深厚覆盖层上沥青混凝土心墙土石坝的应力变形特征

由于深厚覆盖层具有一定的可压缩性,修建在其上的沥青混凝土心墙坝坝体会发生沉降,且最大沉降位于距坝顶2/3坝高处;受坝体的影响,坝基深厚覆盖层也会向上、下游发生水平位移;沥青混凝土心墙存在明显的应力拱效应,蓄水后减弱.以在120 m深覆盖层上修建坝高100 m沥青混凝土心墙坝的有限元分析为例,探讨了沥青混凝土心墙上石坝在深厚覆盖层上的应力变形特性.     

新疆某沥青混凝土心墙坝结构设计与有限元分析

鉴于沥青混凝土心墙一直埋藏于坝体内部,因此,受气候变化影响较小,并且心墙变形适应性较强,防渗性能优越、结构简单、施工方便、抗震能力强、柔韧性好且安全可靠等诸多优点,选用该材料作为水电站的挡水建筑物防渗体。介绍了一套碾压式沥青心墙坝的设计过程,提出了碾压式沥青心墙结构,提出了处理坝基及坝肩基础的要求和标准,复核了该工程的坝壳料及坝体在各个工况下的渗透稳定性,抗滑稳定性及坝体的应力应变特性,结果表明:坝体结构合适,防渗系统、抗滑稳定、沉降变形均能满足设计要求,为此类坝型建设提供借鉴。     

新疆达克曲克水电站沥青混凝土心墙坝结构设计及计算分析

鉴于沥青混凝土心墙埋藏在坝体内,受气候条件影响较少,对坝基和坝体变形适应性强,防渗性能优越、结构简单、施工方便、抗震能力强、柔韧性好且安全可靠等诸多优点,选用该材料作为水电站的挡水建筑物防渗体。文章介绍了一套碾压式沥青心墙坝的设计过程,提出了碾压式沥青心墙结构,提出了处理坝基及坝肩基础的要求和标准,复核了该工程的坝壳料以及坝体在各个工况下的渗透稳定性,抗滑稳定性及坝体的应力应变特性,结果表明:坝体结构合适,防渗系统、抗滑稳定、沉降变形均能满足设计要求,依此,为今后此类坝型建设提供借鉴。     

大竹河水库沥青混凝土心墙坝渗漏分析及处理方案研究

大竹河水库大坝为碾压沥青混凝土心墙石渣坝,水库蓄水过程中坝体渗漏量偏大、浸润线偏高。蓄水至1 212.2 m时,下游坝坡高程1 182~1 185 m出现平行坝轴线的散浸带,并在局部形成流淌状。鉴于水库大坝渗漏问题严重,采取物探检测、连通试验以及对坝体渗漏进行反演计算,结合坝体安全监测资料综合分析,得出坝体沥青混凝土心墙存在渗漏;针对坝体结构特点,对大坝渗漏处理方案进行分析研究后,从有效、可靠、安全、经济等综合分析比选,推荐混凝土防渗墙方案,此工程的渗漏分析及处理方案研究成果可为类似病险工程提供参考和借鉴。     

官帽舟水电站沥青混凝土心墙混合坝静力研究分析

官帽舟沥青混凝土心墙混合坝最大坝高109 m,坝体下游干燥区尽可能充分利用泄洪开挖利用料。根据筑坝材料试验参数,采用邓肯一张模型,进行三维非线性坝体静力研究分析,坝体最终沉降较小,坝体变形适度,沥青混凝土心墙顺河向位移很小,坝体的应力水平合理,沥青混凝土拉应力小于拉伸强度,说明沥青混凝土不会发生水力劈裂破坏。官帽舟沥青混凝土心墙混合坝能较充分利用泄洪开挖的软岩利用料,合理可行。     

沥青混凝土心墙堆石坝有限元数值分析

基于邓肯-张E-B材料本构模型,采用大型通用有限元软件ADNIA,对某沥青混凝土堆石坝进行了应力变形有限元计算,以便研究其应力应变特性.并在计算结果的基础上对沥青混凝土心墙的邓肯-张材料模型参数杨式模量、凝聚力、体积模量等进行了敏感性分析.坝体有限元计算结果表明:坝体上、下游坝坡附近小范围内出现拉应力;坝体应力在心墙附近有突变,出现了拱效应;各参数的变化对心墙的应力应变影响程度不一,其中杨式模量K、杨式模量指数n属于高敏感性参数,而体积模量指数m为低敏感性参数.为确保大坝安全,在上、下游坝坡采取必要的护坡措施,同时在大坝填筑施工时应适当提高上、下游坝坡附近坝体的压实标准;为保证心墙的稳定安全,适当调整沥青混凝土的配合比,并根据试验计算调整心墙的变形模量,使之和过渡料的模量协调一致,尽量减小沉降差异带来的不利影响.     

