瀑布沟高堆石坝基础防渗墙监测数据分析

瀑布沟心墙堆石坝是我国目前已建采用宽级配砾石土作为心墙坝防渗料的最高心墙堆石坝。堆石坝坝基为深厚河床覆盖层,最大深度达78 m。坝基覆盖层采用各厚1.2 m的全封闭式混凝土防渗墙防渗。介绍了瀑布沟大坝防渗墙安全监测的情况。监测结果表明,大坝防渗墙工程施工质量优良,性能良好,满足设计要求。瀑布沟堆石坝防渗工程的成功建设把我国防渗墙施工水平提升到了一个新的高度,对今后防渗墙设计与施工具有重大意义。     

瀑布沟工程大坝防渗墙完工

日前，被喻为瀑布沟工程“生命线”的大坝防渗墙全面完工。大坝防渗墙是瀑布沟工程深覆盖层200m级砾石土心墙堆石坝防渗体系的重要组成部分，关系到瀑布沟能否建成“百年工程”。大坝防渗墙设上下游两道混凝土防渗墙，墙厚1．2m、长175m、间距14m，最大深度为83m。该项目于2007年2月19日正式开钻，具有施工工期紧、技术含量高、质量要求高，地质条件复杂等特点。防渗墙完工并提交工作面后，河床段覆盖层固结灌浆、覆盖层开挖、心墙内廊道及防渗墙顶部现浇墙等其他大坝施工项目将陆续铺开，为大坝全断面填筑创造了条件。     

某防渗墙变形应变监测成果分析

以某坝基防渗墙为例，根据施工期观测数据并结合监测仪器布置对其应力变形特征进行分析，并对其机理进行探讨。变形（挠度）主要与水平压力有关，灌浆压力使得垂直河向上水平位移监测成果出现了不规律现象。防渗墙应变主要与所受的竖向荷载有关，墙体与两侧覆盖层间的不均匀沉降所产生的摩阻力对其应变空间分布特征具有较大影响。     

开都河察汗乌苏水电站覆盖层上趾板结构设计

开都河察汗乌苏混凝土面板砂砾石坝建在覆盖层上，坝高110m，坝基砂砾石覆盖层最大厚度为46．7m，在河床覆盖层处设置一道混凝土防渗墙防渗。文章对已建类似工程覆盖层地基的趾板结构型式进行了分类分析，并对察汗乌苏水电站覆盖层上的不同趾板结构进行了应力应变分析比较，提出了合理可行的方案。     

冶勒水电站坝基防渗处理设计

冶勒水电站大坝为沥青混凝土心墙堆石坝，建造于高地震烈度区、深厚不均匀覆盖层上。坝基防渗左岸采用混凝土防渗墙接基岩灌浆帷幕，河床部位采用混凝土防渗墙嵌人覆盖层相对隔水层内一定深度，连接渐变为右岸防渗墙接深帷幕灌浆，右坝肩基础最大防渗深度约200m，采用两层合计140m深混凝土防渗墙接60m深帷幕灌浆联合防渗。该坝基防渗处理的设计与施工难度国内外罕见，目前工程进展基本顺利。     

流变对悬挂式防渗墙应力变形的影响初探

覆盖层中坝下防渗墙竖向应力变形在很大程度来源于覆盖层向混凝土防渗墙传递的负摩阻力。为解决覆盖层防渗墙应力计算值异于工程中实测值的问题,在非线性计算中引入变形黏滞特性,以Maxwell元件模型为基础,融合模拟瞬时变形的Duncan非线性模型和模拟黏性变形的Newton黏性定律,并推广到三维,建立了联合模拟非线性变形和流变(黏性变形)的计算模型。基于某规划中在超深厚覆盖层上修建150 m级心墙堆石坝的实际工程,建立了河谷段覆盖层和混凝土防渗墙的平面应变简化分析模型。深厚覆盖层表面坝体填筑过程被简化为逐级施加的均布荷载。模拟了填筑过程及填筑完成后短期内河谷段悬挂式防渗墙的竖向变形和竖向应力发展过程。考虑剪切变形的黏性时,覆盖层因附加应力作用下沉降变形而向防渗墙传递的负摩阻力会出现应力松弛。覆盖层变形对防渗墙整体向下拖曳、向位于墙体中下部的覆盖层-墙体沉降差中性点处挤压的作用减小,防渗墙较不考虑黏性时存在少量向上整体位移增量,内部沉降梯度减小,竖向应力减小。考虑黏性时,覆盖层顶面荷载施加结束不再提高后,防渗墙应力还会继续下降,直到稳定。假定墙体处于弹性状态,亦暂不考虑墙体混凝土徐变,采用恒定模...     

