蒙江灰洞水电站拱坝建基面抬高设计

文章从灰洞水电站工期安排、度汛要求等方面论述了拱坝建基面抬高的必要性,结合施工期详勘资料情况,以及拱坝应力、稳定和消能防冲复核等情况,论述了拱坝建基面抬高的可能性,最后分析了建基面抬高带来的经济效益。     

天花板水电站拱坝建基面选择及优化调整研究

天花板水电站拱坝建基面高程的确定在设计的不同阶段都是设计研究的关键问题.在施工过程中,随着坝肩、坝基不断开挖的揭露和岩体试验,对坝基地质情况会有新的认识和研究.天花板拱坝施工中,设计单位为进一步节省工程投资和缩短工期,对拱坝建基面能否抬高开展了大量的坝基试验测试和坝体应力计算等分析论证工作,最终将建基面抬高了6.0 m,不但取得了较好的工程效益,还积累了拱坝设计的一些经验.     

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。     

露天表面岩体质量现场原位测试设备研制及其应用

建基面岩体变形模量检测是在开挖建基面上进行的,与常规在专门的勘探平洞、工程灌浆平洞、排水平洞内进行的试验检测原理和反力条件、使用设备、安装工序、工作场地等均发生大的变化。因此,在试验检测点满足规范要求条件下,专门研制的岩体变形快速检测仪（YBKC-70）,通过采用新的锚固方式,缩短试验检测周期,并成功应用到锦屏一级建基面岩体质量的检测上。通过对E0～Vcp的相关关系分析,表明E040和E050总体趋势一致,完全可以进行施工开挖期的变形模量预测,从而指导设计、施工。     

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。     

特高拱坝建基面选择研究

建基面选择直接影响拱坝体形、水推力和工程量,是关系拱坝安全性、工期和工程投资的关键问题。结合新疆某特高拱坝工程,根据建基面选择基本原则,针对拟定的建基面方案分别从拱端嵌深、拱坝体形几何参数、坝体应力、坝肩稳定和基础处理等方面进行全面分析比较,最终确定推荐建基面方案。建基面选择的方法可为今后特高拱坝建基面选择提供参考。     

溪洛渡水电站高拱坝建基面处理与安全监测

金沙江溪洛渡水电站大坝为我国目前已建和在建装机容量最大的高拱坝。开挖揭示大坝建基面局部存在Ⅲ2、Ⅳ级岩体和层间、层内错动发育等地质缺陷,河床坝段基岩面以下20 m处存在约15%的Ⅲ2级岩体,严重影响大坝及基础的整体稳定。通过优化建基面设计和置换混凝土、加强固结灌浆、刻槽、锚固、防渗和清基等一系列的处理措施,建基面岩体质量得到了明显的改善。监测成果显示,随坝段浇筑混凝土上升,建基面应力和沉降均匀增大,相邻坝段差异沉降较小,坝基防渗性能好,坝基和坝体的整体稳定性较好。总结溪洛渡水电站高拱坝建基面处理和监测,对类似工程具有指导和借鉴作用。     

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。     

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。     

高拱坝沿建基面的破坏和安全度研究

拱坝沿建基面的破坏和安全度是坝工界近年来十分关注的问题，有关拱坝沿建基面破坏的可能性和安全度的分析，目前还没有比较一致的看法。从理论上研究拱坝拱圈沿建基面的完全性，其结论为：影响拱坝沿建基面安全性最重要的因素是建基面材料的磨擦系数、岸坡角和拱圈中心角，其次是拱坝的高度和拱圈的位置，河谷宽度的影响最小。以小湾拱坝为对象，采用建立在非线性数值分析基础上的变形体稳定性分析方法和地质力学模型试验，对其沿建基面的整体安全度进行的研究表明，其整体稳定安全度在4.0-4.5左右，而且，根据建其面和坝体的破坏形态和发展过程可以看出，小湾拱坝只有在坝体发生破坏的同时，拱坝才会沿建基面滑移。     

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。     

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。     

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。     

基于直接内力法的拱坝建基面稳定分析

提出适合分析拱坝建基面等效正应力的直接内力法，结合小湾高拱坝三维弹塑性有限元整体分析成果，研究分析了超载过程中拱端推力、推力角和抗滑安全系数的分布规律。研究结果表明，建基面抗滑安全系数衰减速度低于超载速度，高拱坝超载过程中各高程段的推力角均有所增加，这反映了拱坝具有较高超载能力的内在机制，也说明基于刚体极限平衡法对拱坝坝肩稳定分析成果偏于安全。     

大岗山拱坝建基面质量标准及评价

大岗山拱坝是我国目前抗震设防烈度最高的拱坝,其基岩水平峰值加速度为0.557 5 g,在设计地震荷载作用下,建基面最大压应力达12.43 MPa,要求建基面的质量必须与之相适应。建基面质量评价包括开挖质量和岩体质量两方面,开挖质量评价按照有关规范的单元工程质量等级评定标准进行,岩体质量评价以地质鉴定岩类为主,声波纵波速度为辅。按事先拟定的开挖方案,建基面开挖平顺,开挖质量达到优良标准。     

屏南黛溪水电站拱坝地基岩体变形现场试验研究

屏南县黛溪水电站大坝为砌石拱坝。该文通过对坝址区左右岸五个勘探平洞中的基岩进行岩体变形性质试验,确定有关参数,为设计提供依据。     

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。     

基于损伤本构关系的高拱坝安全度评价方法

基于损伤本构关系的非线性有限元能较为精确地模拟拱坝的实际工作性态,主要依据大坝的变形和应力分布及大小、损伤破坏情况等对坝体安全进行评价.但也存在一些问题,如以建基面相对损伤面积作为控制指标时,要先确定建基面的容许损伤范围.在介绍了损伤本构关系的基础上,提出了以大坝整体刚度不改变为基准的建基面容许相对损伤面积确定方法,为损伤本构关系用于高拱坝安全度评价的控制标准提供了一个新的思路,并以溪洛渡高拱坝为例进行了计算.     

三里坪水电站碾压混凝土双曲拱坝设计

针对三里坪大坝复杂的坝基地质条件,选择了合理的拱坝建基面和体形设计方案。通过综合比较3种拱形的安全性和工程量,确定了对数螺旋型双曲拱坝作为大坝拱形。根据坝体应力分析结果对坝体混凝土进行了分区。为了保证拱坝坝肩的抗滑稳定性,并满足拱坝的变形要求,采取了抗剪洞和置换洞等综合措施进行处理。三维非线性分析表明,处理后的大坝整体安全度有较大提高,运行安全得到保障。     

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。