水布垭混凝土面板堆石坝主要技术创新及应用

水布垭面板堆石坝最大坝高233.0 m,为当前世界已建最高面板堆石坝。为确保大坝长期稳定运行,通过包括国家"九五"国家科技攻关等一系列的研究与实践,在筑坝材料性能及试验方法、坝体变形控制、防渗系统结构和材料、施工与质量控制、原型观测等方面取得了多项创新成果,并成功应用。水布垭工程形成的系统性超高面板坝筑坝技术,改变了面板坝仅靠经验和类比设计的模式。逾13 a的运行监测表明,大坝最大沉降仅2.65 m,最大渗漏量仅66 L/s,大坝结构安全,运行状态良好。     

考虑坝料振动硬化特性的高面板堆石坝地震反应研究

阿尔塔什面板坝最大坝高164.8 m,覆盖层深度94 m,大坝抗震按9度设防。坝基覆盖层与坝体总高度达258 m,按变形控制而言,为强震区300 m级超高面板堆石坝。根据坝料室内试验资料,考虑坝料振动过程中的硬化特性,对大坝和坝基组成的系统进行了整体三维有限元计算,通过分析坝体以及坝基防渗墙的地震加速度反应、动应力反应,分析了大坝震后永久变形以及面板与防渗墙连接部位的变形。结果表明:堆石体、面板及防渗墙最大加速度反应为9.8 m/s2,放大倍数在2.7～3.6倍之间,堆石体动剪应力不大于400 kPa,地震反应在容许范围内;大坝震后表现为体积震缩特性,最大震陷110 cm,占坝体与坝基可压缩层总高度的0.4%;大坝地震反应分布规律合理,坝体抗震安全性满足规范要求。研究成果可作为大坝抗震设计优化的依据。     

观音岩水电站面板堆石坝三维有限元应力变形分析

采用三维有限元法对观音岩面板堆石坝完建期(竣工期)和蓄水期的应力变形进行模拟计算,分析了不同时期坝体及面板的应力变形情况.计算结果表明,大坝应力变形满足安全要求.     

概论高混凝土面板堆石坝设计新理念

文章阐述了我国高混凝土面板堆石坝安全布置、趾板、混凝土面板以及坝基的处理,在分析了高混凝土面板堆石坝工作性状及其影响因素的基础上,进一步论述了高混凝土面板堆石坝的设计理念。其主要体现在要保证大坝变形安全,在坝体分区设计、筑坝材料选择、开挖料利用、坝体填筑标准和形象建设、面板填筑与坝体填筑两者在时间与空间上的关系等,设计施工理念中变形协调原则极为重要。     

巴贡水电站200m级超高面板堆石坝变形控制

从坝基处理、筑坝材料要求及压实标准、填筑分区及工期控制等3个方面对巴贡水电站200m级超高面板堆石坝坝体填筑沉降影响进行了分析,并通过面板浇筑时段选择、面板设计改进两个方面,分析了坝体沉降变形对面板可能产生的挤压破坏,提出了预防措施。通过对巴贡水电站200m级超高面板堆石坝变形控制的分析．说明200m级超高面板堆石坝的坝体变形控制是一个复杂的系统工程,但在一定范围内是可以控制的。     

滩坑混凝土面板坝变形监测与分析

本文通过安全监控分析评估大坝安全运行状况,以便制订合理水库运行方案,确保坝高162 m的滩坑混凝土面板堆石坝初蓄期的安全运行。大坝变形监测使用TCA全站仪优化现场观测方案,采用极坐标法加大气垂直折光进行修正的EDM三角高程法自动观测大坝三维坐标,削弱大坝垂直折光的影响,满足规范规定的监测精度,快速高效地取得大坝变形监测资料。通过大坝表面、坝体内部变形及大坝渗流资料的分析,表明大坝初蓄期运行状态安全稳定,性态基本正常,安全监测方案先进科学。     

溧阳抽水蓄能电站上水库面板堆石坝设计及优化

溧阳抽水蓄能电站上水库面板堆石坝坝基地形条件和料源复杂,大坝不均匀变形问题突出。在遵循常规高面板堆石坝设计思路的基础上,重点解决面板堆石坝和上水库回填库底的变形控制,以及大坝的渗流控制、环境保护及景观协调等问题,最终选定了合适的面板堆石坝结构体形、坝体材料分区和坝料填筑参数等,为大坝安全、稳定运行奠定了基础。     

