长河坝深厚覆盖层防渗布置分析

采用渗流有限元方法对长河坝工程大坝及坝基防渗措施进行了计算分析,比较不同主、副防渗墙布置及墙下帷幕深度的防渗布置方案对大坝渗透场分布以及渗透稳定性的影响,为深厚覆盖层上的高土石坝坝基防渗方式选择提供设计参考。     

长河坝水电站大坝基础渗流分析与评价

长河坝水电站大坝是建在深厚覆盖层上的高土石坝,大坝基础的防渗效果反映基础覆盖层的渗流状况,为防止大坝基础出现渗透破坏,故要准确监控大坝基础渗流渗压,正确判断基础防渗墙的运行状态。介绍了长河坝水电站大坝基础渗流监测中渗压计的布置情况,对大坝基础渗流情况进行分析评价。     

长河坝水电站砾石土心墙堆石坝设计

长河坝水电站砾石土心墙堆石坝最大坝高240 m,坝基覆盖层最深约53 m,工程场地地震基本烈度为Ⅷ度。针对大坝"坝高高、地震烈度高、工程等别高及坝基覆盖层深厚"的特点和难点,进行了大量的专门研究工作,在坝体结构设计、坝基处理设计、筑坝材料设计及抗震设计中采取了一系列有针对性的措施,保证了大坝安全可靠。     

近断层脉冲型地震动对深厚覆盖层上高土石坝动力响应的影响研究

近年来,近断层地震动引起了工程界的密切关注,水工方面的相关研究主要集中在混凝土重力坝,对高土石坝的研究甚少,尤其是近断层脉冲型地震动的影响尚不明确。因此,结合我国西部强震区一些已建和拟建在深厚覆盖层上的高土石坝,开展脉冲型地震动对高土石坝抗震安全的影响研究是十分必要的。采用弹塑性本构模型进行有限元计算,对比分析脉冲型与非脉冲型地震动作用下大坝的动力响应。结果发现,脉冲型地震动对深厚覆盖层上高土石坝的加速度响应有一定影响,并使坝体在极短的持时内产生较大的坝体变形,不利于大坝安全。因此,建议在强震区、深厚覆盖层上修建高土石坝时,将近断层脉冲型地震动作用下的大坝抗震安全评价作为一个关键环节。     

长河坝水电站枢纽区工程地质勘察与评价

长河坝水电站为高地震烈度区、深厚覆盖层上建造的世界上最高的砾石土心墙堆石坝,国内外尚无成熟经验可供借鉴,其地质勘察与评价也遇到前所未有的挑战。介绍了长河坝水电站枢纽建筑物主要工程地质问题与评价,包括区域地质与地震及水库大坝、地下厂房大型地下洞室、泄洪放空系统进出口边坡、环境边坡主要工程地质问题与评价。阐述了主要工程地质问题的处理及取得的效果,总结了长河坝工程地质勘察经验,可供类似工程借鉴,尤其是深厚覆盖层超高土石坝。     

高土石坝试验技术与安全评价理论及应用

我国是世界上高土石坝数量最多的国家,复杂建坝条件和恶劣服役环境下高土石坝建设和长期安全保障面临着严峻的技术挑战。简要介绍了近年来有关坝体粗颗粒料试验技术、坝基覆盖层原位测试技术、高土石坝离心机振动台模型试验技术、高土石坝溃坝离心模型试验技术、高土石坝安全评价以及灾害预测理论等领域的研究成果及推广应用情况。研发了高土石坝粗粒料力学性质试验设备,在深入揭示复杂荷载和变化环境下粗粒料力学性质演化规律及其对高土石坝变形影响机制的基础上,构建了粗粒料本构理论体系;研发了深厚覆盖层力学性质测试技术与分析方法,破解了多年来无法准确测定具有显著结构性深厚砂砾石覆盖层力学性质的技术难题;创建了高土石坝地震破坏灾变与溃坝试验技术与分析方法,用物理模型试验定量预测高土石坝地震残余变形及其发展规律;提出了高土石坝地震安全评价标准和极限抗震能力计算方法。研究成果已成功应用于紫坪铺、水布垭、吉林台、长河坝、糯扎渡、如美、大石峡、阿尔塔什以及马来西亚巴贡水电站等一批高土石坝工程,部分成果纳入相关设计规范与国家和行业标准。     

长河坝电站坝基深厚覆盖层固结灌浆施工质量控制

长河坝水电站大坝坝基覆盖层中孤石分布普遍,河床具有架空结构.介绍了长河坝水电站坝基深厚覆盖层有盖重固结灌浆的施工质量控制工作,综合分析了坝基固结灌浆质量控制工作的特点及难点,总结了长河坝水电站坝基固结灌浆采取的质量控制措施及取得的效果,通过加强施工过程控制,保证了工程质量.     

