高地震区大岗山水电站拱坝设计

大岗山拱坝坝高210 m,地质条件复杂,地震烈度高,拱坝设计具有挑战性。根据大岗山水电站地形地质条件,采用数值分析方法及模型试验,对大岗山拱坝体形、坝体应力、基础处理、坝肩抗滑稳定、抗震设计、温控设计等进行研究分析,结合现场施工以及监测资料表明:大岗山拱坝设计安全可靠、技术可行、经济合理。大岗山拱坝设计经验对地震烈度高、地质条件复杂的高拱坝设计具有一定的参考价值。     

筑起大渡河上的水电丰碑——国电大渡河大岗山水电站开发建设纪实

正大坝无裂缝:坝高210米的超高拱坝,浇筑混凝土达322万立方米的大岗山水电站,坝体在全线浇注到顶后,未发现一处危害性裂缝。坝体无渗漏:当大坝蓄水至正常蓄水位1130米高程时,大岗山水电站坝体混凝土无渗漏,工程质量受到了包括两院院士在内的多名专家学者的高度评价。安全无事故:工程建设过程中克服了高地震烈度、高边坡开挖、高拱坝建设和大洞室施工"三高一大"的工程难题,保持了连续3000多天安全     

大岗山拱坝初期蓄水变形监测成果分析

根据大岗山水电站大坝及坝基变形成果,研究了大岗山混凝土双曲拱坝初期蓄水的变形分布特征和发展变化规律,分析了大岗山水电站蓄水期的工作形态。监测成果表明,大坝及坝基变形符合一般规律,量值在设计控制指标范围以内,其变形监测成果对其他特高拱坝具有重要的参考价值。     

高拱坝强震开裂与配筋效果研究

本文基于混凝土塑性损伤理论,引入配筋混凝土断裂能加权计算方法,采用组合式钢筋混凝土模型和等效裂缝宽度的概念,提出了一种拱坝坝面配筋混凝土在动力荷载下的等效开裂计算模型,对高拱坝进行了梁向配筋的抗震效果分析。该模型应用于大岗山工程210m高的双曲拱坝的开裂计算,结果表明,尽管坝面配筋无助于防止混凝土裂缝的发生,但能够较有效地控制坝体裂缝的扩展,限制裂缝宽度,对提高坝体整体性与减小横缝开度具有一定的效果。     

大岗山拱坝陡坡坝段并缝形式研究

大坝设计时,由于陡坡坝段体形相对较差,且受基岩及相邻坝段约束较强,若分缝形式不合理,将产生过大的局部拉应力,给坝体混凝土带来开裂风险。为改善陡坡坝段的应力状态,以大岗山拱坝为例,根据拱坝温度边界条件,采用有限单元法模拟混凝土浇筑过程,对陡坡坝段不同的分缝形式进行了应力仿真分析。结果表明,大岗山拱坝陡坡坝段采用斜缝的分缝形式是合适的,能有效改善坝体应力分布、减少应力集中、提高拱坝抗裂安全度。     

大岗山水电站右岸拱肩槽开挖质量控制

大岗山水电站大坝为双曲混凝土拱坝,对坝肩开挖质量要求高。坝肩部分高程需进行垫座置换开挖,且建基面为5个折线型开口坡面,预裂施工难度大。经施工方案比选并优化,确定了自上而下梯段爆破,由推土机集渣用反铲甩渣至大坝基坑的施工方案。通过强化过程控制对超欠挖、平整度、残孔率、质点振速等指标进行严格控制,保证了拱肩槽开挖质量达到优良水平。     

大岗山水电站高拱坝施工进度优化研究

大岗山水电站混凝土高拱坝施工过程受地形地质条件、坝体结构形式、施工工艺、浇筑机械及施工材料等诸多因素影响,使得施工进度计划安排和资源优化配置非常复杂。通过研究开发大岗山水电站高拱坝施工进度动态仿真分析系统,对大坝施工进度进行动态实时仿真分析,提出了与现场生产条件相匹配的最佳资源配置计划和进度计划,合理安排了施工进度计划,实现了对后续施工方案的实时调整与优化。     

