土石坝坝体混凝土防渗墙应力变形分析

以浙江省某粘土心墙坝除险加固工程防渗墙加固方案优化设计为背景,采用二维非线性对防渗墙的应力变形特性进行分析。研究土石坝坝体混凝土防渗墙在不同弹性模量、墙厚和坝高工况下的墙体应力变形特性。墙体应力受弹性模量及坝高的影响显著,受墙厚的影响微小;水平位移受坝高的影响显著,受弹性模量和墙厚的影响很小。坝体防渗墙设计时,应重视墙体混凝土弹性模量的选择。对一般20 m级的低坝可采用普通混凝土材料,对于40～60 m级中坝,应控制弹性模量不超过5000 MPa。     

低弹模混凝土防渗墙设计实例分析

介绍了如何选择低弹模混凝土防渗墙物理力学参数的设计实例。通过青山水库土石坝加固中不同弹性模量的混凝土防渗墙的应力计算分析,考虑墙体的耐久性等因素,确定最优的墙体强度及相对应的弹性模量。     

低弹模混凝土防渗墙弹模值对大坝压应力的影响

针对国内广泛应用于土石坝除险加固中的低弹模混凝土防渗墙,介绍目前混凝土防渗墙弹性模量的取值范围及混凝土防渗墙的运行效果.以浙江省吴家园水库大坝除险加固中低弹模混凝土防渗墙的应用为研究背景,通过有限元软件模拟分析混凝土防渗墙的应力应变,结合大坝运行过程中防渗墙应力应变监测资料,研究弹性模量的变化对低弹模混凝土防渗墙应力应...     

深覆盖层地基混凝土防渗墙弹性模量优化分析

深覆盖层透水地基上修建混凝土防渗墙因其受力条件复杂,防渗墙的渗控与稳定是处理此类地基的关键难题,为此有必要深入了解防渗墙工作性状影响因素.针对某库区防护工程堤基覆盖层深厚且局部下伏岩溶洞隙问题,采用Goodman单元模拟防渗墙与泥皮接触,综合考虑实际施工进度及蓄水入渗作用,利用有限元数值计算方法研究混凝土弹性模量的差异对防渗墙应力变形的影响.研究表明,刚性防渗墙出现明显的拉应力区,塑性墙能保持较好的应力状态;防渗墙水平位移受弹性模量影响较小,竖向沉降随弹性模量增大有所减小.     

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。     

防渗墙弹性模量及坝高对墙体力学特征影响分析

为了研究混凝土防渗墙在正常蓄水及校核水位工况下,混凝土弹性模量对防渗墙的内力和变形影响规律,基于数值模拟软件进行相关计算,结果表明：(1)墙体的水平位移受混凝土弹性模量的影响非常小。不同弹性模量下墙体的变形基本相同,最大变形为墙体15m位置的5.7mm。(2)混凝土弹性模量5GPa时属于临界值。当小于该临界值时,防渗墙的应力状态变化不显著;当大于该临界值时,防渗墙的应力状态显著发生改变。实际工程中,混凝土刚度过大,可以提高防渗墙墙体强度,但也会导致局部出现受拉区。(3)坝体越高,应选择弹性模量较小的混凝土;坝体越低,可选择弹性模量较大的混凝土。当大坝高度小于20m时,混凝土弹性模量可选用小于6GPa;当大坝高度大于50m时,混凝土弹性模量应尽量小于5GPa。     

低弹模混凝土防渗墙在某土石坝加固中的应用

通过对不同弹模的混凝土防渗墙的应力计算，并根据防渗墙与周围土层的变形协调性能和边界条件，同时考虑墙体的耐久性等因素，确定最优的墙体强度及相对应的弹性模量。采用低弹模混凝土防渗墙加固某土石坝的设计实例表明，对于用有限元计算防渗墙加固的土石坝，土体和防渗墙可近似地视为线弹性体，防渗墙与坝体问的泥皮引入一维零厚度Goodman接确单元。计算结果与宏观理论分析相符合。为提高混凝土防渗墙的安全性，一方面要尽量降低混凝土的弹性模置或变形模量，另一方面应尽量提高混凝土的强度，即降低弹性模量与抗压强度的比值（模强比）。     

土石坝低弹模塑性混凝土防渗墙应力变形分析

本文结合福建南安坂头水库大坝防渗墙工程实例,针对低弹模塑性混凝土的特点,对修筑塑性混凝土防渗墙前后的坝体进行了渗流分析,并采用非线性邓肯—张(E—B)模型研究了大坝防渗墙在一定水位下的应力变形特性。结果表明:低弹塑性混凝土防渗墙具有良好的防渗性能;修建墙体后坝体蓄水期垂直位移分布规律与竣工期相似,水平位移有向下游的趋势,坝体蓄水期大小主应力等值线趋势基本与竣工期相似;低弹塑性混凝土防渗墙墙体拉应力随混凝土弹性模量的增大而增大,最大拉应力均位于259.00m高程左右。     

广西澄碧河水库大坝防渗墙应力变形分析

澄碧河水库大坝为混凝土防渗墙与黏土心墙相结合的土坝,由于运行多年,防渗墙质量存在缺陷,防渗效果较差,须进行防渗加固。加固设计采用在老防渗墙下游加筑一道防渗墙的方式。采用数值分析方法对澄碧河水库大坝新、老防渗墙应力变形进行计算。分析了大坝加固前老防渗墙的应力变形,加固后新、老防渗墙在静力及地震作用下的应力变形。分析结果表明:大坝防渗加固设计方案合理,加固后新、老防渗墙应力变形满足规范要求。     

