特高拱坝建基面岩体选择的工程类比法研究

为确定坝高超过200 m的特高拱坝建基面可利用岩体的选择标准,对国内7座特高拱坝建基岩体的利用情况进行了综合评价,通过工程类比法分析了特高拱坝建基面可利用岩体的选择因素,提出了特高拱坝建基面可利用岩体的选择标准。研究表明,特高拱坝及坝基在荷载作用下的破坏模式为压破坏和剪破坏,要求拱坝建基岩体应具有足够的承载能力、抗变形能力、抗剪切能力以及抗滑稳定性。国内特高拱坝建基面可利用岩体的选择主要是以岩体质量分级为综合评价指标,不同坝基部位可选择不同质量级别的岩体;Ⅱ级岩体是特高拱坝的优良的建基岩体,中部建基面可以有效地利用部分Ⅲ₁级岩体,上部可适当利用Ⅲ₂级岩体;对于特高拱坝坝基,变形模量和黏聚力略大于规范建议值;特高拱坝建基面可利用岩体选择以荷载及应力水平为基础,以拱坝稳定为前提,以变形、强度等力学参数为依据,以岩体质量级别为具体表征,按不同高度分区域进行多因素综合论证和选择。     

关于特高拱坝建基面径向变形量值的探讨

特高拱坝建基面径向变形是重要物理量之一，其变形量值和速率事关拱坝安全。笔者提出基于监测与仿真分析的特高拱坝建基面径向变形取值计算方法，在结合垂线监测数据和反演计算得到坝体和基础力学参数的基础上，分析研究基础径向变形沿高程分布规律，得到基础廊道高程径向变形和建基面径向变形之间的相关关系，为特高拱坝基础特别是建基面径向变形取值提供了新的思路。     

大岗山拱坝建基面选择及基础处理加固研究

建基面选择与基础处理研究是坝工设计和岩体工程中一项重大课题,具有重要的学术和工程意义,研究成果可为其它类似工程提供参考。在分析国内外高拱坝基础岩体利用研究现状的基础上,提出拱坝建基面选择与确定的方法。以大岗山拱坝建基面4种不同嵌深及基础处理研究过程为依托,论述拱梁分载法、刚体极限平衡法等拱坝常规分析方法及有限元法在建基面选择中的应用,采用二维、三维有限元法进行基础处理方案的比较与论证。通过综合比较分析,最终确定合理建基面基础处理方案。     

叶巴滩拱坝建基面选择及体形设计

拱坝设计中选择合理的拱坝建基面和合适的拱坝体形,既可大大减少基础开挖和大坝混凝土工程量,也能缩短工期,具有显著的社会经济效益。叶巴滩拱坝建基面选择原则:以岩级为基础,以安全为准则;合理利用弱风化Ⅲ级岩体、充分利用深卸荷带以外的紧密岩带作为大坝基础岩体,并分区段确定利用程度。叶巴滩拱坝体形采用适应性强,我国已建高拱坝较多采用的抛物线双曲拱坝体形,并运用多种方法、多种手段进行分析及安全评价。     

我国特高拱坝的建设成就与技术发展综述

结合二滩、溪洛渡、锦屏一级、大岗山、小湾等一系列特高拱坝的建设实践,总结了我国特高拱坝的建设成就,阐述了我国特高拱坝建设关键技术的研究进展,包括建基面的研究与确定、体形优化设计、应力分析与强度设计、拱座抗滑稳定、整体稳定、抗震设计、混凝土材料、混凝土温控防裂、基础处理、施工技术等10个方面的内容。认为我国混凝土拱坝建设技术已处于国际领先水平,指出我国特高拱坝建设需深化研究的4个问题,即特高拱坝安全评价体系建设、特高拱坝风险设计、特高拱坝抗震研究以及特高拱坝安全运行健康诊断技术研究。     

高拱坝建基面岩体及坝体混凝土参数的合理选用研究

拱坝体形优化设计是一个重要课题,现在普遍的做法是采用拱梁分载法,主要参数包括建基面岩体和坝体混凝土的力学、热学参数,其取值准确性与拱坝体形设计合理性直接相关。以严寒地区某167.5 m高拱坝为例,提出采用敏感性分析方法,对建基面岩体和坝体混凝土的主要参数选用的合理性进行研究,保证拱坝体形设计的合理性。     