某水电站大体积混凝土智能温控系统研制与应用

大岗山高拱坝混凝土工程量大,下部坝体尺寸较大,施工期暴露面较多,施工区域春、冬季气温骤降现象频繁。本文系统介绍了大岗山水电站大体积混凝土智能温控系统,实现了基于计算机的冷却通水智能测量、决策和控制,使冷却通水作业有了新的突破,确保了电站安全、优质、高效的按期建成和稳定运行,取得巨大的社会和经济效益,为类似大型水电工程大体积混凝土温控和其他有关供水、制冷的行业提供了有益借鉴。     

万家口子水电站双曲拱坝施工温控技术措施综述

万家口子水电站工程拦河大坝为薄壁型碾压混凝土双曲高拱坝,针对坝址固有的气候特征,以及碾压混凝土因单位体积混凝土的胶凝材料含量偏少而抗裂性能较差的特点,施工过程采取多种有效的施工温控技术措施,最大限度地避免坝体出现温度裂缝,保证了双曲拱坝工程质量。     

大岗山水电站前期勘测设计中的大坝抗震研究

大岗山水电站坝址区设计地震峰值加速度达到557.5 cm/s2,大岗山拱坝的最大坝高达210 m, 其地震动响应规律复杂,通过前期勘测设计阶段系统、全面的研究,抗震方面存在的有关问题在可行 性研究阶段已基本明确,采取的相应工程措施满足可行性研究阶段工程抗震的要求,大岗山拱坝的抗 震安全性能够得到保证。     

我国特高拱坝的建设成就与技术发展综述

结合二滩、溪洛渡、锦屏一级、大岗山、小湾等一系列特高拱坝的建设实践,总结了我国特高拱坝的建设成就,阐述了我国特高拱坝建设关键技术的研究进展,包括建基面的研究与确定、体形优化设计、应力分析与强度设计、拱座抗滑稳定、整体稳定、抗震设计、混凝土材料、混凝土温控防裂、基础处理、施工技术等10个方面的内容。认为我国混凝土拱坝建设技术已处于国际领先水平,指出我国特高拱坝建设需深化研究的4个问题,即特高拱坝安全评价体系建设、特高拱坝风险设计、特高拱坝抗震研究以及特高拱坝安全运行健康诊断技术研究。     

低热水泥混凝土在特高拱坝中应用的可行性分析

针对低热水泥混凝土早期强度低,在大坝主体中应用较少,低热水泥混凝土能否应用于高拱坝工程仍存疑虑的情况,以白鹤滩工程为例,采用室内试验资料对比和有限元仿真结果对比相结合的方法,对白鹤滩拱坝拟采用的中热水泥混凝土和低热水泥混凝土的材料特性和温度应力仿真结果进行了对比分析。结果表明,从材料特性的角度来看,低热水泥与中热水泥混凝土各有优劣,低热水泥混凝土早龄期强度低不利于防裂,但低热水泥的绝热温升低、早期发热慢、弹模小、徐变大这些因素均有利降低整体应力水平,后期强度高则有利于提高后期安全系数,降低开裂风险。此外,有限元计算结果表明,在相同的温控措施和边界条件下,低热水泥混凝土最高温度比中热水泥混凝土低2～3℃,低热水泥混凝土冷却全过程的安全系数均要大于中热水泥混凝土,且在2. 0以上。研究成果进一步证实了低热水泥混凝土比中热水泥混凝土具有更好的抗裂特性,可以应用于特高拱坝,也为白鹤滩拱坝全坝采用低热水泥混凝土提供了重要支撑。     

