大岗山水电站拱坝建基面开挖与基础处理设计

大岗山坝址区工程地质条件复杂,有多条断层及岩脉穿过,确定合理的坝基建基面尤为重要。在明确拱坝对坝基基本要求的前提下,阐述了确定大岗山水电站建基面的基本原则,对5处置换块及垫座给出了施工范围及处理方案。重点研究了拱坝基础固结灌浆的分区原则与施工参数。分别采用拱梁分载法和有限元法对坝体静、动应力进行了计算,计算结果表明,应力满足规范要求,从而证实了建基面开挖和固结灌浆设计的合理性。     

大岗山水电站高拱坝坝基固结灌浆试验

大岗山水电站高双曲拱坝位于高地震烈度区,对河床及两岸坝基岩体质量要求较高,采取高压固结灌浆对不同类型的基岩岩体进行加固,通过对灌浆注入量变化分析、灌后压水试验注水量检查、灌浆前后声波检测、岩石力学检测等,判定坝基岩体整体性、变形模量指标等有一定程度的改善,同时显著提高了坝基的抗渗性。     

大岗山水电站拱坝坝肩岩体加固效果分析

大岗山水电站坝址具备修建高拱坝的优越地形条件,但坝址区地质构造复杂,岩脉、挤压破碎带、断层和节理裂隙发育,必须进行加固处理。利用ANSYS有限元分析软件,分别对大岗山拱坝坝肩天然地基和加固地基进行了数值分析。结果表明:天然地基条件下,超载安全系数为4.0~5.0,加固地基条件下,超载安全系数为5.0~6.0。说明加固方案能够有效提高坝体的稳定性和安全度,并且明显改善坝体应变及坝体的塑性变化范围,为工程设计和施工以及类似工程加固提供了科学依据。     

某水电站坝基固结灌浆设计及工艺研究

某水电站拱坝坝高250 m,坝体混凝土浇筑与坝基固结灌浆施工之间干扰大。为解决这一矛盾,在与坝基岩体相似的部位进行试验的基础上,坝基边坡坝段固结灌浆采用了一期无盖重、二期在坝内引管的有盖重固结灌浆相结合的两期固结灌浆工艺。通过灌后压水试验、注入量分析、波速测试等质量检查手段,验证了该方法的可行性和可靠性。更多还原     

拱坝基础辉绿岩脉复合灌浆试验研究

大岗山水电站为混凝土双曲拱坝,在拱坝基础及两岸传力部位分布较多性状较差的辉绿岩脉,对建筑物的稳定性和基础应力传递极为不利。为有效解决辉绿岩脉地质缺陷,采用高压水泥-化学复合灌浆技术进行试验,即在水泥灌浆的基础上进行化学灌浆复合,并运用综合测试技术对灌浆效果进行评价,试验效果达到了设计所提各项指标要求,可直接指导大岗山水电站辉绿岩脉加固处理施工,亦可供其他分布有辉绿岩脉的水工建筑物基础处理借鉴。     

锦屏水电站左岸抗力体湿磨细水泥固结灌浆试验

雅砻江锦屏一级水电站大坝为混凝土双曲拱坝,最大坝高305 m,承受荷载大,坝体应力高,因而对坝基抗力体要求较高。而在拱坝基础左岸抗力体1 670 m高程分布有f2断层及层间挤压错动带等地质缺陷,设计通过固结灌浆处理,来提高其整体性、刚度及防渗性能,以满足拱坝对基础的要求。由于f2断层及层间挤压带间的岩体性状特征,采用普通水泥浆液灌注后质量不满足设计要求。为此,开展了湿磨细水泥固结灌浆试验,通过试验分析了湿磨细水泥的可灌性、灌浆效果,摸索和总结出了适合相应地质条件的湿磨细水泥固结灌浆的施工工艺和施工参数。     

大岗山水电站右岸坝基岩体质量评价及地质缺陷处理建议

大岗山水电站拱坝坝基岩体质量总体较完整,但坝基发育大量辉绿岩脉,岩体质量差,特别是右岸坝基发育有β40、β43、β8等岩脉、f231等断层及低波速岩带、裂隙密集带等,这些软弱岩带对坝体受力状态和变形稳定等均会产生较大影响。为此,根据开挖揭露的地质条件和相关测试资料对该水电站右岸坝基岩体质量进行综合评价,并针对地质缺陷提出了相应的地质处理建议。     

