江口双曲拱坝地质力学模型试验研究

通过整体地质力学模型试验，研究了江口水电站双曲拱坝坝体和坝肩的变形规律、破坏机理，综合评价了坝肩的超载安全度，并对江口水电站拱坝基础处理方案进行了验证。     

江口双曲拱坝整体稳定地质力学模型试验研究

为了对江口坝基础处理方案进行验征，弄清大坝在正常荷载作用下的位移场，了解拱坝和拱座的整体稳定，采用地质力学模型进行了试验研究，全面模拟了江口大坝基础的不连续岩体条件，岩石力学性质和基础处理方案，揭示拱坝和坝肩从加荷开始到破坏的整个进程和机理，测出了坝体及坝肩软弱构造面各部位的和变形，试验结果表明，所有夹层在不断超载情况下，没有出现明显的相对滑动，基础处理效果较好，拱坝的弹性极限达到设计荷载的4倍，其最终承载能力达到设计荷载的6.5倍。     

牛头山双曲拱坝整体稳定三维地质力学模型试验研究

介绍了牛头山双曲拱坝三维地质力学模型试验，包括模型设计、模型制作、加荷和量测等。试验给出了拱坝在正常蓄水位荷载作用下的位移场，测出了坝体、坝肩、断层出露处以及坝基内部断层各部位的位移，揭示了拱坝坝体和基础失稳前位移和裂缝发展的全过程及其破坏机理。对试验数据的综合分析，可以评价边坡的稳定性，并得到拱坝的整体安全度。     

江口双曲拱坝整体稳定地质力学模型试验研究

针对江口坝区内的多条软弱夹层以及断层、裂隙等地质构造不利条件对坝体稳定的影响,设计采取了基础处理措施。通过地质力学模型试验,研究江口大坝在进行基础处理后,坝体在设计荷载及超载作用下的稳定情况,为设计提供科学依据。     

乌东德高拱坝抗震设计研究

乌东德水电站地处亚欧大陆地震带,其抗震性能受到广泛关注。采用“静力设计、动力调整”方法进行大坝体形设计,并采用现行抗震规范规定的基本分析方法与非线性有限元法对大坝选定体形的抗震性能与抗震安全性进行分析评价,提出了大坝抗震措施和强震监测设计方案。研究结果表明,乌东德高拱坝在设计与校核地震作用下,坝体应力状况较好,与国内几座高拱坝相比,应力水平较低,横缝开度较小,坝肩抗滑稳定裕度大,大坝-坝基系统具有较强的极限抗震能力。     

北溪水电站拱坝地质力学模型试验

北溪水电站混凝土双曲拱坝由于特殊的地形地质条件，坝体应力和坝肩稳定是关系工程成败的关键。为此设计在进行拱梁分截计算的同时，进行了三维有限元非线性分析和地质力学模型试验。试验表明，大坝和坝肩的运行状态能够满足安全运行的要求。     

构皮滩双曲拱坝整体稳定地质力学模型试验研究

针对构皮滩的地质问题，采用三维地质力学模型试验技术，全面模拟了大坝基础的不连续岩体条件，岩石力学性质，基础处理和整体双曲拱坝，研究了基础对大坝结构变形和稳定的影响，揭示拱坝坝体和坝肩从加荷开始到破坏的整个进程和机理，从而得出了拱坝的破坏机理及超载安全能力，试验结果表明：在设计荷载P0作用下，坝体左、右岸变形比较对称，最大位移为62．1mm，发生在拱冠梁顶部，坝体在2．4P0以后进入塑性阶段，在4．4P0以后进入破坏阶段，在6．0P0以后坝体下游面出现可见裂缝，到8．6P0以后坝体最终破坏。     

构皮滩与乌东德电站拱坝关键技术研究与实践

构皮滩和乌东德水电站具有“流量大、水头高和河谷窄”等特点,电站拱坝均为建在岩溶地区的特高双曲拱坝,工程设计、施工和管理难度大。从坝线选择与枢纽布置、拱坝体形设计、泄洪消能设计、岩溶处理及温控防裂设计等方面,对两座拱坝所面临的关键技术问题进行了探讨。工程实践表明,大坝体形设计应从侧重节省坝体工程量向提高坝体综合安全性方向转化;应从结构、材料和施工工艺方面采取措施提高拱坝防裂性能;应采取坝身和岸边联合的泄洪方式,减少坝身泄洪规模。研究成果可为我国西部地区修建高拱坝提供借鉴。     

乌东德高拱坝大坝混凝土长期性能试验研究

乌东德大坝是世界上首座全坝应用低热水泥的特高拱坝,大坝混凝土采用“低热水泥+35% Ⅰ级粉煤灰”胶凝材料体系设计方案,全面掌握大坝混凝土性能对工程安全运行至关重要。对乌东德大坝胶凝材料水化性能、混凝土力学性能、混凝土变形性能、混凝土绝热温升等开展了试验,研究了乌东德大坝低热水泥混凝土5 a龄期的性能发展规律。研究表明,乌东德大坝混凝土用胶凝体系在3 a龄期后水化程度为90.4%,水化进程达到准稳定状态;从性能发展规律可分析得出,大坝混凝土最终抗压强度为70.5 MPa、弹性模量约42 GPa、干缩约380×10^-6、自生体积变形约20×10^-6,较同条件下中热水泥混凝土,具有长期强度高、弹性模量相当、长期体积稳定性好等特点;乌东德大坝混凝土绝热温升的最终收敛值为27.9 ℃,3 a龄期后绝热温升年增长仅0.1 ℃,后期无“翘尾”现象。综合分析可知,乌东德大坝混凝土的各项性能约1 a龄期后逐步进入缓慢收敛状态,3 a龄期后基本达到稳定状态。     

