整体浇筑堆石混凝土拱坝拱梁分载法分析研究

贵州省遵义市地处气候温和地区,为了充分发挥堆石混凝土拱坝的优势,在取消振捣/碾压和冷却水管温控措施的基础上,简化坝体构造与施工、加快施工进度,在保障工程建设质量和安全的前提下,提出了不分横缝,整体浇筑的堆石混凝土拱坝。本文针对绿塘、龙洞湾、沙千和风光4座整体浇筑堆石混凝土拱坝,采用拱梁分载法进行应力分析,对拱圈封拱温度的选取,自重荷载处理方式,坝体与地基材料参数对拱坝应力的影响等开展研究,对4座拱坝的安全性进行论证,建议了辅助温控措施,并提出了整体浇筑堆石混凝土拱坝拱梁分载法应力复核方法及其控制标准：应根据拱坝实际浇筑温度估算拱坝每个拱圈的计算封拱温度,参照混凝土拱坝设计对坝体与地基材料参数进行取值,采用拱梁分载法进行拱坝应力复核,相应的允许应力标准初步可按照1.5～2.0 MPa控制。本文提出的分析方法除可以应用于整体浇筑堆石混凝土拱坝以外,对整体浇筑的碾压混凝土拱坝和砌石拱坝也有重要参考价值。     

慈利县青年水电站拱坝加高的特点

慈利县青年水电站挡水建筑物为浆砌石拱坝,由于受到地形、地质条件限制,按原设计单曲拱坝体型加高,难以保证大坝安全,采用变圆心、变半径的双曲拱坝体型加高坝体,达到调整拱坝应力分布,提高拱座的整体抗滑稳定性的目标,使该工程得以续建,扩大工程效益。     

某小型砌石拱坝的结构安全分析

拱坝以其优越的结构特点,目前在山区小水电中应用较多;该文通过工程实例,对某小型砌石拱坝的结构进行计算分析,结果表明:坝体最大压应力和最大拉应力、拱座抗滑稳定安全系数均满足规范要求,拱坝结构是安全的。     

拱梁分载法在拱坝应力分析中的应用

混凝土砌石拱坝运行多年之后,会发生大坝材料老化、渗漏等情况,在安全评价过程中,需根据具体坝体材料老化程度重新进行稳定性分析。拱坝属于超静定结构,影响拱坝应力计算的因素较多,坝体和基岩材料强度、温度作用、扬压力作用、荷载组合、坝肩岩石情况等诸多因素,都会对稳定计算结果有显著的影响。文章以混凝土砌石拱坝安全评价中的稳定性分析为例,探讨了拱梁分载法在混凝土砌石拱坝中的计算以及各参数的选取。     

封拱温度对砌石拱坝应力的影响研究

温度荷载是砌石拱坝应力控制性边界条件之一,其中年平均温度场和变化温度场为自然环境边界条件,较难人为控制,而封拱温度场可采取工程措施加以控制。对于不设横缝、整体上升砌筑的拱坝,各拱层封拱温度随施工期气温、建筑材料及砌体温度变化而变化,不是一个常数,合理选择封拱温度区间是控制砌石拱坝应力的有效手段。通过对砌石拱坝进行温度场和应力场仿真计算,分析了不同封拱温度场对砌石拱坝应力的影响规律,建立了安全封拱温度计算模型,并给出了相应的表达式。算例表明,采用该计算模型确定安全封拱温度区间,可有效控制坝体应力。     

厅子塘水电站砌石拱坝结构三维有限元分析

根据浆砌石坝设计规范和混凝土拱坝设计规范,结合云南厅子塘水电站细石混凝土砌石双曲拱坝工程特点,采用三维有限元方法,对拱坝体在多种荷载组合的工况条件下的坝体应力和变形进行了研究。研究结果表明,砌石双曲拱坝坝体的应力及变形均符合有限元计算一般规律,坝体最大位移在允许范围内,坝体上游面应力偏大,但在进行有限元等效应力核算后,计算研究结果在规范允许范围内。     

