高心墙堆石坝坝基防渗墙与心墙连接方案研究

深厚覆盖层坝基上的高心墙堆石坝越来越多地采用两道防渗墙的设计方案。防渗墙与土质防渗体连接处是抵御渗透破坏的关键部位,该部位的混凝土结构设置方案优化是防渗设计的重点内容。阐述了瀑布沟电站心墙堆石坝混凝土防渗墙与土质心墙几种连接方案的设计比选过程,重点研究了防渗墙和廊道完全被高塑性黏土包裹和仅顶部被高塑性黏土包裹两个优化方案中心墙底部的孔隙水压力和渗透坡降的性状,表明这两个方案都是可行的。连接部位的渗透坡降是非均匀的,混凝土结构顶部的渗透坡降较大,心墙底部出口处的渗透坡降较小;坝体与两岸相接部位心墙底部渗流出口处的渗透坡降最大;高塑性黏土仅设置于混凝土结构顶部有利于心墙变形和施工进度,推荐设计采用。     

长河坝心墙堆石坝地基防渗墙应力变形分析

对长河坝心墙堆石坝及地基进行了三维有限元计算,研究防渗墙在不同设计方案下的应力和变形,分析了影响防渗墙应力和变形的因素,研究了合适的主防渗墙厚度及副防渗墙插入高度.结果表明:在所研究的参数变化范围内,防渗墙的应力主要受其顶部高塑性土和两侧的覆盖层的性质影响,而防渗墙厚度、插入心墙深度、堆石料计算参数的改变对墙体影响较小,防渗墙应力总体较大.计算结果可为同类工程提供参考.     

混凝土心墙堆石坝加固施工模拟

针对某在建的混凝土心墙堆石坝,基于ABAQUS平台开发了模拟堆石体非线性关系的邓肯-张E-B和E-ν子程序,用于模拟混凝土心墙堆石坝加固施工过程。通过3种计算方案对该心墙堆石坝加固填筑及蓄水全过程进行三维仿真模拟,结果表明:防渗体造孔部分的施工质量对现浇防渗体的应力～变形性状影响较大,应尽可能提高防渗体造孔部分的施工质量;防渗墙弹性模量采用上限值或采用下限值计算得出的结果都与防渗墙实测值比较接近,说明采用上限值及下限值计算出的结果范围可以合理预测防渗墙的真实变形。所得结论为该心墙堆石坝的加固施工效果评价及后期监测方案的优化提供了依据。     

长河坝水电站特高心墙堆石坝双防渗墙渗流控制特性反演分析

为高效反演模型渗流参数,建立有限元模型,采用多因素敏感性分析法研究了长河坝水电站特高心墙堆石坝坝基渗流控制特性对防渗系统各材料以及表层基岩的渗透系数的敏感性。结果表明：表层基岩和主防渗帷幕的渗透系数对双防渗墙各自阻挡水头比例影响较大,极差分别为0.174和0.125;其余材料渗透系数影响较小,敏感性由强到弱排序为副防渗帷幕、副防渗墙、主防渗墙、砾石土心墙;基于此结果的反演计算值与实测值之间误差不超过5%,满足工程应用要求。     

高土心墙堆石坝防渗墙与心墙连接部位高塑性粘土区设置研究

对于深厚覆盖层上的高土心墙堆石坝,防渗墙与心墙连接部位通常设置协调变形的高塑性粘土区,高塑性粘土区的合适的大小与坝高,坝体及坝基材料性能等多因素有关。本文采用基于子模型法的三维非线性有限元对长河坝水电站大坝防渗墙与土心墙连接部位不同的高塑性粘土区设置方案进行了研究,研究成果表明连接部位高塑性粘土区的大小对心墙、廊道和防渗墙的应力变形均有影响。     

满拉土心墙堆石坝抗震加固设计

满拉土心墙堆石坝处在８度地震烈度区，经坝体抗震稳定计算，当坝体上游坡为１∶１．８５时，不能满足坝体抗震稳定要求，同时经地震动力反应分析，坝顶在地震工况下均不稳定。经方案比较，采用了坝体局部加筋和提高填筑料压实标准等相应加固措施，满足了坝体抗震稳定要求。     

