高土石坝关键技术研究

为了提高我国２００ｍ级高土石坝的设计和施工水平，电力工业部“八五”国家科技攻关课题针对高堆石坝关键技术、混凝土防渗墙材料及接头型式、防渗墙施工、高土石坝抗震、勘测关键技术和高土石坝施工水力学问题等进行了研究，取得了一些重大研究成果、这些成果对减少工程投资，加快施工进度，保证工程安全有重要意义。     

新疆高土石坝抗震措施研究综述

文章以新疆吉林台一级水电站混凝土面板坝为例,分析了面板坝的抗震设计及其在经历“8·9精河”地震后的运行情况,又结合国内外高土石坝在地震荷载作用下常见的几种破坏形式,总结了新疆高土石坝工程的抗震措施,使得今后新疆高土石坝遭遇强震时坝体不至于产生严重破坏,经修复后仍能正常运行,为新疆高土石坝的抗震设计和工程建设提供参考借鉴。     

土石坝抗震设计结构措施综述

本文在对国内外建筑在具有活断层基础上的土石坝,在地震动力荷载作用下的运行情况进行综合叙述的基础上,扼要地介绍了国内外在土石坝设计中所采用的有效的抗震结构措施,重点叙述了在活断层上的土石坝的抗震设计原则、结构措施,以及用离心试验来研究活动断层对坝体的影响等,并介绍了设计实例。文章最后指出,对于重要的高土石坝,必须进行地震动力的分析,而且在现阶段发展水平下,其抗震结构设计甚至比计算分析更重要,更实际些。     

改善土石坝抗地震性能的设计措施

５０ｍ和更高的土石坝正在世界许多高地震区愈来愈多地进行看规划、设计和施工．这些坝采用了各种抗震设计措施．本文认真考察了这些设计措施，对坝顶起高、心墙底宽、坝顶宽度、心墙型式和材料，以及坝壳材料等方面的设计导则都作了评介，文中还给出了一些由于坝址地区地震情况而对设计作了实际修改的实例（表Ｉ）．最后还附入了位于世界高地震区的高于５０ｍ的土石坝的有关数据表（表Ｉ）．     

高土石坝地震安全评价及抗震设计思考

介绍了国内外几座典型土石坝的震害表现,并对这些土石坝,特别是紫坪铺混凝土面板堆石坝的震害原因进行了详细分析.结果表明,地震导致的坝体附加变形以及坝体不同部位变形的不均匀和不协调是土石坝发生震害的主要原因,土石坝的各类不同材料的接触带以及河谷地形突变处是发生震害的主要部位,在大坝设计施工时需特别予以关注.最后,对高土石坝安全评价和抗震设计方法提出了若干建议,并特别指出,考虑到地震的随机性和高土石坝安全的绝对重要性,有必要研究高土石坝的极限抗震能力.     

大柳树高土石坝工程场地抗震安全性研究

黄河黑山峡河段一级开发大柳树高土石坝，坝址距F201发震活断层仅1．5km，且位于断层上盘。坝址区地震动参数值高，建筑物场地类别上属于危险地段。工程建成后，存在水库诱发地震引起次级断层位错而导致建筑物破坏的工程抗断风险；存在大范围松动岩体浸水后在外加地震力作用下的边坡失稳、坝体开裂、隧洞错断等变形破坏的风险。即使采取多种重大工程措施，花费巨大资金进行处理，以防止此变形破坏，也很难保证工程的安全可靠。因此，根据国家强制性标准，应采取安全避让方针，不宜选此坝址为高坝坝址。     

粗粒土在高土石坝的应用研究

在大量试验的基础上，系统分析和总结了三种类型粗粒土的力学特性，并提出了粗粒土作为筑坝材料的非线性变形模型计算参数值的范围，供应用选择。     

黄河大柳树水利枢纽工程高土石坝或高面板堆石坝的抗震稳定性

受工程地质条件限制 ,大柳树坝址只能修高土石坝或高面板堆石坝。坝址区为基本烈度 8度强震区 ,借鉴国内外在强震区建设这两种坝型并承受过地震考验的实际经验 ,也考虑到采用了有效抗震措施 ,这两种坝型都具有很高的抗震稳定性 ,如遇强震 ,大坝是安全的     

