低弹模混凝土受压破坏型式试验研究

为了检验土石坝中低弹模混凝土防渗墙采用第一强度理论设计的适宜性,通过三轴试验机施加不同的围压对低弹模混凝土进行压缩破坏型式试验研究。研究表明:低弹模混凝土单轴抗压破坏型式为压碎型,符合第一强度理论;施加一定围压后抗压破坏型式为剪切型,符合摩尔-库仑强度理论。在土石坝工程中,由于防渗墙两侧存在土体的侧压力作用,因此对低弹模混凝土防渗墙采用摩尔-库仑强度准则进行设计更加符合实际工程情况,但采用第一强度理论进行设计,其极限强度会低于实际的承载力,对工程来说是偏于安全的,同样也是适宜的。     

基于不同混凝土强度准则的高拱坝脆性破坏范围研究

基于目前拱坝安全度评价中不同的混凝土强度准则对应的坝体破坏范围不同,介绍了采用的脆性破坏本构关系和单轴、双轴、三轴三种混凝土强度准则。以溪洛渡水电站高拱坝为例进行了计算。结果表明三轴强度准则对应的建基面相对破坏范围与双轴强度准则对应的结果基本相同,比单轴强度准则的结果稍大。双轴和三轴强度准则同时考虑了第一主应力为拉应力和第三主应力为压应力对坝体破坏的影响,而且坝体底部上游侧部分区域处于拉压状态,评判更加合理。     

燕山水利枢纽土石坝三维渗流分析

根据燕山水库土石坝地质条件和渗流控制措施的特点,建立了三维有限元计算模型,模拟不同工况下燕山水库土石坝的渗流场,并分析计算了混凝土防渗墙顶与黏土斜墙结合部位、墙体和防渗帷幕内的渗透比降,结果表明:在各种运行工况下,混凝土防渗墙顶与黏土结合部位、混凝土防渗、防渗帷幕和下游坝坡逸出面的渗透比降均在其允许范围内,不会发生渗透破坏.     

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。     

覆盖层中混凝土防渗墙的三维河谷效应机制及损伤特性

土石坝覆盖层中混凝土防渗墙的性能对大坝设计及安全评价至关重要,由于传统数值方法局限于非线性弹性,难以开展深入研究。本文首先通过系统的三维非线性有限元数值模拟,聚焦墙体变形模式及应力分布空间特征,研究三维河谷效应机制;然后针对墙体计算应力超过材料强度的现象,开发了混凝土三维塑性损伤模型和堆石体本构模型协同分析的自适应增量迭代算法,揭示了防渗墙的损伤-应力特性;最后讨论了防渗墙性能评价分析的思路。结果表明:在墙体弯曲变形及覆盖层负摩阻力的联合作用下,防渗墙的三维河谷效应表现突出:墙体拉应力的方向偏于轴向,随弯曲变形增大逐渐向竖向偏转,且其峰值存在临界坡度和临界深度。线弹性分析便于认识防渗墙的受力-变形-应力规律,但不适用于评估复杂条件下墙体的防渗性能。损伤分析能描述混凝土的材料特性,反映墙体结构的破损特征,其损伤因子可与防渗性能建立联系,用于评价防渗墙安全更加合理和准确。     

某土石坝深厚覆盖层混凝土防渗墙深度优化研究

针对某深厚覆盖层土石坝坝基进行了9种不同深度的悬挂式混凝土防渗墙方案对比计算分析,计算结果表明,防渗墙深度达到22 m时,大坝及坝基年渗流量小于坝址区多年平均径流量的2%的要求。在此基础上采用三维有限元对坝体和坝基渗流特性进行了整体分析验证,结果表明,采用沥青混凝土心墙和悬挂式混凝土防渗墙为主的防渗体系,可有效地降低坝体内部浸润线高度,浸润线在沥青混凝土心墙处骤降,大坝最高处浸润线降至排水层,下游出逸点位于下游排水体中下部;沥青混凝土心墙和混凝土防渗墙的渗透坡降均小于允许值80,坝体填筑材料和天然砂砾石层的水力梯度小于允许值0. 15,均满足渗透稳定要求。     

土石坝低弹性模量混凝土防渗墙应力变形数值分析

目前关于在大坝除险加固过程中应用较多的低弹性模量混凝土防渗墙的工作性状及受力特性等方面的研究较少,有必要进行深入研究.对采用低弹性模量混凝土防渗墙加固的某土石坝典型断面进行了有限元数值分析,采用改进的Goodman单元模拟防渗墙与周围土体的接触面,计算了不同水位下防渗墙的应力变形情况,并将数值计算得到的水平位移值与实测值进行了对比.此外,还对比分析了不同弹性模量下防渗墙墙体的位移和应力变化情况,可供实际加固工程中防渗墙弹性模量取值时参考.     

混凝土防渗墙开裂对坝基渗透稳定性的影响

采用渗流有限元方法分析混凝土防渗墙开裂对坝基土体渗透稳定性的影响。以冶勒水电站工程为例,分析在坝基地层地质条件复杂、各岩层的渗透特性差别较大的情况下,在坝基混凝土防渗墙开裂时,坝基覆盖层各土层渗透破坏区的范围,同时还对坝基渗透破坏区域进行了渗透扩展过程分析。计算结果表明:若防渗墙不开裂,设计防渗工况能满足工程安全要求,若防渗墙开裂,则坝基土体可能会发生渗透破坏,而且防渗墙裂缝宽度和条数对坝基渗透稳定性和渗透破坏区范围的大小有重要影响。     