浆砌石拱坝加高培厚的应力和稳定分析

该文介绍闽东水电站扩建设计中,应用有限应力分析计算、接触非线性等方法,探讨浆砌石拱坝加高培厚方案,得出以下结论:新旧坝体整体作用是工程设计关键,坝体应力和拱肩稳定可满足设计要求;若出现裂缝,主拉应力将严重超标。     

井冈冲高砌石拱坝坝体应力计算分析

多拱梁分载法概念清晰,使用时间长,积累了丰富的经验,但不能从整体上反映坝体应力分布情况,且基础变位采用简化方法;三维有限元等效应力法能基本消除应力集中现象,可进行各种复杂条件下拱坝的坝体应力分析,但计算成果的精度仍然受到其自身特点的影响.结合现行规范,分别采用多拱梁分载法和三维有限元等效应力法对井冈冲高砌石拱坝坝体应力进行了计算分析.结果表明,两种方法的计算成果总体趋势基本一致,坝体应力状态总体安全.说明了在高拱坝坝体应力分析中分别采用两种方法进行计算,并相互补充,相互验证的必要性.     

上坂砌石双曲拱坝设计

上坂砌石拱坝是我院承担设计的第一座砌石拱坝，文中介绍了在特定条件下的拱坝布置，应力及坝肩稳定计算，坝体砌筑要求等，坝体运行二年来情况良好。     

流清河水库浆砌石拱坝应力反馈分析

结合流清河水库工程实践，通过拱梁分载法计算坝体的应力，并与现场观测的应力进行比较，分析，得出了浆砌石拱坝强度设计极限状态中的分项系数之一应力仿真性修正系数，为浆砌石拱坝强度设计和安全评估提供了应力及理论根据。     

江坪河拱坝坝肩稳定的三维非线性有限元分析

采用三维有限元方法,用强度储备系数,对江坪河双曲拱坝坝肩抗滑稳定性进行分析.计算结果表明,原加固方案有一定效果,但左岸坝肩不满足抗滑稳定要求,对断层进一步加固后,坝基的整体强度储备系数达到3.6,坝肩稳定安全度基本满足要求.     

黄河玛尔挡水电站坝基岩体强度特性与参数取值

为了获取黄河玛尔挡水电站大坝坝基岩体抗剪强度参数（f、c值）,为大坝设计、两岸坝肩抗力体稳定分析、地下洞室围岩稳定分析等提供依据,根据玛尔挡水电站坝址区岩体强度试验成果,结合试验点地质特征,利用最小二乘法、优定斜率法等数理统计方法,对坝基岩体强度特性进行了分析,并合理选取强度标准值,最终给出了坝基岩体强度参数建议值。     

李家峡水电站大坝基础处理设计

李家峡三心圆双曲拱坝，坝高库大、坝基岩体中断层、层间挤压带、裂隙较发育，岩体完整性较差，主要地质问题有：左坝肩Ｆ２０上盘岩体稳定，边坡蠕动：河床Ｆ５０￣Ｆ２０之间岩旬度较低可能渗漏：左岸Ｆ２４、右岸Ｆ２７岩体；及某些局部渗漏问题，在设计中进行了坝肩抗滑稳定、变形稳定分析研究，采取了一些常规处理和特殊处理措施。经处理后，两坝肩抗滑安全度满足规范要求；坝基变形特征有了改善；左Ｆ２６、ｆ２０，右Ｆ２７能     

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。     

锦屏一级水电站拱坝坝肩稳定分析及工程措施研究

以刚体极限平衡法为主,结合拱坝整体稳定数值分析及地质力学模型试验,对锦屏一级拱坝坝肩抗滑稳定进行了全面的计算分析与论证,表明拱坝坝肩稳定有保障。同时针对左右岸坝肩稳定的特点,采取了有效的增强拱坝坝肩稳定的工程措施。     