高土石坝施工水力学问题研究

高土石坝施工导流方式的研究及大型导流隧洞永久利用水力学问题研究分别总结和概括分析了过去的研究成果水平，结合“八五”攻关要求重点探讨或提出了有关各子题中的新理论、新方法、新计算公式程序，并与工程实际问题相结合，大部分成果通过工程实践证明，对解决工程疑难问题，节约工程投资，推动技术进步起到了良好的经济和社会效益。     

高土石坝中接触问题研究进展

从试验研究、本构模型和数值模拟3个方面对国内外高土石坝接触问题的主要研究成果及不足之处进行简要总结和回顾,简要分析了高土石坝接触问题研究中应重点关注的问题。在此基础上,建议今后对高土石坝接触问题研究应注重高应力循环荷载作用下的试验研究、整体离心模型试验研究、渗透破坏试验研究及基于直接约束的接触力学分析方法。     

高心墙堆石坝坝顶裂缝成因分析

土石坝张拉裂缝一般由坝体的不均匀沉降变形引起,是土石坝破坏的主要诱因和表现形式之一。基于变形倾度法及有限元应力应变法,建立了3种高心墙堆石坝坝顶裂缝的判别准则。应用该判别准则,以某心墙堆石坝为例,对其坝顶裂缝的成因做了初步分析,可为在建或拟建高心墙堆石坝坝顶裂缝的预防提供参考。     

抗震钢筋对高拱坝抗震性能的影响

依据小湾拱坝伸缩横缝间布设抗震钢筋方案、特点和要求,围绕抗震钢筋对大坝抗震的影响展开研究,内容包括抗震钢筋种类的选择、温度影响、配筋方式、部位、数量的布设、方案的效果检验及其优化、以及布设预应力钢束的效果等,并提出了这些抗震措施对坝体横缝张开度的影响。研究结果认为在提供上、下游面各布设6层含钒抗震钢筋能有效减小地震时上游横缝的张开度,采用穿越横缝的抗震钢筋是有效的抗震措施。     

高土石坝地震动最不利输入方向研究

文中对土石坝进行三维非线性动力反应分析,采用等价线性粘弹性模型,就地震波的形式、地震波入射角度、坝高等因素对动力反应的响应进行了研究.根据不同形式地震波以不同角度入射到坝体,坝体震动最大加速度的强弱变化情况,判断出土石坝地震动的最不利入射角度.结果表明,对于高100,200,300 m的土石坝,(15°,15°)为地震...     

高堆石坝关键技术问题研究

高堆石坝关键技术问题是“八五”国家科技攻关的一项专题研究，主要包括高堆石坝优化设计软件系统，利用宽级配砾石土作高堆石坝防渗体技术，混凝土面板抗裂措施及其合理接缝止水结构，土工离心模型试验技术，坝体填筑堆石料供应规划仿真模拟软件系统和压实质量无损检测技术以及２００ｍ级高堆石坝原观仪器和土石坝工程反馈分析等。经技术鉴定，该专题成果总体上达到国际先进水平。     

高土石坝地震动态分布系数研究

与低坝相比,高土石坝受地基刚性的约束减弱,坝体的自振周期延长。在坝体地震反应中,高阶自振周期容易与地震卓越周期迂合,高阶振型的振动易于被激发放大,从而导致坝体地震加速度沿坝高分布与低坝有所不同。现行《DL5073—1997水工建筑物抗震设计规范》对土石坝动态分布系数的规定适合于150m以下的土石坝,已不能适应高土石坝建设的发展需要。因此,利用反应谱法,研究了高土石坝地震动态分布系数,得到了随着坝高的增加,振型数目、高阶周期与地震卓越周期的迂合几率以及加速度分布的变化规律,最终给出了坝高大于150m的土石坝的切速度分布。     

高土石坝粘土心墙和复合土工膜防渗性能研究

高土石坝在静力情况下的应力、变形特性和防渗性能一直是高土石坝设计和施工的关键问题。以一座高为127.5 m的高土石坝为例,通过室内试验和三轴试验测得坝体材料的物理性质指标和邓肯张E-B模型参数,采用有限元计算方法,计算竣工期和渗流稳定期复合土工膜高土石坝坝体应力、应变和变形以及大坝渗流量,并和粘土心墙防渗计算结构进行对比,并对复合土工膜心墙是否发生水力劈裂进行判断。结果表明:由于堆石体材料的流变性,引起了坝体的竖向位移和水平位移。复合土工膜心墙与粘土心墙相比,复合土工膜对降低坝体浸润线、减小坝体孔隙水压力均有显著作用,减小幅度在50%左右,且复合土工膜不会发生水力劈裂等不利问题。