堆石坝心墙与防渗墙不同联结方式抗渗性能的试验研究

为了解堆石坝沥青砼心墙与防渗墙联结接头的抗渗性能,采用平面平行渗流模型,研究了在各种工况下,硬、软接头联结方式的接缝抗渗安全性。结果表明：硬、软两种接头方案均满足抗渗性能要求。硬接头构造简单,施工方便,接缝有效抗渗长度较软接工;软接头能较好适应地基不均匀沉陷,减小心墙和防渗墙结合部的应力集中。又以平面轴向流渗流模型作为校核模型试验,所得试验结果应用复变函数理论将其“化引”为平面平行渗流状态下的结果     

面板堆石坝沥青混凝土心墙动力特性研究

采用动力三轴试验对面板堆石坝沥青混凝土心墙的动力特性进行了研究,得出其最大动模量Edmax和最大剪切模量Gdmax随着Kc发展关系;沥青混凝土阻尼比为0.15,在不同围压和17℃试验条件下,对沥青混凝土施加较大的动应力,在100振次以内所产生的动应变是很小的(不足0.1%),沥青混凝土不存在动强度破坏问题。     

毛尔盖心墙堆石坝防渗墙与坝体防渗体连接形式

介绍毛尔盖心墙堆石坝概况:最大坝高为147 m,河床覆盖层厚度为30~50 m,拟用混凝土防渗墙对坝基进行防渗处理。在分析防渗墙与心墙防渗体各种连接形式的优缺点之后,结合本工程实际和工程经验,选定防渗墙按硬接头接廊道的连接形式。进行有限元计算分析,确定防渗结构参数,防渗墙仅取1道,墙厚1.4 m。实践表明,采用该方案防渗墙和廊道内的应力适中、投资较少。     

厚覆盖层黏土心墙堆石坝防渗墙应力变形数值分析

针对建立在厚覆盖层上的心墙堆石坝进行数值分析，研究影响防渗墙应力应变特性的因素。这些因素包括覆盖层的改善、防渗墙与周围土壤之间界面接触的建模方法、防渗墙混凝土的模量以及防渗墙与黏土心墙之间的连接方式。结果表明，改善上覆土层，选用低模量、高强度的塑性混凝土，优化防渗墙与坝体黏土心墙的连接，是减小防渗墙变形和压应力的有效措施。此外，古德曼单元和泥层单元都适用于模拟防渗墙与周围土壤之间的界面接触。     

黏土心墙坝加固中混凝土防渗墙应力变形研究

结合某病险黏土心墙土石坝加固所采用的混凝土防渗墙方案,分别按普通刚性墙和三种不同弹性模量塑性墙进行了典型剖面数值模拟,分析了土石坝加固中混凝土防渗墙以及坝体应力变形规律,比较了塑性墙和刚性墙的性能差别,以及塑性混凝土材料对防渗墙应力变形的影响。结果表明:塑性墙的应力分布均匀且压应力、拉应力、剪应力均远小于刚性墙的,塑性墙与坝体的变形协调性良好,而刚性墙与坝体变形相差较大、增加了墙体应力,塑性混凝土防渗墙在应力变形方面明显优于刚性混凝土防渗墙。     

阳江沥青混凝土心墙堆石坝应力变形特性研究

为了评价阳江抽水蓄能电站下水库沥青混凝土心墙堆石坝的安全性，采用非线性有限元法对覆盖层最厚的大坝断面开展应力变形计算，详细模拟大坝的施工和蓄水过程。计算结果表明：竣工期和蓄水期坝体应力变形分布规律总体合理，竣工期坝体水平位移极值分别为-22.74 cm和26.18 cm,沉降极值为-73.80 cm,沉降率为0.91%。蓄水后，坝体水平变形变化较为明显，沉降极值稍有增加；坝体大、小主应力极值分别约为1.30 MPa和0.63 MPa,位于坝基全风化层。蓄水期，心墙挠度变化范围为73.76～77.83 cm。蓄水前后，心墙大、小主应力小幅变化，均为压应力，应力水平均较小，极值为0.68,心墙不会出现剪切破坏。总体上，大坝应力变形在正常范围内，整体安全性高，大坝断面设计合理。     