严寒强震区特高拱坝筑坝关键技术难题及应对措施

以分析严寒、强震区修建特高拱坝的关键技术为目标,针对QBT工程特高拱坝建基面选择、坝体应力控制及动力反应分析、坝肩变形稳定、坝体开裂控制、大坝整体抗灾能力等关键技术问题,采取了体形裕度设计、智能温控、综合抗震控制等应对措施。结果显示,多目标优取的拱坝体形,具有适应性强、抗震性能好、安全度充足、整体安全性高等特点。结果表明,结合智能温控措施,低热水泥及坝体全断面保温的采用可有效地降低温度应力,控制裂缝的产生,解决严寒地区工程工期短、浇筑量大、温控与浇筑强度需协调一致等系列控制工期的施工矛盾,保障建设期及运行期的工程安全运行。综合抗震措施的采用使坝体在设计地震作用下,整体性好,满足抗震设计要求。研究成果为今后在严寒强震区筑坝提供了更多有益的参考。     

内蒙古大坝口水库双曲拱坝建基面及基础处理

内蒙古自治区大坝口水库大坝采用双曲拱坝。及裂隙，确定合理的坝基建基面，避开不良地质条件、通过计算分析印证建基面选择的合理性。坝址区工程地质条件较为复杂。主要构造形迹为挤压破碎带采用适当的基础处理措施尤为重要。结合坝体的体形设计，     

某混凝土双曲拱坝建基面选择研究

拱坝建基面选择主要决定于坝基岩体的承载力和滑动稳定性。本工程基岩裸露,岩体呈整体块状结构,强度高,但坝基范围内岩体岩性不一致,导致基岩强度不同。根据地形地质条件,对拱坝建基面的可利用岩体进行多方案论证研究,同时对坝体应力、坝肩稳定、整体稳定等进行大量分析及模型试验,最终确定合理经济的坝体建基面。     

杨房沟高拱坝建基面嵌深优化的分析与评价

高拱坝建基面嵌深方面尚未形成具有普适性的评价体系,以杨房沟拱坝建基面嵌深的定量分析与评价为目标,在常规拱坝变形受力分析的基础上,使用三维非线性有限元(TFINE程序)对杨房沟拱坝的可行性研究阶段和施工图阶段的两种建基面嵌深方案进行坝体关键参数、位移、应力和拱端推力的变形应力对比分析。采用塑性屈服区、不平衡力和余能范数评价坝体的整体稳定性和坝踵开裂风险,并基于多重网格法进行坝肩抗滑稳定分析。结果表明,杨房沟拱坝施工图阶段的建基面外移方案较可行性研究方案整体上改善了坝体的变形应力、稳定性和安全度等指标,具有良好的经济效益。研究成果论证了杨房沟拱坝施工图阶段建基面优化设计方案的合理性,同时也可为其他类似工程优化设计的安全分析与综合评价的量化分析提供参考。     

某高拱坝结构破坏模式与破坏机理分析

结合地质力学模型试验和非线性有限元数值分析方法,对某特高拱坝在静力条件下的结构破坏模式进行对比分析,并探讨其破坏机理。研究结果表明,模型试验和数值分析得出的结构破坏过程和破坏特点总体一致,在水荷载超载条件下,该高拱坝的破坏模式表现为结构因中下部建基面破坏区贯通而失去承载力,同时下游坝面伴有众多浅层的水平裂缝。由于该拱坝所处河谷狭窄,坝肩稳定条件好,拱坝建基面是结构的薄弱部位。由于该拱坝中下部承受水荷载较大,拱推力相应均匀地分布在大坝的中下部高程,该部位建基面最先破坏进而最终破坏区贯通使大坝进入大变形阶段。     

大岗山混凝土双曲拱坝体形设计

大岗山拱坝抗震设防等级较高,给大坝体形设计增加了难度。拱坝体形设计遵循"按静力设计,留有余地,同时兼顾动力"的设计思想。介绍了拱坝建基面和体形断面的确定和选取过程。采用拱梁分载法,对坝体位移、应力进行了静力分析。计算表明,几种组合工况下,坝体应力、位移分布较为对称,拱坝坝基面基本处于受压状态,只在拱座局部产生拉应力,应力状态良好。     

