覆盖层上混凝土面板堆石坝离心模型试验研究

以建于深覆盖层上的梅溪水库混凝土面板堆石坝最大断面为试验断面，采用离心模型试验研究了三种不同趾板长度方案下防渗墙和面板的应力变形特性，探讨了趾板长度对防渗墙和面板应力变形性状的影响，提出了最优趾板长度范围，通过研究，揭示了防渗墙和面板的应力变形规律，为覆盖层上混凝土面板堆石坝的设计提供了科学的依据。     

面板堆石坝加高离心模型试验研究

汤浦水库东、西主坝为建于软基上的混凝土面板堆石坝,拟采用空心箱体和堆石体方案进行大坝加高,坝高、水位的增加会改变坝体、坝基、面板的应力和变形。采用土工离心模型试验技术研究不同方案下坝体、坝基、面板的应力和变形特性,探讨加高方案的可行性。东、西主坝现状坝体经15 a 的运行,大坝工作性态良好,整体稳定安全。东、西主坝空心箱体加高和东主坝堆石体加高后,坝体及坝基沉降、面板应力增量不大,且很快稳定,面板顺坡向应力大部分为压应力,坝顶附近可能出现很小的拉应力,均小于混凝土强度,上、下游坝坡稳定。西主坝堆石体加高后,坝体及坝基沉降、面板应力有一定的增大,面板顺坡向应力大部分为压应力,小于混凝土抗压强度,坝顶附近可能出现一定的拉应力,上、下游坝坡稳定。试验结果表明,2种加高方案均可行,但空心箱体加高方案优于堆石体加高方案。     

混凝土面板堆石坝地震反应离心模型试验

介绍了离心模型试验技术在地震工程研究中的应用原理与方法。运用该技术研究了最大坝高为157m的某混凝土面板堆石坝在地震作用下的坝体加速度反应、坝体和面板变形。结果表明，离心模型试验可有效地模拟混凝土面板堆石坝的地震反应。     

大沙坝水库工程粘土心墙堆石坝施工渡汛水工模型试验研究

大沙坝水库水量丰沛，洪枯比大，施工期对未完建的坝体采取保护，利用坝体过水安全渡汛以降低施工导流工程费用。本文在大沙坝水库1：30整体水工模型对未完建的粘土心墙堆石坝坝体的过水试验研究，找出了适合本工程的过水坝体体型及保护措施，坝面采用0．5米大厚块石保护，两岸岸坡采用喷混凝土保护，上坝肩采用干砌块石保护，坝下游坡堆石棱体外采用阶梯式钢筋石笼保护。为施工期渡汛提出了安全、合理的保护措施。     

心墙堆石坝坝顶加筋措施的动力离心模型试验研究

坝顶加筋是心墙堆石坝抗震的重要工程措施之一,然而目前对其抗震效果的试验研究并不充分。本文利用中国水科院双向离心机振动台开展了动力离心模型试验,探究了铺设土工格栅加固坝顶这一措施的抗震效果,并探讨了埋设间距及土工格栅材料刚度对心墙堆石坝动力响应的影响。动力离心模型试验结果表明,坝顶加筋提高了坝顶刚度,导致坝顶附近区域顺河向和竖向动力响应变强。采用0.08H至0.16H间距加筋都将起到增强坝体刚度、提高坝体抗震稳定性的作用,坝顶加筋降低震陷、裂缝等风险,有利于坝体的安全稳定。土工格栅的刚度对心墙堆石坝的动力响应影响较大,刚度过大的材料难以造成土料与土工格栅的紧密结合,从而不能起到良好的抗震效果。     

库水位变动下库岸滑坡变形失稳机制离心模型试验

为研究滑坡在库水位变动下的变形演化机制，以车邑坪滑坡为原型，建立了1∶70滑坡概化模型，设计了一套库水位升降系统，开展了一次水位抬升及两次不同速率水位连续骤降的离心模型试验。研究结果表明：水位抬升阶段滑坡变形不明显；当水位首次骤降时，滑坡前缘拉裂缝迅速发展贯通形成断裂带，随后断裂带下错滑塌，中后部产生张拉裂缝；当水位二次骤降时，滑坡沿原断裂带继续下滑，但滑动程度明显减弱，中后部竖向压密行为导致裂缝扩展趋稳。水位抬升阶段孔压滞后性明显，随后各阶段逐渐减弱，前缘滑体土压各阶段变幅剧烈，而中后部在首次骤降时最剧烈。总体上来看，导致滑坡失稳的水位骤降速率区间为0.7～1.5 m/d,滑坡深部动水压力效应较浅层强烈，滑坡变形受库水位首次骤降影响强于二次骤降，变形破坏呈现由前缘到后部逐渐减弱的牵引式特征，各阶段依次呈现初始变形、加速变形及减速变形特征。     

土工离心模型试验基本原理及其若干基本模拟技术研究

本文从半无限地基自重应力模拟和基本控制方程、能量方程相似以及量纲分析等方面论证了离心模拟的相似性,并对离心模拟的固有误差问题作了深入系统的分析。同时,本文还详细叙述了可供实际应用的若干基本模拟技术.     

