高土石坝廊道与防渗墙定向支座连接型式研究

建在深厚覆盖层上的高土石坝,混凝土廊道与防渗墙的应力变形性状十分复杂,针对深厚覆盖层上高土石坝防渗体系的受力特点,提出对廊道与防渗墙之间可设置定向支座连接型式,并开展了有限元分析,研究了刚接、定向支座两种不同的连接型式以及定向支座接头嵌固时机对防渗墙应力变形的影响。结果表明:定向支座型式的主要优点是在完建期允许防渗墙能自由伸入廊道,与防渗墙顶端刚接廊道的传统结构型式相比,能充分减小上部坝体的巨大自重经过廊道传递给防渗墙的压应力;防渗墙顶端蓄水前受到一定的压应力是有益的,可避免防渗墙在水压力作用下产生较大的拉应力;提出对于定向支座连接型式,应在坝体填筑到一定高度后将廊道与防渗墙顶端嵌固起来,使得蓄水后防渗墙的拉压应力处于合理范围内。     

深厚覆盖层坝基防渗处理及混凝土防渗墙设计

本概述了深厚覆盖层坝基防渗处理的常用方法及其特点，分析阐述了深厚覆盖层混凝土防渗墙应力与变形的影响因素及防渗墙与坝体防渗体的连接型式，以期为深厚覆盖层坝基的处理提供有价值的信息和参考。     

厚覆盖层黏土心墙堆石坝防渗墙应力变形数值分析

针对建立在厚覆盖层上的心墙堆石坝进行数值分析，研究影响防渗墙应力应变特性的因素。这些因素包括覆盖层的改善、防渗墙与周围土壤之间界面接触的建模方法、防渗墙混凝土的模量以及防渗墙与黏土心墙之间的连接方式。结果表明，改善上覆土层，选用低模量、高强度的塑性混凝土，优化防渗墙与坝体黏土心墙的连接，是减小防渗墙变形和压应力的有效措施。此外，古德曼单元和泥层单元都适用于模拟防渗墙与周围土壤之间的界面接触。     

毛尔盖水电站防渗墙结构设计

采用非线性有限元方法,分析了毛尔盖水电站大坝混凝土防渗墙厚度、廊道结构型式、顶部回填接触性粘土及通过廊道与心墙连接的不同接头型式等各种状况下坝体和防渗墙的应力以及心墙、廊道位移情况.推(广)采用1.4 m厚防渗墙,与基础廊道刚性倒梯形接头,顶部回填接触性粘土厚5m.     

深覆盖层上土石坝竣工期坝体及防渗墙应力应变分析

在深覆盖层上修建土石坝,坝基的渗流控制是首要问题,防渗体系的选择尤为重要,坝体填筑料与防渗墙材料往往不同,应力应变特性复杂。为此,本文以某深覆盖层上均质土石坝为例,采用三维有限元方法开展数值分析,模型中采用Duncan-Chang双曲线本构模型,对坝体及混凝土防渗墙进行模拟计算。结果表明:坝体最大位移出现在坝体中下部,坝体与防渗墙接触面顶部区域填筑料位移较小,防渗墙最大水平位移出现在墙体中下部;坝体均受压应力,坝体与防渗墙接触面应力变化明显,防渗墙最大应力出现在墙体中下部。     

混凝土面板堆石坝地基防渗墙塑性损伤数值分析

在坝体填筑和水库蓄水作用下,防渗墙工作和受力条件复杂,可能产生塑性应变和墙体开裂.本文结合实测资料和数值分析,研究面板堆石坝深覆盖层地基防渗墙的应力变形和损伤特性.在基于实测资料分析防渗墙应力变形特性的基础上,采用混凝土塑性损伤模型,建立防渗墙应力变形及损伤特性的三维数值计算模型.数值模型考虑坝体和地基渗流-应力耦合效...     