高土石坝坝基廊道实测钢筋应力监测成果分析

黄金坪水电站坝基廊道座落在深厚覆盖层上,作为坝基防渗墙与沥青混凝土心墙之间的连接体,其受力状态十分复杂。基于实测监测数据,对黄金坪水电站坝基廊道施工期及蓄水初期钢筋应力监测成果进行了分析和总结,并对高土石坝坝基廊道配筋设计及运行期监测提出了建议。     

长河坝水电站深厚覆盖层超高砾石土心墙堆石坝关键筑坝技术应用

长河坝水电站砾石土心墙堆石坝建造于高山峡谷、高地震烈度及深厚覆盖层上,为深厚覆盖层上世界第一高坝,大坝设计及施工可供借鉴的经验不多。为此,该工程开展了大量的特殊科研并成功应用,其在大坝设计、筑坝技术及管理等方面的先进成果为300 m级大坝设计和施工积累了大量工程经验。     

深厚覆盖层上高土石坝蓄水后的流固耦合效应分析

高土石坝在蓄水后,坝体、坝基深厚覆盖层中的应力场与渗流场之间存在耦合作用。以建造在深厚覆盖层上的瀑布沟高心墙堆石坝为例,对蓄水后坝体的变形、应力、孔隙率、渗流量等要素的变化进行分析,量化研究了应力场和渗流场的耦合效应程度,结果表明考虑坝体和坝基深厚覆盖层的流固耦合效应,可以更加真实地反映高土石坝在蓄水后的工作性态。     

基于子模型法的高堆石坝坝基廊道抗震安全性研究

国内深厚覆盖层上已建几座高土石坝坝基廊道都出现了开裂及止水破坏的现象，为了研究坝基廊道应力变形规律及抗震安全性，采用基于动力子模型法的三维非线性有限元，对２４０ｍ高的长河坝心墙堆石坝的坝基廊道进行了研究，动力计算中坝体材料及覆盖层采用考虑围压效应的Ｈａｒｄｉｎ－Ｄｒｎｅｖｉｃｈ模型，以基于薄层单元形式的接触单元模拟各种接触面。计算结果表明，坝基廊道加速度和动位移等动力反应较小，动力条件下廊道应力较静力条件下有所增大，由于动强度的提高，廊道的应力状态较静力条件没有恶化。     

察汗乌苏水电站坝基覆盖层土料的动强度特性

通过大型与中型动三轴试验，对新疆察汗乌苏水电站混凝土面板堆石坝坝基土料动强度与动孔压特性进行了试验研究。根据试验结果和以往成果中坝基动剪应力比分布规律初步估计，在该工程给定的地震设计烈度条件下，该坝基覆盖层可以满足建坝要求，不会发生液化破坏。研究成果可为深厚覆盖层地基上高土石坝的抗震稳定性计算和安全性评价提供科学依据，为深厚覆盖层工程特性的进一步研究提供参考。     

瀑布沟水电站砾石土心墙堆石坝的抗震设计

瀑布沟砾石士心墙堆石坝具有“大坝高、基础覆盖层深厚、抗震设计烈度高、水位消落大、水库库容大”等特点,大坝抗震设计是本工程的关键技术问题之一。本文详细论述了瀑布沟水电站砾石土心墙堆石坝抗震设计的情况。     

深厚覆盖层地基土石坝防渗处理研究

深厚复杂坝基的地质条件差,在这种地基上进行水利工程建设面临着巨大的压力。修建高土石坝工程时,渗流控制和防渗处理等在坝工设计中特别重要。文章对坝基位于深厚复杂地质区的土石坝,进行三维渗流分析,确定最优的防渗组合和地基处理方法,为国内外同类工程的防渗处理提供了一定的参考价值。     