碾压混凝土拱坝温度应力场仿真研究

拱坝是固结于基岩的空间壳体结构,体型较为复杂。针对拱坝易存在的温度裂缝问题,结合碾压混凝土拱坝的施工特点及进度计划,采用三维有限元浮动网格法进行温控仿真研究计算。计算结果表明：在高温月份控制碾压部位坝体混凝土的入仓温度,对不同区域碾压的混凝土进行初期、中期和后期冷却,最大温差和最大应力均可满足拱坝温控设计要求。计算结果为预防坝体混凝土开裂提供了重要理论依据。     

普定碾压混凝土拱坝筑坝新技术研究

普定碾压混凝土拱坝筑坝新技术研究是“八五”国家科技攻关专题，在碾压混凝土拱坝结构设计、筑坝材料优选、坝体防渗型式、温度控制和防裂措施、层面结合综合处理技术、变态混凝土技术、狭窄河谷入仓工艺、施工工法和施工质量控制、原型观测技术等方面，开展了研究，取得了可喜的成果。     

锦屏一级水电站特高拱坝温控防裂 技术与实践

锦屏一级水电站拱坝是世界在建最高拱坝,混凝土温控防裂是其建设中的关键技术难题。根据工程自身特点,在现有的温控防裂技术理论和工程经验的基础上,结合全过程的温控仿真及反馈分析,不断加深对混凝土温控防裂规律的认识,逐步细化本工程的温控技术标准,总结制订了一套完整的温控工作评价体系,在此基础上开展4.5 m仓层厚浇筑温控关键技术研究,建立了温度自动化控制系统,有效地控制了不利应力的产生并防止了温度裂缝的出现,解决了超300 m级特高拱坝混凝土施工的温控防裂技术难题。     

高碾压混凝土重力坝施工度汛缺口坝段 温控防裂措施研究

以某碾压混凝土重力坝施工为例,采用有限元仿真的计算方法,就其度汛缺口过流坝段的温控防裂措施进行了详细分析。研究表明：缺口坝段过流前,采用仓面通河水流水养护并加上混凝土过流前中期冷却至一定温度是减小温差的有效措施,可在一定程度上防止裂缝的产生。这为今后碾压混凝土重力坝工程的建设提供一定的参考。     

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。     

严寒强震区特高拱坝筑坝关键技术难题及应对措施

以分析严寒、强震区修建特高拱坝的关键技术为目标,针对QBT工程特高拱坝建基面选择、坝体应力控制及动力反应分析、坝肩变形稳定、坝体开裂控制、大坝整体抗灾能力等关键技术问题,采取了体形裕度设计、智能温控、综合抗震控制等应对措施。结果显示,多目标优取的拱坝体形,具有适应性强、抗震性能好、安全度充足、整体安全性高等特点。结果表明,结合智能温控措施,低热水泥及坝体全断面保温的采用可有效地降低温度应力,控制裂缝的产生,解决严寒地区工程工期短、浇筑量大、温控与浇筑强度需协调一致等系列控制工期的施工矛盾,保障建设期及运行期的工程安全运行。综合抗震措施的采用使坝体在设计地震作用下,整体性好,满足抗震设计要求。研究成果为今后在严寒强震区筑坝提供了更多有益的参考。     

快速浇筑条件下混凝土坝早龄期开裂风险分析

以南水北调工程某混凝土重力坝施工为例,分析与探讨了不同浇筑层厚度、不同层间间歇期、不同浇筑温度等对混凝土坝早龄期温度与应力的影响,对早龄期混凝土的温度与应力特性和开裂风险进行了深入分析研究,并提出了相应的确保应力安全的防裂方法。研究内容为快速浇筑条件下大坝混凝土温度控制标准和温控措施的制定提供技术支持。     

干热河谷筑坝深槽置换混凝土裂缝成因与 防裂措施研究

结合西南地区某在建大坝工程,采用有限元反馈仿真分析方法模拟大坝基础置换块的真实温度和应力状态,从而弄清基础置换混凝土的内在开裂机理、明确不同时候的开裂风险,同时探讨避免此类置换混凝土开裂的有效温控方案和防裂措施,为类似工程的施工和防裂工作提供参考