沥青混凝土心墙堆石坝心墙拱效应研究

心墙拱效应是影响土石坝安全稳定运行的重要因素,心墙力学特性复杂且受众多因素的影响,复杂地形地质条件对心墙拱效应具有重要影响。首先对比了直心墙、斜心墙、下直上斜式心墙拱效应的差异,在此基础上选取岸坡坡度、河谷宽度、覆盖层厚度以表征坝体所处的地形地质条件。基于数值计算定量研究复杂地质条件对沥青混凝土心墙拱效应的影响规律。结果表明：心墙应力拱效应主要集中在心墙中部3/4坝高附近及靠近岸坡处;斜心墙应力拱效应相对较小,可以很好地改善心墙的整体受力状况;岸坡变陡,斜心墙整体的拱效应强度增加,应力传递的核心区域由心墙中部拓宽至心墙两岸坡;随着河谷宽度的增加,应力传递的重心逐渐由底部转移到心墙两岸及心墙中上部;斜心墙整体的应力拱效应并非随着河谷宽度的增加单调变化,当坝轴线长度与坝高比值增加到3～4时,河谷产生的河谷效应对斜心墙变形及拱效应的影响大幅下降;随着覆盖层厚度的增加,斜心墙底部的拱效应明显增强,底部的拱效应系数分布逐渐集中化、区域化,容易产生局部破坏。     

糯扎渡心墙堆石坝心墙方案比较研究

糯扎渡工程在可行性研究阶段,比较了直心墙堆石坝和斜心墙堆石坝两种方案,分析表明,直心墙堆石坝在坝坡稳定性、坝体应力及抗震性方面均满足设计要求,且在地形地质条件、基础处理、抗震性能、施工方便性、工程造价等方面不同程度地优于斜心墙堆石坝,因此,设计最终选择直心墙堆石坝方案。     

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。     

两河口水电站心墙堆石坝防渗心墙料的研究

两河口水电站工程堆石坝坝高295m,砾石土心墙料429万m3。由于该工程堆石坝高达300m级,国内尚无建设的成功经验,而且防渗土料分布较广,料源复杂。本文通过对防渗心墙的研究,论证了其合理性和可靠性,为同类型大坝心墙料的研究提供参考。     

糯扎渡心墙堆石坝防渗土料工程特性研究

糯扎渡水电站心墙堆石坝最大坝高261．5m,在同类坝型中居国内之首、世界第四,与国内目前已建最高的154m的小浪底大坝相比,糯扎渡跨了约11Om的台阶,因此对糯扎渡高心墙坝防渗土料特性进行了系统研究,以解决超高心墙堆石坝防渗土料的技术难题。本文针对糯扎渡防渗土料的实验研究,详细介绍了不同掺砾量土料特性比较、流变变形特性、土料与反滤料接触界面、水力劈裂、现场碾压试验成果。最后,根据试验研究成果,确定了防渗土料的填筑控制标准,并已用于现场施工中。     

瀑布沟土质心墙堆石坝与坝基混凝土防渗墙的应力应变分析

本文是瀑布沟水电站可行性研究阶段的成果。作者结合瀑布沟工程高上石坝和深覆盖层的特点,在进行有限元分析时。对混凝土防渗墙与两侧砂卵石之间的接触面,提出一种新的计算方法,成果符合一般规律。     

心墙堆石坝光纤渗漏监测技术研究

近年来,快速发展的光纤技术为心墙堆石坝渗漏监测提供了全新解决方案.根据心墙堆石坝渗漏监测及光纤传感技术的基本原理,提出光纤传感技术应用方式.通过动态仿真计算及模型试验验证了心墙堆石坝光纤渗漏监测技术的有效性,可弥补了常规监测手段的不足,具有很好的应用推广价值.