天生桥一级水电站面板局部破损处理措施建议

天生桥一级水电站面板堆石坝已运行17年,大坝运行情况良好,安全可靠。但也存在混凝土面板局部挤压破损问题,虽经多次修复处理,但效果不佳。针对大坝面板局部挤压破坏的原因进行深入分析,通过基于多体接触的软接缝模型试验所得的结果表明,对部分垂直缝进行切缝处理,将部分硬拼垂直缝改造为能适应一定变形的半硬性缝,可有效缓解切缝范围面板的水平向高压应力及高压应变受力状态,同时能减小后续坝体变形引起的面板压应变增加值,降低面板垂直缝再次发生挤压破损的几率,且不对下部面板应力应变、接缝等产生大的不利影响。     

泗南江水电站混凝土面板坝三维有限元分析

泗南江水电站大坝为混凝土面板堆石坝。采用Duncan E-B非线性模型对坝体进行三维有限元应力应变分析,并考虑了混凝土面板与垫层料之间的接触面特性。通过分析,得出竣工期和蓄水期坝体的应力变形,以及蓄水期混凝土面板的应力、变形和面板周边缝及垂直缝的变形。依据计算结果分析评价了混凝土面板堆石坝的应力变形性状。评价结果表明,泗南江水电站混凝土面板坝的设计是合理的。     

三板溪面板堆石坝面板裂缝成因分析

采用钢筋应力计、无应力计、应变计、温度计、裂缝计等监测仪器对三板溪混凝土面板堆石坝进行监测,研究三板溪混凝土面板堆石坝在施工期和运行期的应力、变形分布规律,分析混凝土面板产生结构性裂缝的可能原因.监测资料分析结果表明:导致面板水平施工缝挤压破损的直接原因是面板水平缝缝面压应力过大和结构上的缺陷;从外部运行环境看,首次蓄水水位上升过快引起大坝变形速率过大,面板偏心受压,最终导致面板水平缝挤压破损.     

基于水平缝影响的蓄水期面板应力变形研究

以青海省石头峡面板堆石坝为样本案例,基于有限元分析方法,设置多种面板水平缝数量和宽度的方案,比较和分析蓄水期面板的应力和挠度的影响及其分布规律。研究证实,设置更多的水平缝可以在一定程度上改善面板应力应变状态,尤其可以显著弱化水平缝周围压应力,挠度与拉应力同样出现降低迹象,但这种变化不显著;缝体数无差异条件下,局部面板压应力与面板水平缝宽度呈反相关关系,但增加水平缝宽度时基本上不会影响到面板挠度。     

组合型混凝土面板堆石坝应力应变特性分析

组合型面板堆石坝是在下游底部设置混凝土坝与面板堆石坝形成的复合坝。以某150 m级面板坝工程为依托, 采用三维非线性有限元方法, 系统研究了组合型面板坝堆石坝体、混凝土坝以及防渗体系的应力应变特性。结果表明, 与常规面板堆石坝相比, 该组合坝型在堆石坝体变形方面虽没有显著改变, 但由于缩短了面板和垂直缝长度, 面板应力应变状况得到了有效改善, 且通过将混凝土坝坝顶宽度设置成大于趾板宽度, 可有效避免由高趾板引起的周边缝变位过大问题。目前200 m级高面板坝最突出问题是面板的结构性裂缝和挤压破坏, 而该组合坝型可以有效改善面板应力状态, 为超高面板坝的建设提供了新的思路。     

面板堆石坝混凝土面板的滑移运动及接缝型式

面板堆石坝的混凝土面板因温度变化产生的沿垫层滑移运动是面板内产生挤压应力的主要原因,滑移运动也对伸缩缝张开度及切向变位量起控制作用。据此提出面板浇筑温度控制原则、合理缝面结构以及伸缩缝间距和面板厚度的计算方法。     

高混凝土面板堆石坝面板水平向挤压破坏研究

高混凝土面板堆石坝面板的水平向挤压破坏正逐渐引起人们的关注.介绍了当前高面板坝中的挤压破坏特别是非施工缝的水平向挤压破坏情况.通过一个简化的钢筋混凝土柱受压屈曲模型,对水平向挤压破坏的机理进行了初步分析.结果发现,当柱子长度达到十几米以后,其钢筋的临界失稳应变不再随柱长的增加进一步降低;提高混凝土对钢筋的侧向支撑刚度是提高钢筋临界失稳应变最有效的途径;钢筋直径对其临界失稳应变没有影响.根据以上结论,就未来应对挤压破坏的工程措施研究提出了建议.     