瀑布沟水电站量水堰防渗墙深度优化分析

量水堰的设立可以对瀑布沟水电站大坝的非正常工作状态做出正确预警,随着量水堰防渗墙深度增长会大大增加经济成本;因此,探寻合适的悬挂式防渗墙方案不但可以使量水堰达到预警作用还可以降低投资成本。研究表明:量水堰工作状态取决于堰顶高程与下游水位之差和防渗墙深度两个主要因素。通过现场勘测数据确定了瀑布沟大坝坝基覆盖层和两岸山体的水文地质分区及其渗透系数取值范围,对比不同量水堰防渗墙深度、不同堰顶高程的阻水效果,并综合考虑经济效益,最终确定堰顶高程674 m,防渗墙底部深入原河床地面线以下10 m的施工方案。     

材料刚度对悬挂式防渗墙负摩阻力的影响

为了研究材料刚度对深厚覆盖层中悬挂式防渗墙负摩阻力的影响,以某沥青混凝土心墙堆石坝为例,建立了三维有限元模型,坝体材料及覆盖层采用邓肯-张E-μ模型模拟,防渗墙与覆盖层之间采用无厚度接触面模拟。分析结果表明:悬挂式防渗墙上的负摩阻力分布受材料刚度的影响较大,随防渗墙材料刚度的增大中性点位置不断下移,但材料刚度继续增大到一定程序时,中性点位置不再下移;随着材料刚度的增大,防渗墙上最大负摩阻力值不断增大,开始增大得很快,后期变慢;材料刚度越大,负摩阻力对防渗墙竖向应力的影响越显著。     

九甸峡水利枢纽工程安全监测设计

土石坝安全监测是了解大坝运行状态的重要手段,通过监测布置及数据分析,可以直观地了解建筑物的工作状况,保证工程的安全运行。九甸峡水利枢纽工程混凝土面板堆石坝最大坝高136.5m,坝址区地形地质条件复杂,坝基建在河床覆盖层上,岸坡陡峻,河谷狭窄,大坝受力条件复杂。针对工程特点,重点布置了大坝变形监测、面板应力应变监测、趾板缝变形监测、河床覆盖层变形监测、防渗墙应力应变监测等,以对大坝进行全面的监控。     

长河坝水电站坝基防渗墙与土心墙连接研究

长河坝水电站砾石土心墙堆石坝最大坝高240 m,坝基河床覆盖层厚度为60~70 m,对于河床部位心墙建基面下厚度约53 m的强透水覆盖层采用两道全封闭混凝土防渗墙防渗。防渗墙与土心墙的连接部位是坝体和坝基防渗系统的薄弱及关键部位,其连接设计是否成功是大坝设计的关键点和难点。通过对坝基防渗墙与土心墙连接型式的对比选择、副防渗墙插入心墙高度研究、主防渗墙与土心墙廊道式连接研究及防渗墙与土心墙连接部位高塑性粘土设置研究,精细化了防渗墙与土心墙连接部位的结构设计,选择出了适宜长河坝水电站砾石土心墙堆石坝防渗墙与土心墙的连接方案。     

珊溪水库面板堆石坝施工期沉降变形探讨

珊溪混凝土面板堆石坝建在厚度达20余米的河床覆盖层上，结合坝址覆盖层的物理力学性质，采取挖除趾板后60m范围内的河床覆盖层及松散的砾砂层（Q4）的处理方案。通过仪埋观测和资料整理分析，大坝及其基础沉降变形观测值均在设计范围值之内，覆盖层变形趋于稳定所经历的时间较坝体堆石料所经历的时间长，坝体沉降量大小与堆石料的特征有关，包括石料岩性，风化程度，抗压强度，软化系数，几何形态及颗粒组成等，在施工期间坝体沉降变形，主要受振动碾压静重和压力波形式的动力作用产生，在压力波影响范围之内，沉降变形近似呈线性变化，表明全断面上升的施工填筑方法确保了大坝施工填筑质量要求。     

洮河九甸峡水利枢纽工程混凝土面板堆石坝设计

九甸峡水利枢纽工程混凝土面板堆石坝最大坝高136.5 m,坝址区地震烈度高,河谷狭窄,岸坡陡峻,河床分布深52～54 m、宽30～50 m左右的深厚覆盖层,为目前国内在深厚覆盖层修建的最高面板堆石坝.文中介绍了该混凝土面板堆石坝的布置、坝体分区、坝料设计、趾板结构、周边缝结构设计等,特别研究比较了河床深厚覆盖层平趾板处理措施和采取防渗墙截渗的结构特点,同时对于在覆盖层上修建高面板堆石坝进行了有益的探索.     

