黏土心墙坝加固中混凝土防渗墙应力变形研究

结合某病险黏土心墙土石坝加固所采用的混凝土防渗墙方案,分别按普通刚性墙和三种不同弹性模量塑性墙进行了典型剖面数值模拟,分析了土石坝加固中混凝土防渗墙以及坝体应力变形规律,比较了塑性墙和刚性墙的性能差别,以及塑性混凝土材料对防渗墙应力变形的影响。结果表明:塑性墙的应力分布均匀且压应力、拉应力、剪应力均远小于刚性墙的,塑性墙与坝体的变形协调性良好,而刚性墙与坝体变形相差较大、增加了墙体应力,塑性混凝土防渗墙在应力变形方面明显优于刚性混凝土防渗墙。     

土石坝低弹模塑性混凝土防渗墙应力变形分析

本文结合福建南安坂头水库大坝防渗墙工程实例,针对低弹模塑性混凝土的特点,对修筑塑性混凝土防渗墙前后的坝体进行了渗流分析,并采用非线性邓肯—张(E—B)模型研究了大坝防渗墙在一定水位下的应力变形特性。结果表明:低弹塑性混凝土防渗墙具有良好的防渗性能;修建墙体后坝体蓄水期垂直位移分布规律与竣工期相似,水平位移有向下游的趋势,坝体蓄水期大小主应力等值线趋势基本与竣工期相似;低弹塑性混凝土防渗墙墙体拉应力随混凝土弹性模量的增大而增大,最大拉应力均位于259.00m高程左右。     

深厚砂性土地基大型水闸闸基防渗设计研究

为研究某深厚砂性土地基大型水闸防渗设计方案,分别应用AutoBank 软件和MIDAS 有限元软件进行了渗流和应力变形计算分析。研究表明：不设防渗墙或设置悬挂式防渗墙时,闸基出口段最大坡降均小于出口段允许坡降值,而水平段最大坡降均大于水平段允许坡降值且渗漏量较大,设置防渗墙入基岩1m,满足渗流要求;防渗墙上部以拉应力为主,下部以压应力为主,最大压应力出现于地层分界位置,但均未超过混凝土设计抗拉抗压强度;在临近地层分界线的上部区域以及底部嵌固端,普通混凝土防渗墙与塑性混凝土防渗墙有较大的区别,普通混凝土防渗墙在地层分界线上部区域最大拉应力值为0.37MPa,底部嵌固端最大拉应力值为1.46MPa,后者超过了混凝土设计抗拉强度,塑性混凝土防渗墙在上述部位无拉应力;普通混凝土防渗墙及塑性混凝土防渗墙水平位移基本一致,塑性混凝土防渗墙竖向位移较普通混凝土防渗墙大。     

张峰水库左坝肩防渗墙应力分析

山西张峰水利工程大坝左坝肩低液限粘土坝基上设有混凝土防渗墙,墙身深入坝体心墙内,该墙是坝体防渗的关键部位。通过非线性数值分析方法,对采用不同材料和施工工艺情况下,防渗墙的应力进行了分析,得出:采用塑性混凝土可以减小墙体应力,提高墙体的抗裂性能;在坝体不高的情况下,调整施工工艺,将先打防渗墙后筑坝改为先填筑坝体再进行防渗墙施工的工艺,更将大幅度减少墙体应力,提高防渗墙的抗裂性能,从而将提高大坝的防渗性能。     

塑性混凝土防渗墙技术综述

与刚性混凝土防渗墙相比，塑性混凝土防渗墙具有变形模量小，极限应变大，墙体应力小，不易出现裂缝，节省大量水泥等优点，可以通过改变材料配合比人为地控制变形模量，从而改善墙体应力状态，使墙体安全度提高，本文对国内外塑性混凝土防渗墙的发展概况以及试验研究，设计、施工、原型观测等方面的现状作简要综述。     

有限差分法在塑性混凝土薄防渗墙结构设计中的应用

塑性混凝土防渗墙的变形模量接近地基的变形模量,在外荷载作用下能适应地基的变形,从而大大地改善了墙体的应力状态,在强度较低的情况下,墙体也不会开裂.因而,塑性混凝土防渗墙在国内外得到了迅速发展.目前,混凝土防渗墙在黑龙江省的应用多是参考已建工程的经验,从理论上进行设计计算尚少,文章介绍了在黑龙江省绥化市红兴水库防渗墙设计中,采用有限差分法求解结构内力分析的方法,摸索出一些塑性混凝土防渗墙的设计规律,供类似工程防渗墙设计参考.     

三峡工程二期围堰防渗墙塑性混凝土特性

根据三峡工程二期围堰结构要求 ,提出了防渗墙墙体材料的技术指标。通过墙体材料筛选优化 ,推荐的塑性混凝土具有能适应堰体要求的各种性能。并对塑性混凝土进行了三轴测试和应力 应变计算分析以及现场监测 ,结果表明其性能达到了设计要求。经过一年多的运行考验 ,塑性混凝土防渗墙是安全的     

覆盖层中混凝土防渗墙的三维河谷效应机制及损伤特性

土石坝覆盖层中混凝土防渗墙的性能对大坝设计及安全评价至关重要,由于传统数值方法局限于非线性弹性,难以开展深入研究。本文首先通过系统的三维非线性有限元数值模拟,聚焦墙体变形模式及应力分布空间特征,研究三维河谷效应机制;然后针对墙体计算应力超过材料强度的现象,开发了混凝土三维塑性损伤模型和堆石体本构模型协同分析的自适应增量迭代算法,揭示了防渗墙的损伤-应力特性;最后讨论了防渗墙性能评价分析的思路。结果表明:在墙体弯曲变形及覆盖层负摩阻力的联合作用下,防渗墙的三维河谷效应表现突出:墙体拉应力的方向偏于轴向,随弯曲变形增大逐渐向竖向偏转,且其峰值存在临界坡度和临界深度。线弹性分析便于认识防渗墙的受力-变形-应力规律,但不适用于评估复杂条件下墙体的防渗性能。损伤分析能描述混凝土的材料特性,反映墙体结构的破损特征,其损伤因子可与防渗性能建立联系,用于评价防渗墙安全更加合理和准确。     

混凝土防渗墙温度应力数值模拟研究

文中基于北方某尾矿库回收水工程，通过对防渗墙采用刚性混凝土和塑性混凝土两种材料情况下的温度应力进行数值模拟计算，探讨了北方寒冷地区混凝土防渗墙温度应力在墙体的分布情况及对墙体结构的影响，提高了工程运用安全性，工程取得了预期效果，可为类似工程提供借鉴。     

塑性混凝土配合比试验研究及应用

塑性混凝土作为一种新型的防渗墙墙体材料 ,在长江堤防防渗墙工程中得到了普遍的应用。为满足工程要求的强度、弹性模量、渗透系数等指标 ,对塑性混凝土进行了配合比试验 ,选出了符合工程要求的施工配合比。检测结果表明长江堤防防渗工程中塑性混凝土的各项指标均满足设计要求。塑性混凝土具有初始弹性模量低 ,极限变形大 ,渗透系数低的特点 ,能适应较大的变形 ,有利于改善防渗墙体的应力状态