结果表明:各种水位组合下,沥青混凝土心墙及防渗帷幕起主要的阻水作用,防渗帷幕的水力比降较大,其安全稳定性需要重视。渗流场分布对防渗帷幕及坝基渗透系数不敏感,而渗流流量相对敏感。     

岩沥青对软硬沥青复配混合料的增强作用

采用沥青常规试验、动态剪切流变试验以及红外光谱试验,分析岩沥青品种和掺量对软硬沥青复配胶结料的增强作用及其增强机理;采用车辙试验和疲劳试验,分析岩沥青掺量对软硬沥青复配混合料的增强作用,并与热拌沥青混合料性能进行比较.结果表明：在相同的掺量下,Gilsonite岩沥青的增强效果显著高于BMA岩沥青;Gilsonite岩沥青可以有效地提高软硬沥青复配胶结料的软化点和车辙因子,而且该车辙因子具有随着时间延长而增长的特征;软硬沥青复配混合料的抗车辙能力随着Gilsonite岩沥青掺量的增加而显著增大,在一定的掺量下,软硬沥青复配混合料的抗车辙能力和疲劳寿命均高于同级配类型的热拌沥青混合料.试验路的使用效果验证了Gilsonite岩沥青的增强作用.     

软硬复合沥青温拌混合料性能研究

采用AC-20级配,对软硬复合沥青温拌混合料的各项性能指标进行了研究,并与相同级配、相同配合比的热拌70#沥青混合料进行了对比分析.结果表明:软硬复合沥青温拌混合料在高温稳定性方面与相同级配的热拌沥青混合料相当,水稳定性稍逊,低温抗裂性略优,而疲劳性能则明显占优.     

鲁布革心墙堆石坝变形的反馈分析

鲁布革坝于１９８９年建成后已经受了高水位的考验。本文利用该坝在填筑及蓄水期积累的大量观测资料及施工期直接从坝上取样的试验成果进行了计算模型的对比验证和模型参数的反馈分析。分析结果表明，按Ｄｕｎｃａｎ模型计算的水平位移明显偏大，按双屈服面弹塑性模型计算的沉降和位移比较理想，但为了更好符合实际变形过程，必须补充流变变形。文中提出了一个流变变形的计算模型，并通过反馈分析确定了模型参数。     

软岩巷道变形的混沌研究

试验得出了软质页岩最大屈服应变,对软岩巷道变形进行了监测,用混沌理论研究了软岩巷道变形规律.根据监测数据,分别计算了巷道顶部和侧帮变形的分形维数和最大Lyapunov指数,并用Lyapunov指数法预测了软岩巷道的后期变形.研究结果表明:软岩变形具有混沌特性,混沌理论能较好地反映软岩巷道的变形与破坏特征;用重构相空间方法,能充分揭示软岩巷道变形与能量释放规律,据此可确定二次复喷时间;软岩巷道变形在相空间相邻点的距离以指数形式发展,当岩体变形达到最大屈服应变时便产生破坏,以此便可预测和分析巷道的稳定性.     

沥青混凝土永久变形预估方法研究

提出了一种新的沥青混凝土永久变形预估模型,该模型理论明确,有效考虑了剪切因素,用单轴贯入抗剪强度表征沥青混合料本身的抗变形能力,用面层内剪应力表示结构的抗车辙属性.通过不同温度、压力及厚度下的车辙试验,基于分层叠加的基本思想确定了沥青混凝土永久变形预估模型;同时根据波尔兹曼线性叠加原理,在永久变形预估模型中考虑了行车速度;最后采用不同的沥青混合料对该模型进行了验证.结果表明:永久变形预估模型能够较精确模拟沥青混凝土的变形规律,对不同的沥青混合料具有通用性,从而为建立正确的车辙预估方法奠定了基础.     

多轴应力下塑性混凝土峰值后变形特征

通过单轴压缩试验以及侧压恒定和侧向位移恒定的2类真三轴压缩试验,研究了塑性混凝土峰值后变形特征.结果表明：塑性混凝土峰值后变形特征与试验的侧限条件密切相关.塑性混凝土在单轴受压情况下,峰值后变形呈现软化特征;在侧压恒定的真三轴压缩试验下,峰值后变形呈现理想塑化或近似塑化特征,试件的破坏主要表现为双向剪切破坏,且破坏方向与最小主应力方向一致;在侧向位移恒定的真三轴压缩试验下,峰值后变形呈现硬化特征,试件的破坏主要表现为轴向过大的压缩变形.当变形参数D2＞0时,峰值后变形表现为硬化;当-01≤D2＜0时,峰值后变形表现为理想塑化或近似塑化;当D2＜-01时,峰值后变形表现为软化.     

引洮工程红层软岩隧洞TBM施工预留变形量分析

引洮工程属大型跨流域自流引水工程。工程区广泛分布新近系红层软岩,工程地质条件复杂,存在红层软岩隧洞大变形和TBM卡机等工程地质问题。依托引洮工程7#试验洞,采用原位剪切试验、现场变形试验室内流变试验等方法,获取了新近系红层软岩的物理力学参数。采用理论计算和数值计算方法(Burgers mode),对不同埋深条件下红层软岩隧洞的变形特征和最大变形值进行分析。重点研究了TBM掘进预留变形量的问题,提出引洮工程7#红层软岩隧洞TBM掘进预留变形量建议值为9～13cm。研究成果直接服务于引洮工程,为优化设计提供直接的地质支持,也可为同类工程提供借鉴。