灌浆防渗堵漏技术在梅玄水库除险加固工程中的应用

贵州省三都县梅玄水库由于坝基岩体破碎、施工质量差且坝体无防渗墙等因素,导致水库大坝坝基：坝体和接触带严重漏水,降低了工程效益甚至危及工程安全,也给该水库除险加固工程的灌浆施工带来了极大难度。针对此情况,参建各方经反复探索研究,结合设计资料和现场实际情况采取了坝基帷幕灌浆、坝体补强灌浆、坝体斜孔灌浆、坝基固结灌浆和集中渗漏通道直接埋管灌浆封堵等施工处理方法,确保了该水库大坝除险加固防渗堵漏达到了实际效果。     

综合检测在建基岩体软弱岩带化学灌浆试验研究中的应用

锦屏一级水电站拱坝为目前世界最高混凝土拱坝。大坝对坝基及两岸岩体质量要求高,坝基岩体的整体性、变形模量、抗剪特性和抗渗性直接关系到大坝的安全。与坝基密切相关的规模较大断层及煌斑岩脉等,对建筑物的稳定性、基础应力传递等极为不利,必须进行稳妥可靠的处理,以提高基岩质量,确保拱坝安全。本次试验有针对性地采用化学灌浆方法对f5断层和煌斑岩脉进行加固处理,经处理后的f5断层和煌斑岩脉基本能满足设计的力学指标要求。在本次现场化学灌浆试验研究过程中,分别对灌前、水泥灌后和化学灌浆灌后均采取系统的综合检测手段进行检测,取得了丰富的试验检测成果资料,为灌浆效果评价发挥了重要作用。     

大岗山水电站帷幕灌浆若干关键技术问题探讨

大岗山水电站大坝坝基岩体地质构造复杂,坝址区以花岗岩为主,穿插辉绿岩脉,帷幕灌浆最大深度达143 m,灌浆压力最大为6.0 MPa,帷幕渗灌浆标准高、施工难度大。在工程建设过程中先后出现了承压热水、回浆返浓、部分洞段灌后检查依旧达不到设计标准,工期紧张等问题。对工程施工前后出现的各类问题的处理、关键技术参数、技术方案的确定进行全面回顾与研究,并与我国已经建成的其他高拱坝相比较,对相关问题进行深入探讨。分析认为,目前我国高拱坝渗控标准是严格的,渗流量均较小,在施工过程中均出现不同程度的回浆返浓、吸水不吸浆等情况,相同点都是由于隐微裂隙发育、岩脉穿插,处理的技术措施也是类似的,即采用细水泥、石磨细水泥或者化学灌浆材料对类似孔段进行处理,增加排数、减少间距、延长屏浆和闭浆的时间;不同的是工艺选取的参数需要现场试验确定,动态调整。     

高拱坝建基岩体条件研究

高拱坝拦蓄水体巨大,要求建基岩体应具有较高的承载力及抗变形能力,但坝基嵌入深度过大,坝基大量开挖会影响坝基上下游高边坡的稳定,此外,存在高地应力导致的坝基岩体卸荷松弛问题等。在对比研究国内外设计标准对建基面的要求基础上,结合锦屏一级特高拱坝建基面的确定进行分析,总结出几点新的认识在采取可靠基础处理措施的前提下,可适当降低对建基岩体的质量要求;可采取适当增加坝体厚度、降低拱坝应力水平的方式,降低建基岩体受载;采取在拱坝下游抗力体区域施加横向锚索锁固的方式,可提高建基岩体承载能力。     

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。     

高地应力地区拱坝坝基合理开挖形式的研究

拉西瓦水电站坝基地应力达30~70 MPa,坝基的开挖将会引起坝基回弹进而发生卸荷破坏,岩体质量下降,基础处理困难。因此,选择减轻坝基卸荷破坏程度的开挖型式是拉西瓦工程坝基开挖设计中研究的重要技术问题。文章介绍了拉西瓦拱坝坝基的地质和地应力环境;用平面非线性有限元、三维非线性有限元等不同的方法对平底开挖和反弧开挖等不同的坝基开挖型式进行了分析;对坝基开挖卸荷规律、应力屈服范围、坝基回弹数值等进行了研究。成果表明,采用光滑反弧型开挖,河谷应力集中区随坝基开挖向建基面下部转移,坝基开挖过程中未出现明显岩爆、剥离等高地应力现象;反弧型开挖较传统的平底开挖,坝基两侧应力集中现象、应力屈服范围等情况得到改善,坝基卸荷破坏有所减弱。为高地应力区的拱坝坝基开挖设计提供了可以借鉴的经验。     

基于滑动测微计的某拱坝坝基岩体变形研究

基于滑动测微计,成功监测了某拱坝蓄水期及运行期坝基岩体变形规律,探测了裂隙、断层、软弱夹层分布和变形量.监测结果表明,坝基岩体在蓄水后处于受压的工作状态,岩体累积位移量比较小,坝基表面岩体变形最大,随着深度的增加,岩体变形越小,总体上反映出基岩的变形规律.     