恰甫其海水库大坝安全监测系统

1大坝安全监测项目及布置恰甫其海水利枢纽工程拦河坝为粘土心墙堆石坝,属1级建筑物,最大坝高108m,坝顶长度362m,坝顶宽12.0m,上游坝坡1∶2.5,下游综合坝坡1∶2.33,顶宽6.0m,心墙上、下游边坡1∶0.3,其大坝安全监测主要布置了坝体变形、心墙土压力、渗流、渗流量等监测项目。其中:坝体表面变形监测包括竖向位移和水平位移,在上游坝坡、坝顶及下游坝坡设置监测表面变形监测点;坝体内部变形监测为心墙内部的沉降和水平位移(测斜);坝体土压力监测主要监测粘土心墙是否会产生拱效应;坝体渗流及绕坝渗流监测是重点监测项目,在坝体上选取3个剖面,…     

黑河象山水库塑性防渗墙施工

1工程概况黑河象山水库位于黑河市爱辉区法别拉河中游,距黑河72 km,总库容3.34亿m3,建于1992年,大坝为沥青混凝土堆石坝,最大坝高50.7 m,坝长285 m。水库建设时由于坝体容重偏低、坝坡陡等原因造成坝体水平变形过大,致使沥青混凝土心墙开裂,漏水严重。     

沥青混凝土心墙坝安全性评价方法及其工程应用

心墙结构的自身稳定是沥青混凝土心墙坝安全性评价的重点内容之一。笔者通过对沥青混凝土心墙坝安全性评价方法、坝体及心墙安全评判标准进行分析,以新疆呼图壁河石门水电站为例,从坝体应力水平、心墙铅直向应力分布、心墙静止侧压力系数三个方面对沥青混凝土心墙坝和心墙结构进行了计算分析与评价,结果与监测数据基本吻合,说明该评价方法是可靠的,可为后续类似工程提供参考。     

某土石坝悬挂式混凝土防渗墙深度优选

在深厚覆盖层上修建土石坝,坝体和坝基的防渗效果直接关系大坝的安全。根据西南地区某土石坝坝址区工程地质条件,坝体采用沥青混凝土心墙防渗,深厚覆盖层采用悬挂式混凝土防渗墙方案,重点对悬挂式混凝土防渗墙深度进行了6种方案对比分析,确定防渗墙深度22 m时,大坝及坝基年渗流量和渗透比降满足要求。在此基础上,进行了多个工况的校核分析,计算结果表明,采用以沥青混凝土心墙和防渗墙为主的防渗体系,有效降低了坝体内部浸润线高度,浸润线在沥青混凝土心墙处骤降,下游坝坡内部孔隙水压力较小,最大坝高处浸润线降至排水层,下游出逸点位于下游排水体中下部,沥青混凝土心墙和混凝土防渗墙的渗透比降均小于允许值80,坝体填筑材料和天然砂砾石层的渗透比降均在允许渗透比降范围内,坝体、坝基渗流稳定,不会发生渗透破坏。     

ANSYS在沥青混凝土心墙坝渗流分析中的应用

针对有限元软件在沥青混凝土心墙坝渗流场分析中的应用进行了研究。沥青混凝土结构以其极佳的防渗性能、良好的自适应变形能力等优势,被越来越多的工程所采用,而渗流稳定一直以来都被认为是影响土石坝安全运行的主要控制因素。结合工程实例,应用有限元软件对沥青混凝土心墙坝的渗流场进行分析,对其渗流稳定情况进行计算。实例应用表明,将ANSYS有限元软件应用于沥青混凝土心墙坝的渗流场分析,能较直观、快速、真实地反映坝体渗流场的实际运行情况,有较强的工程实用价值。     

汶川地震对冶勒大坝右岸抗渗稳定性的影响评价

冶勒大坝为沥青混凝土心墙堆石坝,最大坝高124.5 m,坝基地质条件极其复杂.该坝址距"5.12"坟川大地震震中约258 km,地震发生时坝区震感强烈.从渗流量及渗流场变化、坝基覆盖层液化和防渗墙地质雷达检测结果等3个方面分析评价了汶川地震对冶勒大坝右岸抗渗稳定性的影响.结果表明:汶川地震对冶勒大坝右岸局部地层确有轻微影响,但防渗墙未出现横向贯穿性裂缝;坝基覆盖层在地震主震作用下不会发生液化;右岸整体抗渗稳定性并未受到实质性影响.     

