混凝土坝老化过程及“预期寿命”的探讨

随着坝龄的增长,混凝土坝不断产生物理性和化学性变化,若干年后老化现象逐渐显露出来,混凝土综合弹性模量下降,安全裕度减小,直到安全等级降低,必须进行补强加固才能保证安全运行。本文对混凝土坝老化过程进行分析,并对其"预期寿命"进行初步探讨。     

对混凝土坝老化坝象的初步分析

混凝土坝随着坝龄的增长不断地产生物理性和化学性变化,到一定时期其老化现象就显露出来,且越来越严重,最后失去其使用功能.本文通过几个工程实例,对混凝土坝老化现象进行初步分析,并就如何预防老化进行了初步探讨.     

对混凝土坝老化现象的初步分析

混凝土坝随着坝龄的增长不断地产生物理性和化学性变化,到一定时期其老化现象就显露出来,且越来越严重,最后失去其使用功能。本文通过几个工程实例,对混凝土坝老化现象进行初步分析,并就如何预防老化进行了初步探讨。     

混凝土坝老化性状分析研究

混凝土坝随着坝龄的增长而渐趋老化,其老化性状主要表现为基础变异、体积改变、溶蚀加重、碳化累进、冲磨空蚀加剧、裂缝增生扩展、冻融冻胀加深和泄洪设备腐蚀衰变;混凝土坝的几何形状、力学指标以及挡水、泄水功能,将逐渐向不利于安全运行的方面转化;须加强混凝土坝老化性状的检查监测,并及时采取防止或延缓老化的措施,以保证混凝土坝长葆青春。     

老化混凝土坝运行能力评价准则

老化混凝土坝运行能力评价准则［荷兰］Ｃ．Ｃ．安托诺夫等主题词坝老化，砼强度，弹性模量，力学性能试验，稳定计算，安全运行，砼建筑物，砼坝现有的结构物和建筑物的老化实际上是极为重要的和复杂的技术问题之一。所谓坝体老化，是指坝的几何学、物理学、水力学。热力...     

东北几座混凝土坝老化与加固效果分析

寒冷地区混凝土坝老化主要表现在溶蚀、冻融和冻胀破坏、冲刷破坏等，其碳化深度不大。溶蚀、冻融和冻胀破坏等均与渗漏有关。工程实践表明，为防止或延缓混凝土坝的老化，在外包混凝土的同时必须采取防渗和排水措施。     

京密引水渠水工建筑物运行检测和安全评估

京密引水渠的水工混凝土建筑物老化病害现象日趋严重,威胁工程的安全运行.对引水渠沿线的各类闸、涵洞、山洪桥、倒虹吸等混凝土建筑物进行全面的普查和检测,对建筑物的安全状况进行了评估.检测对了解引水渠混凝土建筑物的真实运行现状具有重要意义,为下一步的修补加固提供了可靠的依据.     

牛头山水库大坝沥青混凝土面板工程质量检测与评价

牛头山水库采用沥青混凝土面板作为大坝防渗体,经过10多年的运行,沥青面板产生了老化现象,出现了大量裂缝等,对工程安全形成了威胁.根据沥青混凝土特点,对牛头山水库沥青混凝土面板进行了全面检测分析,为大坝安全鉴定提供依据.     

混凝土坝的长期性能与老化观测

本文对混凝土坝长期性能变化——老化问题进行了探讨,着重讨论了变位、内部观测与坝基监测的长期有效性;对声波测试、混凝土表层物理力学性能测试、表层剥蚀测定、表面风化状况提出专门的老化监测建议;结合实际工程对监测项目和观测成果分析提出一些看法.     

砌石坝老化及分类方法的探讨

根据对大量砌石坝实地考察及国内外资料评析,定义了砌石坝老化及单项老化概念;制定了砌石坝各单项老化的定量分级依据及分级标准。在此基础上,计算砌石坝老化的类别。砌石坝单项老化分为5级,砌石坝老化亦随之分为5类。级别、类别越高,老化现象越严重。     

多因素协同作用下混凝土坝性能退化机理研究进展

针对混凝土坝服役期间长期受到荷载与环境多因素的协同作用,导致其筑坝材料出现不同程度的老化、结构性能退化等问题,对多因素协同作用下混凝土坝性能退化问题的研究进行归纳总结。由于环境与荷载等因素是通过驱动材料性能演化来影响大坝服役性能的,故主要从荷载效应和结构抗力角度综述了混凝土坝系统性能退化机理,着重阐述了多因素作用下大坝结构与材料退化研究的现状和不足,并指出混凝土坝结构服役性能机理研究亟待解决的几个科学问题。     

我国混凝土坝坝型的回顾与展望

坝型选择是否合理,影响到工程造价、建设速度甚至工程质量。影响坝型选择的因素包括:工程特点、坝型特性、国家技术经济水平、筑坝技术的发展及筑坝经验的积累。我国早期曾建造较多的支墩坝、宽缝重力坝和少量空腹重力坝,自20世纪90年代以后,这些坝型均已停建。目前建造的都是拱坝和重力坝。近年碾压混凝土重力坝和拱坝得到快速发展。笔者认为,在气候温和地区,碾压混凝土大跨度连拱坝和大头坝也是可以探索的坝型。     

世界已建高坝大库统计分析

为了解和掌握世界范围内的高坝大库建设情况,统计全球已建成的特大型高坝大库资料。在此基础上,根据地区、坝型和建成年代对高坝大库有关特征进行分析,总结了世界高坝大库的地区分布规律、主要坝型和历史建设趋势,得出如下结论:世界高坝大库工程主要分布于亚洲、欧洲、北美洲;高坝的坝型通常是混凝土拱坝、堆石坝和混凝土重力坝,而形成特大水库的大坝多为混凝土重力坝、堆石坝和混凝土拱坝;高坝大库工程基本上建成于1945年以后,目前世界高坝大库的建设中心已转移至中国。     