万家口子双曲拱坝整体稳定地质力学模型试验研究

针对万家口子双曲拱坝的地质问题,采用三维地质力学模型试验技术,全面模拟了大坝基础的不连续岩体条件、岩石力学性质、基础处理和整体双曲拱坝,研究了基础对大坝结构变形和稳定的影响,揭示拱坝坝体和坝肩从加荷开始到破坏的整个进程和机理,从而得出了拱坝的破坏机理及超载安全能力。     

沙牌RCC拱坝坝肩稳定三维地质模型试验研究

通过三维地质力学模型试验，研究了沙牌RCC拱坝坝体和坝肩的变形规律、破坏机理，综合评价了坝肩的超载安全度，为工程设计提供依据。     

光纤光栅传感监测在拱坝地质力学模型试验中的应用

光纤光栅传感在土木工程原型监测中逐步得到广泛应用,然而在水工地质力学模型试验中应用较少。以木里河立洲拱坝地质力学模型为基础,在坝顶及上游坝面布置光纤光栅传感器,对坝体在超载过程中的应变进行监测,通过光纤光栅传感器监测得到的应变及变化曲线,分析了地质力学模型拱坝坝面的开裂破坏过程。成果表明：Kp=1.0时,坝体工作正常;Kp=1.2~2.2时,坝踵处出现初裂;Kp=2.2~3.0时,曲线有转折和拐点的出现,左岸坝肩岩体受内部结构面影响发生较大的位移;Kp=3.6~4.3时,坝体应变整体出现较大的波动,其中左拱端应变曲线C17测点出现较大拐点,左拱发生开裂;此后,应变曲线陆续出现波动或转向,坝体裂缝不断发展,直至逐渐失去承载能力。通过与常规的应变片检测方法进行对比分析,验证了光纤光栅传感器在地质力学模型试验中应用的可行性。     

沙牌RCC拱坝坝肩稳定破坏试验综合法与超载法的相关特性分析

结合沙牌RCC拱坝坝肩稳定三维地质力学模型试验，着重分析了综合法与超载法所得试验成果的异同及其成果的实用性，探讨了由两种试验方法求得的安全系数间的相互关系。结果表明，由超载法求得的安全系数值大约是综合法求得的1．28倍。     

高拱坝整体稳定问题的试验研究

针对高拱坝的整体稳定问题,阐述了地质力学模型试验研究技术、方法及应用.地质力学模型,在材料模拟方面,除必须模拟坝基岩体的力学变形特征外,还必须模拟坝体、坝基内部各种不连续面,如裂缝、断层、软弱夹层及具有显著连通率的节理裂隙的分布和力学性能,以及建筑物基础岩体的非线性特征.它不仅限于研究已知荷载条件下的某一状态,更重要的是研究在渐增荷载作用下直至破坏的整个变化过程,给出一个相当明显的形象直观概念和量值结论.锦屏高拱坝是目前世界上在建的最高双曲薄拱坝,大坝承受水压力巨大,坝址地质条件复杂,其设计和分析都是超出现行规范,使锦屏高拱坝的稳定安全性成为人们极为关注的问题.采用地质力学模型试验进行研究分析,以验证与评价锦屏高拱坝的整体稳定安全性,具有十分重要的意义.     

基于三维地质力学模型试验的溪洛渡高拱坝坝肩稳定性研究

采用三维地质力学模型综合法试验,探讨在超载和强降的综合影响下溪洛渡高拱坝坝肩、坝基的稳定安全度;分析大坝及坝基、坝肩的变形分布特征,揭示大坝与坝基的变形过程和破坏机理。试验表明,在未计入渗压及地震荷载工况下,坝肩综合稳定安全系数为6.3;在超载情况下,坝肩变位不对称,坝肩破坏形态也不对称,总体上左岸比右岸破坏较重。在超载后期,受坝基附近层间、层内错动带的影响,坝基面径向变位较大,基础约束相对较弱,因此,加强对坝基的加固处理十分重要。     

基于三维地质解析的拱坝拱座抗滑稳定分析

在充分考虑滑裂面阻滑力影响的基础上,建立拱坝拱座滑体区域三维地质模型,进行三维极限平衡分析。在不同高水位工况下,分析地质结构面发育特征及其与坝体空间位置关系,获取危险滑块组合,得出块体要素及地质条件等相关数据,保证抗滑稳定计算边界条件的精准度。同时,将平面地质解析结果三维数字化,可直观表达危险滑块的稳定性与地质构造的关联性,便于拱座稳定与地质条件的综合分析。淋溪河水电站拱坝实际工程应用表明,该方法对拱座的抗滑稳定分析结果合理有效。