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。     

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5a龄期的性能发展规律.研究表明,乌...     

乌东德高拱坝混凝土桁架式送料系统施工技术

为满足工程蓄水位节点目标要求,解决大坝混凝土垂直运输入仓手段不足造成与金结安装相互干扰的难题,乌东德水电站在左右岸各布置1套桁架式送料系统,配合缆机进行大坝岸坡坝段混凝土浇筑,实现了大坝混凝土水平与垂直运输的连续、高强度施工,极大地提升了缆机运行效率,保障了乌东德高拱坝混凝土的施工质量和大坝节点工期目标,取得了良好的社...     

乌东德特高拱坝技术创新与实践

成果 概 况乌东德特高拱坝技术创新与实践是长江勘测规划设计研究有限责任公司、中国三峡建工(集团)有限公司、长江水利委员会长江科学院、中国葛洲坝集团三峡建设工程有限公司、清华大学和长江三峡勘测研究院有限公司(武汉)共同完成的科技创新成果.乌东德水电站位于云南省和四川省交界的金沙江下游河段,是贯彻落实西电东送战略...     

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。     

严寒地区高拱坝混凝土施工进度保障措施仿真

严寒地区大坝混凝土施工约束多、进度分析复杂.为了给进度保障措施的制定提供依据,以西北地区某高拱坝为例,采用施工进度仿真方法对保障措施的有效性开展了研究.首先利用缆机事件驱动仿真时钟的方法建立高拱坝混凝土施工仿真模型,然后在仿真约束边界及参数分析的基础上,对大坝施工进度可能影响较大的因素开展敏感性仿真分析.仿真结果分析表...     

耦合多维约束的高拱坝施工进度仿真研究

300 m级特高拱坝工程大多水文地质条件复杂、工程规模大、工期紧张、质量控制严,其施工进度受诸多内外部复杂因素的共同作用和制约。针对白鹤滩工程双缆机平台及双供料平台布置、多标段施工、采用自升模板等新工艺、大风天气等特点,研究了多维约束条件对高拱坝施工进度的耦合作用机制,基于智慧大坝系统的智能感知信息并利用多维耦合的仿真分析技术,分析了白鹤滩高拱坝的施工进度控制关键因素和关键路径,为白鹤滩大坝和类似工程施工精细化管控提供了有效的支撑手段和决策依据。     

锦屏一级水电站拱坝施工进度仿真分析 与方案比选

针对锦屏一级水电站拱坝坝体混凝土施工,系统分析了混凝土浇筑缆机数量、浇筑层升层高度和层间间隔时间与施工进度之间的关系,仿真分析了坝体施工进度、混凝土浇筑强度、机械设备效率等工程控制性参数,对大坝混凝土施工方案进行了比选,合理安排了坝块浇筑顺序,以便实现工程的计划工期。     

乌东德双曲拱坝混凝土温度控制设计

针对乌东德地区的气候和大坝坝体结构特点,按高拱坝全坝段全约束的温控理念,对乌东德拱坝的基础允许温差和混凝土内外温差引起的温度应力进行了计算分析。根据计算结果并参考同类工程经验,确定了大坝各部位混凝土允许最高温度控制标准。提出了出机口温度、浇筑温度、浇筑季节和浇筑层厚、通水冷却和表面保温等各个环节的温控措施和要求。     

基于改进重抽样法的高拱坝施工进度仿真研究

施工进度仿真是高拱坝施工进度控制的重要手段。当前高拱坝施工进度仿真分析中,仿真施工参数基本都是根据施工经验参考近似工程选取,然而不同工程之间施工参数差距较大,可能导致仿真计算结果的失真。针对以上问题,本文提出基于贝叶斯更新理论,根据现场实际施工信息,实时更新仿真施工参数,以进行仿真计算分析。然而贝叶斯更新过程需要大量精确的统计数据,在实际工程中,由于人为及机器等多种因素,收集到的数据往往不够充分且不够精确。为此,本文将改进重抽样(Bootstrap)方法引入到贝叶斯更新中,提高了样本数据的代表性,使得样本统计参数的估计值更为准确。仿真分析结果表明,相比于传统方法,采用本文提出的施工参数实时更新方法,可以提高仿真参数精度。     

乌东德高拱坝坝身不设底孔生态泄水技术与实践

乌东德水电站建设之前,国内外高拱坝一般采用坝身设置底孔解决下闸蓄水期生态泄水问题,但坝身设置底孔将使坝体结构和受力变得复杂,且占用大坝浇筑直线工期,投资大、经济性差,部分工程设置底孔仍存在坝址断流、下游脱流等问题.针对坝身设置底孔解决下闸蓄水期生态泄水问题存在的上述不足,依托乌东德水电站工程,采用工程调研、水力学计算和...     