水位升降作用下大坝防渗数值模拟研究

为研究水位波动下大坝内力及变形规律,基于数值模拟法分析了防渗墙在水位上升和下降工况下防渗墙的变形规律,结果表明：蓄水前后防渗墙的水平位移变化趋势相同,其中蓄水前后墙顶的最大位移分别为110 mm和220 mm。此外,蓄水对墙体的垂直变形影响不大;防渗墙上游面和下游面最大主应力随高程的增大而先增大后减小,不同工况下墙体的最大应力小于混凝土的容许强度;随弹性模量的增大,墙体变形随混凝土弹性模量的增大而减小,墙体主应力随混凝土弹性模量增大而增大。关于防渗墙的选取要综合考虑工程地质条件及坝体形式等因素,合适的混凝土弹性模量可以降低墙体的最大应力。     

王大坑水库低弹模混凝土防渗墙施工技术

本文通过低弹模混凝土防渗墙在水库除险加固工程中的应用,系统阐述低弹模混凝土防渗墙作为病险水库坝体及坝基防渗处理的一种常规、有效的方法,并从导墙施工、成槽工艺、固壁泥浆、清孔、墙体材料填筑、特殊情况处理等方面论述了混凝土防渗墙的施工技术,论证了低弹模混凝土防渗墙作为防渗体的优越性,阐述了土坝混凝土防渗墙施工中常见的特殊情况处理办法。     

土石坝超深混凝土防渗墙变形与受力分析

我国病险土石坝已开始应用超过60 m的超深混凝土防渗墙进行加固。受库水变化和帮坡加载等作用、基岩嵌固条件及墙体材料性能等影响,防渗墙受力复杂多变。结合花凉亭水库大坝除险加固工程,采用Biot固结理论和南水双屈服面弹塑性模型,对混凝土防渗墙在坝体内的变形与受力情况进行三维仿真分析。成果表明:坝体混凝土防渗墙受老坝帮坡加固和库水上升的影响较小;超深混凝土防渗墙建议适当提高抗压强度、降低弹性模量,以满足其受力和耐久性要求;对于非直线型大坝拐弯处的混凝土防渗墙,底部墙体应力会增大,可考虑增设钢筋等措施。研究成果可为超深混凝土防渗墙的设计提供借鉴。     

高土石坝防渗墙混凝土性能试验

结合工程实践,对高土石坝防渗墙混凝土的性能进行试验研究。采用3种比表面积的低热水泥、不同的粉煤灰掺量、聚羧酸系减水剂和引气剂设计了12种配合比,并进行了混凝土性能试验。试验结果表明,采用粗颗粒低热水泥、高性能减水剂和引气剂以及掺40%质量分数的粉煤灰,可以配制出弹性模量与抗压强度之比仅为710的高强度、低弹性模量且工作性能优良的防渗墙混凝土。此外,该混凝土28 d强度仅为24.8MPa,而90 d强度高达45.8MPa,早期强度增长非常缓慢,有利于工程施工。     

低弹模混凝土防渗墙新技术在村内水库除险加固工程中的应用

本文分析了村内水库渗漏产生的成因,并提出了除险加固措施和施工方法。施工机械采用薄型液压抓斗成槽机械,防渗墙采用低弹模混凝土。该方法具有施工快、耐久性好、防渗效果好的特点,对中小型水库除险加固防渗墙施工具有一定的指导意义。     

低弹模混凝土防渗墙在土石坝工程中的应用

通过青山水库除险加固、通济桥水库除险加固和老虎潭水库窨工程中低弹模混凝土防渗墙的设计应用，提出了墙体材料的主要性能指标和配合比设计时应考虑的主要思路与须关注的一些问题，为今后类似高心墙土石坝除险加固和建在覆盖层基础上的中低面板坝中采用低弹模混凝土防渗墙技术提供了一些借鉴。     

土石坝低弹模混凝土防渗墙设计关键技术

针对土石坝混凝土防渗墙受力变形机理研究,通过大量室内低弹模混凝土材料性能试验,提出了土石坝混凝土防渗墙性能指标的技术要求,以及结构计算、厚度确定、土石坝设置低弹模混凝土防渗墙后上游坝坡稳定计算等方面的设计方法。研究成果已应用于桥下、坂头等水库除险加固工程实践中,原型观测结果表明工程防渗加固效果良好。     

水利工程低弹模混凝土防渗墙适应性评价研究

低弹模混凝土防渗墙由于其弹模小,与周围变形能够较好协调,在许多水利工程中得到应用,但由于工作条件较为复杂,其适应性影响因素较多,目前尚没有一个完全成熟的评价体系及方法。因此,针对水利工程特点,建立低弹模混凝土防渗墙适应性评价体系,并借助多层次模糊综合评判模型,结合工程实例加以分析。分析结果符合工程实际,表明该适应性评价体系有效,评价方法可行,为今后水利部门对低弹模混凝土防渗墙在实际工程的适应性评价提供了一种手段。     

塑性混凝土配合比试验研究及应用

塑性混凝土作为一种新型的防渗墙墙体材料 ,在长江堤防防渗墙工程中得到了普遍的应用。为满足工程要求的强度、弹性模量、渗透系数等指标 ,对塑性混凝土进行了配合比试验 ,选出了符合工程要求的施工配合比。检测结果表明长江堤防防渗工程中塑性混凝土的各项指标均满足设计要求。塑性混凝土具有初始弹性模量低 ,极限变形大 ,渗透系数低的特点 ,能适应较大的变形 ,有利于改善防渗墙体的应力状态     

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。