日冕水电站心墙堆石坝坝体渗流场初步分析

日冕水电站心墙堆石坝最大坝高达346 m,坝体的渗流,尤其是心墙的渗流,对大坝的安全至关重要。采用有限元计算方法,对多种条件下的大坝渗流场进行了计算。通过计算成果的对比分析,认为在反滤层Ⅰ与心墙渗透性相差10倍以上、心墙坡比为1∶0.25时,大坝分区和渗流场分布比较合理;在反滤层Ⅰ与心墙渗透性相差较小、心墙坡比更陡的条件下,心墙的安全性将更加依赖于反滤层的保护。针对水电站水位以8 m/d的速度连续下降5d的较不利条件分析非稳定渗流场,结果表明：上游坝壳内的自由面几乎同步下降,对上游坝壳渗透稳定和坝坡稳定影响不大。研究成果为水电站预可研阶段设计提供了参考依据。     

沥青混凝土心墙坝力学性能数值模拟研究

针对新疆某沥青混凝土心墙堆石坝进行了有限元数值模拟计算,坝体主应力和心墙轴线主应力比的计算结果表明:堆石体坝壳大、小主应力最大值均出现在坝底部中轴线两侧;满蓄期上游坝壳的大、小主应力比竣工期小;随着坝高的增加,沥青混凝土心墙的主应力比有增大趋势。根据计算结果对心墙的水力劈裂进行了判别,结果表明:心墙竖向应力均大于水压力,沥青混凝土心墙不会发生水力劈裂。     

金佛山沥青混凝土心墙坝坝坡稳定性有限元分析

针对重庆市金佛山水利工程沥青混凝土心墙堆石坝,采用有限元强度折减法,研究了上、下游坝坡在竣工期、蓄水期及水位骤降等不同工况下的稳定性。结果显示,在竣工期、蓄水期和水位骤降期的坝坡安全系数均符合规范要求。与极限平衡分析方法相比,强度折减法在滑弧面及塑性区的分析中弥补了极限平衡法中无法准确确定滑动面具体位置及滑体大小的缺陷,但是强度折减法计算结果偏安全,因此将两种方法结合进行稳定性分析,结果更为客观。     

苏阿皮蒂重力坝深层抗滑稳定分析研究

针对重力坝坝基存在缓倾角软弱夹层的深层抗滑稳定问题,利用刚体极限平衡法分析软弱夹层的埋深、位置及倾角对深层抗滑稳定安全系数之间的影响规律。以苏阿皮蒂水利枢纽为例,根据《混凝土重力坝设计规范》,采用“等安全系数法”进行深层抗滑稳定计算,并提出在坝址处设置混凝土深齿槽,切断软弱夹层,以提高坝基的深层抗滑稳定性。结果表明,坝基经加固后的抗滑稳定安全系数满足规范要求。     

三峡茅坪溪土石坝沥青混凝土心墙骑缝碾压工艺参数研究与选定

三峡茅坪溪防护土石坝沥青混凝土心墙摊铺宽度小于80cm后，由于心墙宽度小于振动碾(BW80AD)最大碾宽(80cm)，沥青混凝土心墙碾压方式将变为骑缝碾压．通过进行骑缝碾压试验，得出能满足设计要求的新碾压工艺参数，并应用于茅坪坝沥青混凝土心墙施工，加快了施工进度，保证了施工质量。     

浇筑式沥青混凝土心墙坝应力变形有限元分析

基于邓肯-张模型,运用数值仿真分析技术,对新疆某浇筑式沥青混凝土心墙坝进行有限元计算,得到竣工期和满蓄期大坝的应力变形特性。分析结果表明:顺河向水平最大位移及堆石体和心墙接触面最大竖向相对位移均发生在上游坝面约1/3坝高处;竣工期顺河向水平位移基本关于坝轴线对称;满蓄期,水压力作用下,顺河向位移向上游减小,而向下游增大,最大位移为9.1 cm。最大沉降发生在满蓄期,位于坝体中轴线偏下游约1/2坝高处,最大位移为16.7 cm。大主应力和小主应力沿坝高方向呈现从坝顶到坝底逐步增加的趋势,其最大值均发生在坝轴线处心墙与基座接触部位。研究所获得的计算分析结果,为同类工程的设计和计算分析提供参考。