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。     

乌东德水电站左岸防渗帷幕布置方案优化研究

乌东德水电站在可研阶段设计的是左岸防渗帷幕穿过厂房上游侧后,向上游转折接Pt2-12y相对隔水层,防渗依托可靠,但防渗线路长、工程量大,且上接线路穿过溶蚀发育的灰岩地层,灌浆施工难度较大。根据施工期开挖揭露的地质条件和专项补充勘探成果,开展了防渗依托层论证、三维渗流计算分析、结构稳定安全复核等研究,将左岸防渗帷幕布置调整为下接Pt2-12y弱透水层,缩短帷幕线路长度达329 m,效益显著。研究成果对同类工程防渗依托层的选择及帷幕布置优化具有较好的参考意义。     

乌东德水电站砼高拱坝拱端嵌岩深度选择地质研究

在简要叙述坝址基本地质条件的基础上,指出了影响建坝岩体质量的主要因素是岩体卸荷程度;分析阐明了河谷两岸岩体卸荷分带特征及工程地质特性,明确了弱卸荷/未卸荷岩体均可作为工程可利用岩体;并将平硐宏观地质调查与地震波、声波测试成果相结合,综合判定两岸拱座岩体卸荷状况,为拱端嵌岩深度的合理选择提供了重要依据。     

特高拱坝施工进度仿真研究与应用

针对高拱坝仓数多、约束条件多、关系复杂等难题,为确保白鹤滩大坝整体均衡、连续上升,借鉴二滩、小湾、锦屏一级、溪洛渡、大岗山等拱坝施工进度仿真经验,融合工程物联网与离散系统仿真技术,提出了多要素多维耦合的高拱坝智能进度仿真理论,研发了特高拱坝进度仿真系统,实现了基于BIM全参数驱动的动态分层、图形化快速建模及施工进度的动态分析。工程应用实践表明,该仿真系统功能应用良好,为现场施工计划的编制、进度动态管理,提供了科学指导。     

乌东德水电站枢纽布置方案研究

乌东德水电站为金沙江下游梯级开发的第1个梯级,工程规模巨大,电站具有河谷狭窄、岸坡陡峻、洪水峰高量大、河床覆盖层深厚、建坝岩体条件好等特点。通过对大坝、泄洪消能、电站厂房等建筑物自身布置以及相互协调关系的全面研究,提出适合坝址区自然条件的枢纽布置方案为：大坝为混凝土双曲拱坝;坝身布置5个表孔和6个中孔泄洪;右岸电站进水口与大坝间布置两条泄洪洞;坝下采用天然水垫塘消能;两岸地下电站均靠山侧布置;导流洞均靠河侧布置;左岸电站尾水隧洞出口布置于围堰下游,两条尾水隧洞与导流洞结合;右岸电站尾水洞出口布置于围堰上游,尾水洞与导流洞不结合。     

乌东德右岸导流洞进口开挖方案评价与优化

乌东德水电站右岸3、4号导流洞进口段为薄层的大理岩化白云岩,并且存在大断层,地质条件较差。同时,由于导流洞施工具有开挖断面大、边墙高及中隔墙薄等特点,隧洞开挖过程中存在局部垮塌的隐患。在该区域选取了4个典型断面,借助数值模拟手段,在既有的支护方案下对比了导流洞进口段Ⅱ、Ⅲ层先左侧后右侧及先右侧后左侧开挖方式下各典型断面的松弛深度、位移、最大主应力及最小主应力的分布情况,同时给出了两种开挖方式下监测点处的位移增量情况。分析结果表明,先左后右的开挖方案更优。同时,受断层及Ⅴ类围岩的影响,3、4号导流洞中隔墙区域处于极不稳定的状态,应施加对穿锚索支护。现场开挖实践表明,采用先左后右的开挖方案并在3、4号导流洞中隔墙区域进行对穿锚索的加强支护保证了围岩的稳定性。      

乌东德拱坝低热水泥混凝土绝热温升反演及温控措施优化研究

乌东德拱坝全坝采用低热水泥混凝土施工。现场实测资料表明,低热水泥混凝土实际绝热温升与原科研阶段相比,发热速率及总发热量更小,最高温度控制难度相对更低,温控措施有条件放宽。为尽早掌握大坝低热水泥混凝土在现有施工配合比条件下温升变化规律,采用三维有限单元法实际模拟乌东德拱坝施工浇筑过程,进行施工期温度场仿真分析,并采取自适应遗传算法根据现场实际条件和监测数据反演真实的混凝土绝热温升参数,在此基础上对大坝混凝土温控措施进行了优化和调整。基于三维有限元温度场仿真计算结果表明,在采用优化调整过的温控措施以后,河床坝段最高温度可满足设计允许最高温度控制标准,抗裂安全系数达到2．2以上,研究成果为施工提供参考依据。     

乌东德水电站工程施期料场优化分析研究

作为乌东德大坝混凝土的唯一料源,乌东德水电站工程施期料场的真实储备和开采系数,关系到整个枢纽工程混凝土砂石骨料的供应。在工程实施阶段,施期料场白云岩储量与规划方案存在一定差异,且洞挖料利用率偏低。为满足工程需求,对大坝混凝土骨料原岩总需求、地下洞室实际可利用料量进行复核,以此开展施期料场开采量分析优化和白云岩毛料堆存方案优化,并对可能面对的风险进行了分析,提出了应对策略。     

乌东德水电站工程施工布置与优化

通过对乌东德水电站工程区域内地形地质条件的重新复核,结合工程阶段性特点及对施工场地的需求,经过深入研究和优化调整,较好地解决了工程施工场地缺乏的难题,对位于高山峡谷地区的大中型水电工程施工布置具有一定的借鉴意义。