我国水库大坝老化现状初步分析

一般来说,大坝进入老龄阶段以后,其几何学、物理力学、水利学、热力学、化学等综合特性将随着坝龄的增加而逐渐恶化,直接影响大坝的使用寿命和健康安全运行。本文首先从大坝综合特性随坝龄的变化规律人手,解释了大坝老化的概念,然后对我国现有大坝运行年龄结构进行了统计分析,总结出了大坝老化主要的问题及其带来的后果,提出了系统研究大坝老化的必要性和重要性。     

现代坝工技术及其发展趋势(一)

简要回顾坝工技术发展的历史，重点介绍重力坝、拱坝和土石坝等坝型在设计理论、设计方法和筑坝技术等方面的发展过程和当前研究水平，针对计算分析中存在的问题，反分析研究愈来愈受到重视．同时也对当前流行的碾压混凝土坝、混凝土面板堆石坝、复合土工膜防渗土石坝等新材料、新坝型、新技术进行了论述．在深厚透水坝基防渗处理方面重点介绍混凝土防渗墙技术和高压喷射灌浆处理技术等．     

中国是世界拱坝大国也是世界拱坝强国——在《特高拱坝建设总结及安全运行管理研究》会议上的发言

中国拱坝数量占全世界的40%,数量最多;世界最高的三座拱坝都在中国,因此中国是世界拱坝大国。中国解决了岩溶地区拱坝防渗、狭窄河谷拱坝大流量泄洪等技术难题,发展了碾压混凝土拱坝筑坝技术。中国学者首创大坝混凝土标号分区技术,首创混凝土坝温度应力理论体系,解决了大坝裂缝这一世界性难题;建立了拱坝优化理论、混凝土坝仿真分析方法、混凝土坝有限元等效应力方法、混凝土坝数值监控方法等,在拱坝设计和科研上取得了全世界最多的重要成果,因此中国既是世界拱坝大国,又是世界拱坝强国。     

混凝土坝健康状态态势诊断方法

混凝土坝受到水文、地质、环境及不可控因素的累积影响,易出现不同程度的老化、服役性能衰减甚至恶化等问题。这些问题若不及时被发现并有效解决,将严重影响混凝土坝的健康,因此亟待开展混凝土坝健康状态诊断方法的研究。以往常基于统计分析的方法,通过拟定监测效应量诊断指标来诊断大坝健康状态,但方法存在人为假定及物理意义不明确问题,影响了诊断的质量和客观性。针对上述问题,本文提出态势诊断方法,该方法从表征混凝土坝健康状态监测效应量时空变化维度出发,构建大坝状态转异面板数据分析模型,用于确定健康状态可能恶化的不利工况及发生的时间,并基于灰色关联理论和最大熵理论,建立混凝土坝健康状态影响因素与不利工况间的灰色投影关系,提出识别疑似存在健康问题的阈值确定方法,据此实现混凝土坝健康状态诊断。     

大坝数字监控的作用和设想

建议把数字仿真与仪器观测联合起来,以创建安全监控新平台——混凝土坝数字监控。传统的大坝安全监控依靠人工巡视和仪器观测,但混凝土坝应力场十分复杂,仪器观测实际不能给出混凝土的应力场和安全系数。在人工巡视和仪器监控之外,增加数字监控,利用反分析和全坝全过程仿真分析,施工期可给出当时温度场和应力场,并可预报以后的温度场和应力场,如发现问题可及时采取对策,运行期可充分反映施工过程及运行中各项因素的影响,对大坝进行比较符合实际的安全评估,通过反分析,仪器观测资料在数字监控中也得到了充分利用。在目前的条件下,利用一台微机每周上机一次即可完成全部计算,运用方便,所费不多,效益显著。     

Deformation early-warning index for heightened gravity dam during impoundment period

The mechanical parameters of materials in a dam body and dam foundation tend to change when dams are reinforced in aging processes. It is important to use an early-warning index to reflect the safety status of dams, particularly of heightened projects in the impoundment period.Herein, a new method for monitoring the safety status of heightened dams is proposed based on the deformation monitoring data of a dam structure, a statistical model, and finite-element numerical simulation. First, a fast optimization inversion method for estimation of dam mechanical parameters was developed, which used the water pressure component extracted from a statistical model, an improved inversion objective function, and a genetic optimization iterative algorithm. Then, a finite element model of a heightened concrete gravity dam was established, and the deformation behavior of the dam with rising water levels in the impoundment period was simulated. Subsequently, mechanical parameters of aged dam parts were calculated using the fast optimization inversion method with simulated deformation and the water pressure deformation component obtained by the statistical model under the same conditions of water pressure change. Finally, a new earlywarning index of dam deformation was constructed by means of the forward-simulated deformation and other components of the statistical model. The early-warning index is useful for forecasting dam deformation under different water levels, especially high water levels.     

水布垭面板堆石坝流变初步分析

工程实践表明,堆石体的变形除与应力有关外,还与时间有关,即堆石体具有流变性;进行计入时间效应的应力应变分析,将有助于人们更加全面了解面板堆石坝的性态.运用神经网络技术,通过对西北口面板坝的反馈分析获得了堆石体流变参数,并用于水布垭面板坝流变分析.结果表明,用神经网络技术对已建面板坝长期实测资料进行反馈分析是可行的;水布垭流变分析虽然仅是初步的,但其结果是比较合理的.堆石体流变对水布垭面板坝应力变形状态有一定的影响.