院士、专家逐项圈定溪洛渡混凝土拱坝设计优化

可行性研究阶段：拱坝建基面主要置于微风化～新鲜的Ⅱ级岩体，仅拱肩上部坝基部分利用了弱风化下段Ⅲ1级岩体，拱坝体形采用抛物线型双曲拱坝。     

溪洛渡拱坝设计综述

溪洛渡拱坝的工程规模和技术难度均超出了现行拱坝设计规范的控制。为此，在可行性研究阶段，立足现有技术水平，借鉴国内外成功经验和最新研究成果，以规范为基础，佐以现代仿真分析和模型试验，结合工程类比，对溪洛渡拱坝建基面与拱坝体形、应力分析与设计强度、抗滑稳定与整体稳定、抗震分析与评价、温度控制、基础处理等进行了研究分析，使拱坝设计最终达到安全可靠、技术可行、经济合理。     

双曲拱坝三维快速建模技术研究

拱坝体形发展的复杂多样化,使得拱坝的有限元建模及网格剖分的难度逐渐加大。笔者利用ANSYS软件中的APDL参数化语言进行编程,通过定义拱坝体形参数和体形函数,实现了由点、线、面、体自下而上快速建立拱坝模型的过程。该参数化方法满足了拱坝体形设计过程中需要计算大量体形方案的需求,在工程应用中显示了效率高的优点。     

杨房沟水电站拱坝体形多目标优化设计

在充分认识杨房沟坝址地形、地质条件和工程特点,吸收前阶段研究成果和历次审查咨询会议意见的基础上,在总承包合同相关条款的约束下,采用多种计算分析手段和方法,对杨房沟拱坝建基面及体形开展了多目标优化设计研究工作。在优化设计工作中,从安全性、稳定性、经济性等三方面进行了定量和定性综合分析评价。分析结果表明:优化方案能充分利用坝基岩体条件,减小拱坝所承受的水推力,充分发挥混凝土优良的抗压性能,减小主要工况高拉应力值及其分布范围,进一步提高了拱坝-基础整体安全度、坝肩抗滑稳定性和抗震安全性,达到安全、经济、施工和运行方便的目的。相关优化方法与成果可为后续高拱坝体形多目标优化设计提供借鉴。     

特高拱坝中后期施工导流规划

结合特高拱坝工程的导流规划设计与施工经验,特高拱坝施工导流时段的划分及其划分准则,论述了特高拱坝中、后期导流的设计标准、渡汛建筑物的布置及其封堵的选择方法和控制要素,为特高拱坝设计与建设提供参考.     

高拱坝体形设计中分析及优化

拱坝是一个空间壳体结构,作用在坝上的外荷载主要通过拱梁的作用传至两岸山体,依靠坝体混凝土的强度和两岸坝肩岩体的支承,保证拱坝的稳定。拱坝体形设计主要是依据地形、地质、荷载等设计条件,确定坝体的形状和尺寸,坝体应满足应力控制标准,并力求混凝土方量较省。文章介绍了高拱坝建基面、坝基变形模量、拱圈参数、封拱温度的选取以及对体形设计、坝体应力的影响,为类似拱坝体形设计提供参考。     

成都院两项科技成果荣获四川省科技进步奖

正4月21日,四川省科学技术奖励大会在成都隆重举行。中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司作为第一完成单位申报的"锦屏一级复杂地基特高拱坝变形稳定控制关键技术"和"西部复杂地质环境区重大滑坡失稳-堰塞-溃决灾变过程及控制关键技术"两项科技成果荣获"2019年度四川省科技进步二等奖"。"锦屏一级复杂地基特高拱坝变形稳定控制关键技术"依托锦屏一级拱坝工程,以产学研用相结合,提出了适用于复杂地基特高拱坝的强度控制和体形设计方法,创建了复杂地基特高拱坝变形稳定控制设计方法,提出了特高拱坝开裂风险区识别     

高拱坝沿建基面抗滑稳定分析的研究

分析研究了拱坝沿建基面滑动问题的实质及在实际工程中发生的可能性。研究结果表明，在一定的几何与力学参数条件下，拱坝受水压和温度等荷载作用， 端推力确有使拱坝沿建基面滑动的可能。