混凝土拱坝坝踵张开、不对称变形性态分析

拱坝坝踵混凝土与基岩之间的结合状况,以及接触面附近基岩内裂隙的闭合状况,直接关系到拱坝渗流和结构的安全,工程实例和分析表明,宽谷拱坝坝踵比较容易出现张开现象,避免水位和温度的不利组合,对防止坝踵张开具有重要作用。拱坝切向不对称变形趋势是判断拱坝整体工作状况是否正常的重要依据,若不对称变形呈发散型增大变化,很可能坝体、坝基已遭受损坏,需引起高度重视,应结合其它监测信息综合评判,采取必要措施,防止灾害性事故发生。     

溪洛渡水电站拱坝基础综合变模分析

在拱梁分载法坝体应力分析时，需要合理确定坝基岩体的变形模量值，为此，在溪洛渡水电站双曲拱坝的坝基变形模量计算中采用平面有限元法计算地基的“综合变形模量”，从而反映实际地形地质条件对拱 坝基变形形的影响。     

地基辐射阻尼对高拱坝非线性地震反应的影响

本文建立了一种拱坝-地基-库水系统地震反应分析的非线性有限元模型,可以同时考虑无限地基的辐射阻尼、坝体混凝土损伤开裂非线性和坝体横缝非线性等影响高拱坝地震反应的关键因素。利用所建立的有限元模型,以我国拟建的大岗山高拱坝为例,分析研究了地基辐射阻尼对坝体混凝土损伤开裂和坝体横缝开度的影响。结果表明,地基辐射阻尼可以明显减小强地震荷载作用下,坝体中上部的损伤开裂程度和坝体横缝的最大张开度,并改变其分布规律。     

基于坝—岩基—水耦合解析的坝肩动力稳定分析

为了模拟三维状态下坝、岩基、库水的动力相互作用机理,研究提出了基于坝—岩基—水耦合的三维有限元分析方法。通过分析坝—岩基—水耦合动力相互作用理论,给出了坝—库水体的耦合条件、坝—岩基—库水的边界条件以及地震时粘性边界的分析方法。以某拱坝工程为实例,应用耦合三维有限元方法计算了拱坝及滑裂面应力分布,采用有限单元法和刚体极限平衡法,计算了坝肩各处的抗滑稳定安全系数。结果表明:最大拱向应力、梁向应力均出现在下游面,分别为1.43 MPa、1.50 MPa,在材料可承受的范围内。通过有限元法计算得到的拱坝坝肩岩体抗滑稳定安全系数为2.78~3.23,通过刚体极限平衡法计算的抗滑稳定安全系数为2.89~3.43,两者相差很小,说明该计算方法是有效的。研究成果可为拱坝坝肩抗滑稳定分析提供参考。     

隔河岩重力拱坝拱座深层处理平面有限元分析

清江隔河岩重力拱坝坝基地质条件复杂，软弱夹层，断裂构造多，岩溶发育，两岸拱座存在局部滑动问题。     

锦屏一级水电站煌斑岩脉水泥化学复合灌浆试验研究

 锦屏一级水电站大坝为混凝土拱坝,最大坝高305 m,为目前世界最高拱坝。坝区基础岩体中存在大量煌斑岩脉,对建筑物的稳定性、基础应力传递等极为不利,必须进行稳妥可靠的处理。因仅靠单纯的高压水泥灌浆无法使岩体的变形模量、抗压、抗拉、抗剪强度以及泊松比等物理力学指标达到设计要求,应有针对性地采用化学灌浆方法对煌斑岩脉进行加固处理。为此,采用了高渗透性的YDS环氧材料对风化后的煌斑岩脉进行纯压式灌浆试验,试验结果表明：通过YDS改性环氧浆液的“浸透”“浸渗”加固处理,风化的煌斑岩脉力学性能大幅提高,基本能满足设计的力学指标要求。