粘土斜墙堆石坝的渗流反演分析

小南海水库大坝为粘土斜墙堆石坝,上游为重粉质壤土填筑的厚粘土斜墙,粘土斜墙后紧接堆石坝体,粘土斜墙与堆石体之间设反滤层.坝基以闪长岩为主,原河床位于右坝段,河床段基岩覆盖层厚8～12m,其中强透水性砂卵石层厚3～5 m.坝基防渗工程仅为三道质量不高的截水槽.通过对小南海水库大坝进行渗流分析,找出大坝渗流安全方面存在的问...     

下坂地水库大坝抗震设计

下坂地水库地处高地震区,大坝基础覆盖层厚度达150m,且存在可能液化砂层和软土层,地质条件十分复杂,大坝抗震设计是工程设计的重点和难点。     

振冲碎石桩在仁宗海软弱坝基加固处理中的应用

田湾河流域仁宗海水库电站挡水大坝为深厚覆盖层地基,覆盖层结构层次复杂,坝基第⑦层承载力低,不能满足坝基承载、变形及坝坡抗滑稳定要求。介绍了振冲碎石桩在仁宗海坝基第⑦层淤泥质壤土处理中的应用。复合地基检测和坝基稳定性复核计算结果表明,堆石坝坝基淤泥质壤土加固处理满足设计技术及现行规范要求。     

某水电站河床坝基覆盖层渗透稳定性研究

根据某水电站河床坝基覆盖层的工程地质特性和水文地质特点,通过现场和室内试验获得水文地质参数,初步判定渗透变形类型。再基于水文地质参数和渗流理论,建立坝基覆盖层的三维数值计算模型,得到渗流场和水力梯度特征,进而分析不同工况下库水通过覆盖层的渗漏量。在此基础上,通过分析不同工况下水力坡降的模拟计算结果,评价了坝基的渗透稳定性问题,与初判的结果进行比对,得出最终结论,为大坝的防渗处理提供合理依据。     

宝泉电站上水库面板堆石坝深覆盖层基础处理

宝泉抽水蓄能电站上水库主坝坝高94.8m,为沥青混凝土面板堆石坝,基础坐落在第四系坡、冲、洪积物深覆盖层上,左岸坝肩存在高压缩性土层,若全部挖掉,工程量及投资都很大,为避免或减小基础不均匀沉降给沥青混凝土面板变形带来的影响,结合坝基开挖现场情况,对坝基进行变形模量、动力触探及干密度等检测试验,从而提出了坝基开挖及处理控制标准,既保证了基础质量,又满足了现场具体施工要求。     

丹巴水电站右1#坝段坝基稳定二维地质力学模型验证性破坏试验

丹巴水电站将是国内首座建在深厚覆盖层上坝高超过40 m的闸坝工程,坝址区以第四系深厚覆盖层为主,最大厚度达127.66 m,坝基覆盖层自上而下总共分为5层,其变形模量较低,压缩性大,这样的地质条件会使坝与地基产生较大的不均匀沉降,直接影响到闸坝与坝基的稳定安全性,需要开展坝基稳定问题的深入研究。针对上述地质问题,本文选取地质条件最为复杂的右1~#坝段,采用地质力学模型试验方法,全面模拟了坝址区的深厚覆盖层、深层浅层固结灌浆及回填层等加固方案,通过超载法破坏试验,研究了坝与地基的变形分布特征,获得了正常工况下坝体最大竖向位移为7.60 cm,满足规范要求,揭示了破坏机理与破坏形态,提出了超载法试验安全系数为:起裂超载安全系数K_1=1.2,非线性变形超载安全系数K_2=1.6～1.8,极限超载安全系数K_3=2.0～2.4,综合评价了右1~#坝段的安全性。试验成果可对工程的设计、施工和加固方案优化提供参考依据。     

西藏老虎嘴水电站左岸渗流控制优化

西藏巴河老虎嘴水电站左岸副坝、防渗系统、围堰和厂房等均坐落在最深达206m的覆盖层之上。根据其工程地质条件，建立了能够反映其主要工程地质构造和坝基面几何形状的三维有限元模型，详细分析了其防渗墙的长度、深度以及覆盖层渗透性对下坝址左岸坝基渗流场的影响，提出布置长300m、深80m的悬挂式混凝土防渗墙或防渗帷幕的渗流控制优化设计方案，并建议采取反滤防护工程措施保护下游出逸面岸坡。     

冶勒水电站坝基超深厚覆盖层Q3的工程地质特性及主要工程地质问题研究

冶勒水电站大坝属首座在400m级超深厚覆盖层上建成的坝高125m沥青混凝土心墙堆石坝,基础防渗最大深度达200m,工程勘察设计难度极大。本文主要就冶勒水电站坝基超深厚覆盖层的工程地质特性及主要工程地质问题有关研究成果进行了总结。