刚性与塑性防渗墙组合在高土石坝中的应用

河南省窄口水库坝体心墙裂缝、坝基断层破碎带发育,渗漏严重,水库不能正常运行。通过研究分析,决定采用坝体混凝土防渗墙、两坝肩帷幕灌浆、坝顶648.0 m高程以上拆除重建的处理方案,对大坝进行全面除险加固。防渗墙采用刚塑性混凝土组合方案,上部采用塑性混凝土,下部采用普通混凝土。从施工后的坝体安全监测数据及三维非线性有限元分析结果看,刚塑性组合混凝土防渗墙很好地适应了坝体变形,满足设计防渗要求。     

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。     

山西省泽城西安水电站工程坝基混凝土防渗墙的施工工艺

为了减少坝基渗漏,泽城西安水电站工程混凝土面板堆石坝的坝基设置了混凝土防渗墙。墙长191．50m,墙厚1．0m,最大墙深52m。文中叙述了防渗墙施工的总体布置,防渗墙施工方法及其在施工过程中的质量控制。     

冶勒水电站坝基防渗处理设计

冶勒水电站大坝为沥青混凝土心墙堆石坝，建造于高地震烈度区、深厚不均匀覆盖层上。坝基防渗左岸采用混凝土防渗墙接基岩灌浆帷幕，河床部位采用混凝土防渗墙嵌人覆盖层相对隔水层内一定深度，连接渐变为右岸防渗墙接深帷幕灌浆，右坝肩基础最大防渗深度约200m，采用两层合计140m深混凝土防渗墙接60m深帷幕灌浆联合防渗。该坝基防渗处理的设计与施工难度国内外罕见，目前工程进展基本顺利。     

大朝山水电站上,下游土石围堰和高压喷射灌浆防渗墙设计

大朝山水电站上游临时土石围堰和下游土石过水围堰基础覆盖层厚、透水性强，具有深水填筑，要求闭气时间短等特点。在设计中，通过堰型选择，采用堰体粘土心墙、覆盖层高压喷射灌浆板墙防渗型式。下游土石过水围堰采用混凝土楔型体结合钢筋笼块石护面等新技术，解决了土石围堰防渗和渡汛保护问题。     

PFMA在混凝土面板堆石坝安全监测优化布置中的应用

随着大坝风险管理理念的发展,潜在破坏模式分析（PFMA）方法得到了广泛应用。基于传统工程安全理念的大坝安全监测设计对隐患缺乏针对性,将破坏模式分析与大坝安全监测相结合可以提高监测的有效性和针对性。研究了混凝土面板堆石坝的结构特点和常见病害,应用潜在破坏模式分析方法提出了混凝土面板堆石坝的可能破坏模式,分析了各破坏模式的可监测项目及重点部位。利用破坏模式分析方法,对某混凝土面板堆石坝的监测系统提出了改进措施。研究结果表明,基于潜在破坏模式分析的大坝安全监测具有较强的针对性,可提高监测效率和可靠性。     

软土中异形地连墙成槽失稳机理研究

随着地下连续墙施工技术发展,“L”形地连墙作为一种常见的异形地连墙被广泛应用于封闭地下围护结构设计施工中。由于成槽过程中,槽段及周边土体的应力变化复杂,“L”形地连墙的稳定性低于常规矩形地连墙。基于上限分析法,对“L”形地连墙成槽施工过程中的稳定性进行研究,提出“L”形地连墙稳定三维机动场模型,计算得出槽壁安全系数,揭示了异形地连墙槽壁失稳机理,并通过参数计算分析地连墙几何形状以及土体性质对槽壁稳定性的影响。对某地连墙工程进行计算,计算结果与现场超声波检测相吻合。研究结果可为异形地连墙的设计施工提供参考和理论依据。     

高土石坝建设的若干应用基础研究问题

筑坝材料的静、动力工程特性与土石坝静力和地震动力分析及评价方法研究是岩土力学的重要内容，岩土力学随土石坝建设的发展而发展。本文总结了高土石坝建设发展的一些新情况和新趋势，提出了若干需要重点研究的应用基础问题，包括：覆盖层工程力学特性研究；粗粒料工程力学特性试验模拟方法研究；复杂高应力下筑坝材料的变形和强度特性研究；土石坝堆石料长期变形问题研究；覆盖层与上部建筑物相互作用的数值分析方法研究；高土石坝综合评价方法和评价标准研究；覆盖层处理技术研究；高土石坝抗震研究等。     

高土质心墙堆石坝新型坝体结构形式研究

针对深厚覆盖层上修建高土质心墙堆石坝提出了一个新型结构体系,即直接在覆盖层上建"混凝土盖板",混凝土盖板中设置大型廊道,可以在大型廊道中施工修建防渗墙,由覆盖层中的防渗墙、混凝土盖板及以上的坝体形成完整的防渗体系。对该新型坝体结构进行了有限元计算,得到了新型结构的应力、变形规律,并评价了这种新型结构的结构安全性和适应性。     

人工挖孔灌注混凝土防渗墙的设计与施工

混凝土防渗墙是水利水电工程建设中普遍应用的一种地下连续墙,是透水体防渗处理的一种有效措施。三岔河水电站面板堆石坝左岸坝基防渗处理受岩体风化界限较深和机械施工场地狭小的限制,采用了人工挖孔灌注混凝土防渗墙方案进行防渗处理,达到了设计目的。     

混凝土面板堆石坝的特性及其发展

混凝土面板坝是８０ 年代中期发展起来的一种新坝型，与各种土坝、碾压堆石坝、混凝土坝、砌石坝等坝型比较，具有工程量小、安全性好、施工简便、工期短、可充分利用当地材料、简化施工导流、造价低等明显优点，是一种极有发展前途的坝型