堆石坝心墙内增设加固防渗墙的结构特性研究

某高心墙堆石坝的心墙发生渗漏后,设计人员考虑在心墙内沿坝轴线方向增设一道塑性混凝土防渗墙进行防渗加固。对加固后的坝体及防渗墙进行了三维有限元计算,分析实际加固施工和蓄水过程中坝体及防渗墙的应力应变特性以及墙体与相邻土料的变形协调情况。计算结果表明,水位变化使防渗墙产生顺河向水平挠度,是引起坝体及防渗墙变形的主要原因,但对坝体的应力影响不大;坝轴线中部的防渗墙是薄弱环节,设计时应加强其抗弯性能;防渗墙与相邻心墙土料的相对位移值在允许范围内。     

塑性混凝土防渗墙的设计与施工

塑性混凝土是一种由水泥、土料、砂石、水和外加剂组成的低弹模、高塑性、抗渗性能好的新型墙体材料，用作坝体或坝基防渗措施，由于弹性模量小，极限应变大，使得防渗墙应力应变状态接近于周围土层的实际情况，能有效地防止墙体开裂，大大提高防渗措施的安全性，因而在国外得到广泛的应用。塑性混凝土的弹性模量约为１００～２００Ｍｐａ，渗透系数１０￣（－５）～１０￣（－９）ｃｍ／ｓ。动力分析在输入地震加速度波形后，用逐步积分法求解动力平衡方程，计算出坝体和墙体在地震作用下的应力与应变。塑性混凝土防渗墙的施工方法与刚性混凝土防渗墙基本相同，塑性混凝土的和易性好，不离析，不堵管，便于施工，进度加快。     

高塑性混凝土防渗墙在湿陷性黄土坝基中的应用

位于三门峡市西段村水库大坝工程地基主要为厚层湿陷性黄土,对坝体和坝基土与混凝土防渗墙结合不利。经过三期配比试验研究,通过减少水泥用量、增加膨润土和粘土用量,保持砂石料配比基本不变,配制出了低胶凝材料、低弹性模量的双低高塑性混凝土防渗墙。采用非线性有限元理论对施工期、完建期、蓄水后坝体坝基应力应变进行计算与分析,结果表明:所配制的高塑性混凝土能保证强度和防渗性能要求,坝体和坝基应力、应变协调良好。     

复合土工膜与防渗墙连接的大型剪切试验研究

围堰工程中常用复合土工膜连接防渗墙作为防渗体系,其连接部位的土工膜常会出现结构性破坏而造成集中渗漏现象。依据高土石围堰防渗体系中复合土工膜的受力特点,利用自主研制的低摩阻叠环式双向静动剪切试验机,考虑土工膜无伸缩节、普通竖向伸缩节和U型槽伸缩节3种连接型式,构建复合土工膜与防渗墙接头的结构模型,开展复合土工膜与防渗墙连接的大型剪切试验,研究不同连接型式下复合土工膜的受力变形机理。结果表明:①无伸缩节、普通竖向伸缩节和U型槽伸缩节3种连接型式下,复合土工膜的应变均随着剪切位移的增大逐渐增大,随着距防渗墙距离的增大逐渐减小;②3种连接型式下模型土体的应力-应变关系变化趋势基本一致,峰值应力变化不大;③无伸缩节连接时,靠近防渗墙位置土工膜的峰值应变为4×10^-3,普通竖向伸缩节连接时,相同位置处土工膜的峰值应变为3.5×10^-3,设置U型槽伸缩节后峰值应变为6.51×10^-4,与前2种连接型式相比,U型槽伸缩节较大程度地降低了土工膜的峰值应变,可以有效解决复合土工膜在防渗墙接头处的应变集中问题。研究成果可为高土石围堰工程防渗体系的设计和施工提供依据。     

于桥水库混凝土防渗墙应变观测资料分析

介绍了于桥水库混凝土防渗墙监测仪器的布设，监测资料的处理，监测资料的计算，防渗墙混凝土应力的计算。最后得出以下结论：防渗墙混凝土产生的应变中包括了应力应变和自生体积应变。自生体积变形在总变形中占有一定比重，特别是施工初期更明显。防渗墙采用的膨胀混凝土有利于防渗作用。混凝土防渗墙主要承受压应力，应力数值不在，受力条件较好，因而防渗墙工作是安全，正常的。     

九甸峡混凝土面板堆石坝应力和变形有限元分析

采用非线性有限元方法,对修建在深厚覆盖层上的九甸峡混凝土面板堆石坝进行了深入研究,得到了大坝坝体应力应变、混凝土面板的应力应变、河床防渗墙的应力应变状态,以及面板周边缝的变形分布情况,揭示了峡谷地区和深厚覆盖层条件下面板堆石坝在各种工况下的应力应变规律,为工程设计提供依据.     