丹巴水电站右1#坝段坝基稳定二维地质力学模型验证性破坏试验

丹巴水电站将是国内首座建在深厚覆盖层上坝高超过40 m的闸坝工程,坝址区以第四系深厚覆盖层为主,最大厚度达127.66 m,坝基覆盖层自上而下总共分为5层,其变形模量较低,压缩性大,这样的地质条件会使坝与地基产生较大的不均匀沉降,直接影响到闸坝与坝基的稳定安全性,需要开展坝基稳定问题的深入研究。针对上述地质问题,本文选取地质条件最为复杂的右1~#坝段,采用地质力学模型试验方法,全面模拟了坝址区的深厚覆盖层、深层浅层固结灌浆及回填层等加固方案,通过超载法破坏试验,研究了坝与地基的变形分布特征,获得了正常工况下坝体最大竖向位移为7.60 cm,满足规范要求,揭示了破坏机理与破坏形态,提出了超载法试验安全系数为:起裂超载安全系数K_1=1.2,非线性变形超载安全系数K_2=1.6～1.8,极限超载安全系数K_3=2.0～2.4,综合评价了右1~#坝段的安全性。试验成果可对工程的设计、施工和加固方案优化提供参考依据。     

左右岸日照差异对高拱坝下游坝面温度应力的影响

参照二滩拱坝运行期的坝体温度原型观测资料,拟合了我国某在建高拱坝在考虑下游坝面左右岸日照差异时的坝面温度分布,分析了此情况下坝体的应力状态,与规范温度荷载作用下坝体的应力状态比较分析表明,考虑了下游坝面左右岸日照差异后,在温度较低一侧坝面所产生的温度应力明显大于按照规范温度计算得到的应力,这说明规范温度荷载有可能低估了下游坝面温度较低一侧的温度应力,在高拱坝设计中需要关注。     

小湾拱坝坝肩稳定平面地质力学模型试验研究

小湾水电站是澜沧江中下游河段梯级开发的“龙头”水库,大坝为292 m高的双曲拱坝,坝址具备修建高拱坝的优越地形条件,但地质条件较为复杂。针对小湾拱坝1210 m高程坝肩的地形地质条件,对坝肩未进行加固处理方案,采用地质力学模型试验方法,抓住影响坝肩稳定的主要因素,利用超载法进行破坏试验研究,分析坝体及坝肩变形分布特征,探讨坝肩失稳的破坏过程、破坏形态和破坏机理,确定坝肩超载稳定安全度。     

乌东德双曲拱坝三维地质力学模型试验研究

基于乌东德双曲拱坝的特定工程地质条件,采用三维地质力学模型试验技术,通过重度超载的方法,研究了坝体和坝基、坝肩从加荷到破坏的整个过程与整体稳定性。依据相似理论,按照1∶300比例对大坝基础及两岸坝肩山体的岩体力学特性、不连续结构面和层面、双曲拱坝坝型等进行了相似模拟,研究了拱坝及基础的变形特征、失稳破坏过程、破坏形态以及超载能力,对拱坝与地基整体稳定安全度进行了评价。通过分析拱坝在正常蓄水位和超载作用下的位移场、坝体和坝肩的变形及其分布特征、内部断层典型测点的相对位移,对拱坝坝体和坝基失稳前后裂缝发展的全过程及其破坏机制进行了研究。试验结果表明:在设计荷载作用下,坝体及左右岸坝肩变形稳定,变形呈线性特征;综合位移应变测试结果及超载破坏模式定性描述,认为上游坝踵起裂安全度K₁=1.7~2.0,非线性开始安全度K₂=3.5~4.0,拱坝坝肩与坝基整体稳定安全度K₃=6.0~7.0。     

云南鲁甸月亮湾水库大坝地质缺陷处理分析

大坝建基面的地质状况对水工建筑物的安全性及耐久性至关重要。月亮湾水库大坝开挖建基面揭示存在断层、裂隙及破碎带、粉细砂层等地质缺陷,有效解决坝基的变形速率不均匀和渗漏问题是坝基改良的关键。针对坝基的主要工程地质问题,采取清基、灌浆和置换处理等措施,使坝基岩体质量得到了显著改善。施工期变形监测成果显示,坝体沉降量由中部向两坝肩递减,相邻坝段差异沉降较小,大坝沉降趋于平缓。 