深厚覆盖层上高心墙坝地震惯性力动态分布系数研究

对于强震区坐落在深厚覆盖层(深度超过50 m)上的高土石坝,通过拟静力稳定分析结果初步判定其抗震稳定性是抗震设计的主要内容,其中水平向地震惯性力沿坝基覆盖层至坝顶的动态分布系数是关键。然而,现行《水工建筑物抗震设计标准》(GB 51247—2018)中地震惯性力动态分布系数多基于坐落在基岩上的高土石坝的动力响应规律确定,现有动态分布系数忽略了深厚覆盖层和地震动强度对地震动传播规律的影响。因此,以坐落在深厚砂砾石覆盖层上150 m级高黏土心墙堆石坝为研究对象,结合现行土石坝设计规范和国内已建高土石坝实例,基于统计平均的方法确定了坝顶宽度、坝料分区、坝坡坡比、覆盖层材料的静、动力特性等关键参数,深入探讨了150 m级高黏土心墙堆石坝在小震(0.1 g)、中震(0.2 g)和大震(0.4 g)规范谱地震动作用下不同深度砂砾石料覆盖层的动力响应分布规律,进而总结归纳出不同深度覆盖层下150 m级高黏土心墙堆石坝的水平向地震惯性力的动态分布系数,将其引入到拟静力法稳定分析中,最后基于最危险滑动面和最小安全系数与现行规范所得结果进行对比分析。研究结果表明,小震(0.1 g)和中震(0.2 g)下采用文中推荐的考虑深厚覆盖层和地震动输入强度影响的水平向地震惯性力动态分布系数时将得到更符合工程实际的评价结果。研究成果可为深厚覆盖层上的高土石坝抗震设计提供参考依据。     

土工抗震60年研究进展与展望

本文论述了土工抗震学科的创立、发展和创新历程,并对汶川地震后土工抗震研究的新进展和主要成果进行了论述和总结,在此基础上对土工抗震学科今后的研究重点进行了展望。自汪闻韶院士1958年在中国水利水电科学研究院创立我国第一个土动力学试验室、开创我国土动力学和土工抗震学科以来,土工抗震学科在土体动力特性测试技术、土的液化机理及判别方法、土工振动台动力模型试验、土体真非线性动力本构模型、土石坝及地基抗震安全评价方法、室内外试验联合确定土体动力特性参数、土石坝及地基抗震设计理论(思想)和原则等方面取得了创新性和开创性的进展,奠定了我国土动力学和土工抗震研究的理论基础和领先地位。2008年汶川地震后,围绕高土石坝抗震的新需求,在高土石坝极限抗震能力分析方法、高土石坝地震破坏模式、高土石坝抗震减灾工程措施等方面取得了一系列新进展,逐步建立了室内试验和现场试验相结合、原型震害-数值模拟-物理模拟相结合、变形分析和稳定分析相结合、整体稳定分析和局部稳定分析相结合的高土石坝抗震安全评价体系。未来迫切需要开展复杂深厚覆盖层上高土石坝抗震关键技术,特高土石坝地震灾变行为与安全控制,基于性能的高土石坝抗震安全评价及灾害控制,水库大坝抗震监测预警、应急处置等方面的研究。     

覆盖层上筑坝技术研究

金川水电站工程地质条件具备修建趾板建在深厚覆盖层的混凝土面板堆石坝的条件,其关键技术问题就是搞清坝基覆盖层的构造,开展一系列的基础性研究.文中通过类比国内外趾板建在深厚覆盖层的混凝土面板堆石坝工程,分析和研究金川项目采用趾板建在深厚覆盖层的混凝土面板堆石坝的可行性.     

高土心墙堆石坝防渗墙与心墙连接部位高塑性粘土区设置研究

对于深厚覆盖层上的高土心墙堆石坝,防渗墙与心墙连接部位通常设置协调变形的高塑性粘土区,高塑性粘土区的合适的大小与坝高,坝体及坝基材料性能等多因素有关。本文采用基于子模型法的三维非线性有限元对长河坝水电站大坝防渗墙与土心墙连接部位不同的高塑性粘土区设置方案进行了研究,研究成果表明连接部位高塑性粘土区的大小对心墙、廊道和防渗墙的应力变形均有影响。     

新疆某平原水库大坝安全监测布置

结合新疆某拟建的平原水库工程,依据土石坝安全监测技术规范为基本设计原则,着重考虑本工程的坝体结构、防渗、坝基深厚覆盖层等特点,进行大坝安全监测设计。重点监测大坝及坝基的变形、渗流、应力等。     

冶勒水电站坝基超深厚覆盖层Q3的工程地质特性及主要工程地质问题研究

冶勒水电站大坝属首座在400m级超深厚覆盖层上建成的坝高125m沥青混凝土心墙堆石坝,基础防渗最大深度达200m,工程勘察设计难度极大。本文主要就冶勒水电站坝基超深厚覆盖层的工程地质特性及主要工程地质问题有关研究成果进行了总结。