深厚覆盖层面板堆石坝施工期应力变形分析

新疆阿尔塔什水利枢纽工程面板堆石坝坝高164.8 m,地基覆盖层最大厚度94 m,坝体和面板协调变形问题对大坝安全有重要影响。采用三维有限差分软件FLAC~(3D),对阿尔塔什水利枢纽工程深厚覆盖层面板堆石坝在施工期的应力变形进行了分析,结果表明:坝体最大沉降变形发生在1/3坝高位置;坝0+475剖面最大沉降量为0.55 m,覆盖层的变形量为0.32 m,覆盖层变形占坝体最大沉降变形的58%,河床深厚覆盖层产生的压缩变形对坝体的沉降变形影响较大;靠近坝轴线坝体沉降变形随填筑过程发展较快,高程1 680.0～1 736.0 m和高程1 736.0～1 752.0 m坝体填筑过程中沉降速度分别为2～3 cm/8 m和5～6 cm/8 m;数值计算结果与施工期实测沉降变形和变形特征较为吻合。后期施工和大坝运行过程中应对深厚覆盖层的变形加以关注,适当放慢施工进度,对于分期面板浇筑应适当预留一定沉降期。     

某混凝土面板堆石坝数值模拟与监测分析

采用邓肯E-B非线性模型对某混凝土面板堆石坝进行有限元分析,研究分析了大坝各工况水位下的渗流状况和不同时期坝体的应力及变形情况,将理论计算结果与大坝安全原型观测资料对比分析。分析表明:坝体的渗流、应力和变形值均在允许范围内,计算结果与监测数据基本一致。大坝防渗施工质量较好,混凝土面板和防渗帷幕灌浆起到了良好的防渗作用。坝体应力分布与变化情况合理,其变形规律与混凝土面板堆石坝普遍的变形规律较为相符,说明大坝处于安全运行状态。同时,对大坝后期运行有一定的指导意义,为大坝安全评价提供了科学依据,也对类似工程理论计算具有参考价值。     

水库工程混凝土面板砂砾石坝静力特性研究

为深入研究水库混凝土面板砂砾石坝坝体应力变形特性,以甘肃省民乐县海潮坝水库工程为例,应用有限元软件构建起水库混凝土面板砂砾坝三维模型,并对竣工后蓄水过程中大坝坝体受力变形、面板变形及连接板和防渗墙间接缝沉降变形展开分析探讨。结果表明,无论水库大坝、混凝土面板,还是连接板和防渗墙间接缝,受力变形及沉降均未超出规范许可范围,水库大坝运行基本处于安全稳定状态。     

阿尔塔什深厚覆盖层上高面板砂砾石堆石坝坝体变形控制设计

阿尔塔什水利枢纽工程大坝是建于深厚覆盖层上的高面板砂砾石堆石坝。坝址处于高地震烈度区,大坝的变形控制问题尤为突出。工程设计从合理选择筑坝材料、优化坝体分区、提高各料区压实密度、有效控制填筑顺序和施工工艺等方面确定了坝体变形控制措施,以减小面板浇筑后的坝体变形以及坝体不同分区间的不均匀变形,为控制坝体变形设计提供参考。     

锅浪跷水电站大坝面板施工技术

混凝土面板堆石坝作为水利水电工程中广泛应用的坝型,大坝面板作为大坝挡水防渗的重要结构体,其施工质量直接关系大坝整体挡水防渗效果以及坝体长期运行的安全。严格控制面板浇筑前面板对应范围内已填筑坝体沉降期、以及且面板顶部处的坝体沉降速率、先期施工的面板顶部填筑超高量等指标,是避免面板浇筑后因坝体沉降变形引发面板裂缝的关键。     

清江水布垭面板坝渗流控制技术创新与实践

水布垭面板坝坝高233 m，是世界上最高的面板坝，工程论证之初跨越已建最高面板坝近50 m，传统的设计理论与经验已经不能满足坝体防渗体系设计要求。通过系统的试验研究，提出了对于超高面板坝采取“控制坝体变形与提高防渗体适应变形能力并重”的设计理念，以及优化面板分缝、改进止水结构和面板混凝土采用优选的高性能混凝土等综合措施，有效保障了水布垭面板坝的防渗安全，自2006年蓄水运用以来，大坝运行正常。     