深覆盖层上壤土心墙土石混合坝三维有限元应力变形分析

在深覆盖层上修建高土石坝,当采用两道混凝土防渗墙时,防渗墙与坝体、坝基的联合作用会使得防渗墙和心墙的应力和变形变得更为复杂。采用稳定渗流有限元分析,确定作用在心墙和防渗墙上的水荷载,建立坝体和坝基的三维有限元模型,采用非线性邓肯-张模型,计算了施工期和运行期坝体应力和变形,分析了深厚覆盖层上采用两道防渗墙的坝体和防渗墙的应力变形特性,评价坝体和混凝土防渗墙的稳定和安全,并提出该类防渗墙的施工建议。     

长河坝水电站坝基防渗墙与土心墙连接研究

长河坝水电站砾石土心墙堆石坝最大坝高240 m,坝基河床覆盖层厚度为60~70 m,对于河床部位心墙建基面下厚度约53 m的强透水覆盖层采用两道全封闭混凝土防渗墙防渗。防渗墙与土心墙的连接部位是坝体和坝基防渗系统的薄弱及关键部位,其连接设计是否成功是大坝设计的关键点和难点。通过对坝基防渗墙与土心墙连接型式的对比选择、副防渗墙插入心墙高度研究、主防渗墙与土心墙廊道式连接研究及防渗墙与土心墙连接部位高塑性粘土设置研究,精细化了防渗墙与土心墙连接部位的结构设计,选择出了适宜长河坝水电站砾石土心墙堆石坝防渗墙与土心墙的连接方案。     

低弹模混凝土防渗墙弹模值对大坝压应力的影响

针对国内广泛应用于土石坝除险加固中的低弹模混凝土防渗墙,介绍目前混凝土防渗墙弹性模量的取值范围及混凝土防渗墙的运行效果。以浙江省吴家园水库大坝除险加固中低弹模混凝土防渗墙的应用为研究背景,通过有限元软件模拟分析混凝土防渗墙的应力应变,结合大坝运行过程中防渗墙应力应变监测资料,研究弹性模量的变化对低弹模混凝土防渗墙应力应变的影响。结果表明:随着弹性模量(2 000～8 000 MPa)的增大,最大压应力越大,最大压应力出现在防渗墙底部。低弹性模量的混凝土防渗墙有利于大坝正常运行,但在采用低弹模混凝土防渗墙时,抗压强度设计值不应低于5 MPa。     

某水利枢纽工程混凝土防渗墙模量变化计算分析

结合某水利枢纽工程的地形、地质、水文等工程条件,通过三维有限元静力计算与稳定分析,针对混凝土防渗墙模量变化对防渗墙的应力和位移的影响进行三维有限元计算。通过对不同方案的计算分析和研究,全面了解各方案坝体尤其是防渗体的应力-应变分布规律,为坝型选择、坝体结构设计、防渗设计对混凝土防渗墙与大坝防渗体的结合形式以及塑性区大小的确定提供重要依据。研究结果表明,防渗墙的弹性模量与应力有着直接关系,降低弹模值,相应的应力值亦会减小;增大弹模值,相应的位移变化会减小。     

置换混凝土防渗墙与坝体共同工作性能分析

根据富水水库大坝的工程情况,采用置换混凝土防渗墙进行坝体加固,利用接触单元模拟防渗墙与坝体之间的相互作用,计算了置换混凝土防渗墙与坝体的应力和变形,并且分析了设置键槽对协同工作性能的影响.结果表明,防渗墙对坝体应力和变形的影响主要由其粗糙度和两者之间的黏结情况决定,设置键槽有利于两者协同工作.     

深厚覆盖层上面板堆石坝新型结构应力变形性状影响因素研究

建设在深厚覆盖层上的高混凝凝土面板堆石坝防渗体系通常采用趾板水平连接混凝土面板和防渗墙,为缩短工期和节省工程投资,建议采用在坝基面处挖除表层部分覆盖层,浇筑混凝土盖板,在盖板内部留有廊道,以便进行防渗墙施工,同时上部填筑坝体的新型结构。采用有限元法对深厚覆盖层上混凝土面板堆石坝新型结构的应力变形性状进行研究。研究盖板长度、盖板分缝、坝基覆盖层加固对面板堆石坝坝体、面板、防渗墙应力变形性状的影响。     

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。     

三峡工程二期混凝土防渗墙围堰非线性有限元分析

本文采用非线性有限元方法分析三峡工程二期混凝土防渗墙围堰的应力应变特性,并着重比较防渗墙在其底端与基岩采取不同连接方式时的位移和应力。分析表明,允许防渗墙底端产生一定转角变位,墙下部的应力状态将有所改善。