混凝土面板堆石坝垂直缝止水劣化过程量水堰监测分析

为研究混凝土面板堆石坝垂直缝接缝止水劣化引起的渗漏量和渗透坡降的变化规律,以某面板堆石坝为例,采用有限元计算方法,模拟了面板左岸垂直缝、面板中间垂直缝、面板中间垂直缝不同高程分别发生止水劣化过程中的渗流,计算了不同工况下通过面板渗漏量、量水堰渗漏量测值、浸润面分布,分析渗透坡降和量水堰测值的关系。计算结果表明,量水堰测值能够反映出面板垂直缝止水劣化程度及垫层区渗透坡降是否超出允许值;随面板止水劣化,面板中间垂直缝较面板左岸垂直缝引起的渗漏量更大、浸润线上升更为明显;面板中间垂直缝随高程降低,引起的渗漏量增加、浸润线上升更为明显。     

混凝土面板堆石坝面板压性缝监测设计探讨

随着对面板堆石坝面板挤压问题认识的不断提高,目前常用的监测手段已无法满足面板挤压监测的要求。文章将面板压性缝的压缩变形分为了3个阶段,并提出了挤压监测的新手段,为以后高面板堆石坝压性缝监测设计提供了参考。     

混凝土面板堆石坝垂直缝止水失效后的集中渗流场分析

以白龙江某水电站混凝土面板堆石坝工程为例,根据提出的"分区模拟,等效组合"思想,建立两级拟三维有限元模型,研究了各渗流要素随失效缝位置、缝长、缝宽和垫层料渗透系数的变化情况,及底部面板上方的砂壤土覆盖在减小渗漏量、降低垫层料水力坡降等方面的作用,并对垂直缝进行了自愈效果分析,给出了该工程面板垫层料渗透系数的建议值,验证了工程设计的合理性.     

西藏查龙水电站混凝土面板施工

查龙水电站钢筋混凝土面板堆石坝由钢筋混凝土面板、趾板、防浪墙及各分缝止水系统及防渗帷幕等组成。本文系统地介绍了应用该部自行设计的无轨式滑模进行面板施工的经验，以及混凝土原材料、配合比、浇筑、保温、混凝土质量控制和面板坝的分缝止水系统等施工情况。实践证明，在高寒缺氧地区采用这一施工措施，混凝土面板施工质量优良。     

超高面板坝面板临界挠度探讨和设计改进

新近建成的一批坝高大于150m的面板坝的面板都发生了沿垂直缝的挤压破坏问题,因此,避免面板发生挤压破坏成为超高面板坝设计中有待解决的重大设计课题。通过分析面板发生挤压破坏的工程实例,提出了面板挤压破坏的临界挠度,通过控制挠度来控制面板压应变,避免面板发生挤压破坏;还提出了超高面板坝防止面板挤压破坏的具体设计改进方法。     

超高面板堆石坝设计原则探讨

目前超高面板坝比较普遍地出现了面板沿垂直缝挤压破坏、顶部水平弯曲裂缝和水平拉伸裂缝等结构性破坏,为了防止这些事故的发生,探讨提出了超高面板坝设计原则。设计原则主要包括主堆石区压缩模量、主堆石区宽度、主次堆石压缩模量比、水库蓄水计划、设置堆石预沉降时间、分区堆石颗粒级配和面板设计等几个方面。     

三板溪面板堆石坝流变特性及面板脱空效应

为深入分析高面板堆石坝的空间流变特性及面板脱空现象,提出了基于接触面单元变形分析的面板脱空计算方法,基于FLAC3D平台二次开发了面板堆石坝三维静力和流变特性同步分析的计算程序,并对脱空算法和程序进行了验证。针对三板溪面板堆石坝变形及脱空问题,采用二次开发的程序分析了坝体变形的时空分布规律和面板脱空特性,得到了坝体变形空间分布,明确了面板脱空位置分布及脱空值。研究成果表明:坝体流变效应在空间上呈现出显著的不均匀分布特点,坝体流变效应将加剧面板的脱空程度,并有可能引起出现新的脱空区域。     

混凝土面板堆石坝病害特点及其除险加固

近年来,我国混凝土面板堆石坝建设取得显著成就,但30多年来部分面板坝也出现了各种各样的病害,主要包括面板挤压破坏、面板裂缝、面板塌陷、止水失效和地震震损等,有的大坝渗漏严重,危及大坝安全。根据面板堆石坝病害特点,通过总结湖南白云和株树桥面板坝除险加固经验,提出了面板堆石坝综合除险加固的综合措施,主要包括疏松垫层加密灌浆、面板脱空充填灌浆、破损面板修补、面板裂缝处理和止水修复等,可为面板堆石坝除险加固提供参考。     

鱼跳混凝土面板堆石坝三维静力应力变形分析

采用邓肯模型对鱼跳面板堆石坝进行了三维有限元分析,研究软岩填筑层对坝体工作性能的影响,计算了混凝土面板与岩石填筑层的位移和应力及周边缝变形。结果表明:由于受到下游软岩填筑区的影响,坝体最大横断面最大沉降略偏向下游,总沉降量约为坝高的1%。面板周边缝位移的绝对值一般都小于2cm,周边缝的止水设计需注意选择合理的止水形式和填缝材料。由于坝址河谷狭窄,受岸坡约束,三维效应对坝体的应力变形影响较明显,计算结果与原型观测数值相一致。     

南山水库混凝土面板施工技术

通过介绍南山水库面板堆石坝混凝土面板结构的设计、无轨滑模设计、面板混凝土施工配合比设计，施工过程的质量控制以及实施无轨滑模浇筑面板混凝土过程中的经验得失，为同类型堆石坝面板混凝土工程的施工提供合理的、可操作的工艺及施工控制途径。