我国峡谷区面板堆石坝建设及研究进展调查

混凝土面板堆石坝是我国当前水利工程建设常用的坝型之一。由于坝体选址的限制,一些面板堆石坝需要修建在狭窄的河谷地区。相较于常见的宽阔河谷,峡谷地区陡峻狭窄的地形增加了坝体变形控制与面板开裂控制的困难,为大坝的建设及正常安全运行带来了诸多挑战。本文总结了当前国内具有代表性的峡谷区面板堆石坝工程建设与相关理论研究的进展,探讨了坝体变形与面板开裂的机理及应对措施,可为相关工程提供参考借鉴。     

河口村水库面板堆石坝坝体填筑质量控制综述

河口村水库大坝为面板堆石坝,大坝建在深覆盖层上,大坝的主体———坝体的沉降变形是保证大坝坝体及混凝土面板安全的关键。文章介绍面板堆石坝坝体填筑质量控制管理。对坝体一期堆石体填筑过程严格管理,严把料源和工序控制,采用先进科技手段,保证了工程质量,加快施工进度,为后期混凝土面板施工赢得宝贵时间进行阐述。     

狭窄河谷中混凝土面板坝的应力变形规律及工程措施研究

为深入了解河谷地形因素对混凝土面板堆石坝应力变形特性的影响,采用一个典型的混凝土面板堆石坝三维有限元模型进行了不同岸坡坡度与河床宽度等影响因子的分析研究,并在总结已有相关研究成果的基础上,结合工程实例,探讨了改善峡谷地区混凝土面板堆石坝应力变形特性的工程措施。研究成果表明：河谷地形对大坝的作用主要表现在岸坡对坝体和面板的约束及顶托作用,这种作用随大坝长高比的增加而减弱。对于修建于狭窄河谷中的面板坝,其堆石体位移梯度和面板的压应力数值相对较大。工程上可采取提高堆石体压实密度,设置岸坡增模堆石区,以及合理确定面板浇筑时机和设置可吸收变形的面板纵缝填充材料等措施,以控制坝体变形并改善面板的应力状态。     

潘口面板坝施工及蓄水初期安全监测成果分析

为了解潘口水电站面板堆石坝在施工期及蓄水初期的工作性态,分别进行了大坝外部位移、坝体内部位移、面板应力应变、渗流等项目的监测。监测成果分析表明,大坝沉降、内部位移、周边缝的变形等相比于同级别其他面板堆石坝的实测值均略偏小。大坝变形符合堆石坝的一般规律,蓄水后无明显突变和异常。初步判断,大坝的工作状态是正常、安全的。     

混凝土面板堆石坝关键技术与研究进展

简要回顾了中国混凝土面板堆石坝30多年的发展历程。从材料的级配特性、强度特性、变形特性、流变特性,以及接触面模拟、流变分析、精细化仿真计算等方面综合论述了混凝土面板堆石坝筑坝材料工程特性研究及大坝应力变形数值计算分析技术的研究进展。针对混凝土面板堆石坝的安全建设问题,从坝体渗流安全、大坝变形控制和混凝土面板挤压破坏的角度论述了混凝土面板堆石坝的筑坝关键技术。     

覆盖层上高面板堆石坝的极限抗震能力

针对地震作用下面板坝的非线性动力反应,为了准确评估大坝的极限抗震能力,从坝坡抗震稳定性、坝体震后残余变形、坝基覆盖层液化和面板接缝变形等方面探讨面板坝的地震破坏计算方法和评价标准。采用三维有限元法,对某覆盖层上高135 m的混凝土面板堆石坝进行极限抗震能力计算,结合多角度综合分析表明,大坝的极限抗震能力约为0.52g~0.54g,大坝具有较强的抗震能力。     

利用软岩构筑面板堆石坝应重视的几个问题

针对利用软岩料构筑面板堆石坝存在的特殊性问题,根据已有工程的现场和室内试验结果,分析软岩料的级配及强度变形、渗透、流变等工程力学特性,并提出利用软岩料构筑面板堆石坝时应注意几个问题:应以软岩料的现场碾压和渗透试验结果作为设计依据,需高度重视大坝的变形和稳定控制,加强坝体排水设计,高度重视大坝长期强度变形特性对其安全性的影响,在浇筑混凝土面板前应留足坝体预沉降时间,并采取措施防止软岩料进一步风化和遇水崩解。