土工离心模型试验在高土石坝中的应用

结合铜街子水电站和瀑布沟水电站的土工离心模型试验，介绍了试验中模型土料的选取、模型试验断面的选择、混凝土防渗墙模型材料的研究、水位骤降和蓄水情况的模拟，以及自动数据采集系统和自动图像必析系统等技术问题。     

高堆石坝面膜防渗体非散粒体垫层工程特性试验——高面膜堆石坝关键技术（五）

针对传统土工膜垫层材料不能满足深覆盖层上高堆石坝面膜防渗体稳定性及适应变形要求的问题,采用室内渗透系数、抗压、抗弯折、直剪及结构模型试验等方法对一种新型多孔垫层材料——聚合物透水混凝土的透水性能、基本力学特性、界面抗剪强度及适应坝体变形能力等工程特性进行了一系列试验研究,并与传统无砂混凝土垫层材料的工程特性进行了对比试验与分析。试验结果表明,聚合物透水混凝土在具有较高强度和透水性的同时,还具有较低的弹性模量和显著的韧性特征,相对无砂混凝土具有更强的适应坝体变形能力,更适合用作深覆盖层上高堆石坝面膜防渗体垫层。     

用分布模型对库水位骤降引起堆石坝表面变形的分析

本文利用分布模型对由于库水位骤降引起的堆石坝表面变形突变进行分析。     

黏土心墙水力劈裂机理的离心模型试验及数值分析

采用与原型实际心墙边界条件、受力方式相同的土柱模型,进行了离心模型试验研究,同时采用数值计算分析的方法对土柱模型的应力变形特性进行研究以分析形成心墙水力劈裂的内在机理。分析结果表明：当心墙上游侧的库水压力大于心墙的土压力时,造成了心墙的水力劈裂破坏;该破坏是由于心墙在这种应力条件下,上游侧出现了有效应力拉应力区,并进而出现拉裂裂缝后所产生的;外部水压力大于心墙上游侧土压力是决定水力劈裂发生的重要因素。     

西溪水库2005年大坝度汛方案研究

西溪水库工程大坝为碾压混凝土重力坝,由于前期人工骨料系统一直未能正常运行,导致2005年度汛面貌远未能达到计划要求。由此,参建各方针对年度度汛做了多方案探讨,本文即对度汛方案做了详细介绍。     

库水位骤降对高面板堆石坝面板脱空的影响

为研究库水位骤降对于高面板堆石坝面板脱空的影响规律,通过系统分析与比较,选择了面板与坝体材料的本构模型以及二者之间的接触面模型,分析提出了大坝施工加载及蓄水过程的模拟方法以及面板脱空的模拟方法。以某面板堆石坝为例,按照不同的库水位骤降速度与骤降幅度制定4种方案,分别进行大坝的三维有限元应力变形计算以及脱空模拟。然后通过对比分析4种计算方案的计算结果,系统总结库水位骤降速度与骤降幅度对面板堆石坝面板应力变形及面板脱空的影响规律。结果表明:在库水位下降幅度一定的条件下,随着水位下降速度的减小,面板的脱空值有所减小;在库水位下降速度一定的条件下,随着水位下降幅度的减小,面板的脱空值也相应减小。因此,在实际面板堆石坝工程中,需要控制库水位的骤降速度与骤降幅度,以防止面板脱空现象的发生。     

基于风险分析的大坝设计洪水标准研究

在分析和评价传统大坝设计洪水标准的基础上，详细探讨了基于风险分析确定大坝防洪安全标准和设计洪水标准的方法，建立了可接受风险水平约束下的大坝防洪安全标准的风险决策模型，初步解决了风险分析中生命损失不宜货币量化的问题。建议我国把基于风险分析的设计洪水标准作为防洪标准规范的使用参考。     

高面膜堆石坝发展的需求与关键技术——高面膜堆石坝关键技术(一)

面膜堆石坝是指上游坝面用土工膜防渗的堆石坝。综述了面膜堆石坝半个世纪以来的发展状况,分析了该坝型的特点及该坝型技术在我国的使用现状与需求:面膜防渗结构具有渗透性低微、差异变形适应性强、施工简捷、工期短、造价低等特点;由于国外专利保护等原因,面膜堆石坝技术未能如面板堆石坝和碾压混凝土坝那样广泛交流与推广,自国外第一座面膜堆石坝建成以来,国内尚未建成一座高面膜堆石坝,而我国水电清洁能源的需求、许多深覆盖层坝址与黏土防渗体取土受到环境生态制约的状况,需要高面膜堆石坝发挥其作用,相应的设计分析技术需要较系统深入的研究梳理和集成。概述了该坝型关键技术研究的初步成果,包括高面膜堆石坝的周边夹具效应与设计方法、面膜双向拉伸分析方法、数值精细模拟方法、非散粒体面膜垫层技术、膜顶胀损缺性状量化分析方法。     

混合坝型衔接坝段协调变形离心模型试验与数值分析

通过离心模型试验和数值分析，模拟了某均质坝和斜墙分区坝混合坝的变形．结果表明，填筑施工期大坝坝体沉降已基本完成，蓄水对坝体沉降的影响较小．因筑坝材料、坝基岩土特性及坝体高度等因素的影响，不同坝型间存在差异沉降，但填筑施工期已基本完成差异沉降，蓄水运行期的差异沉降增量很小，沿坝顶纵向的整体协调性较好，坝体在填筑期、蓄水期及运行期的整体稳定性也较好．     

库水位骤降时平原水库均质土坝稳定分析

在均质土坝设计中,水位骤降通常是上游边坡稳定计算时需控制的工况。本文以天津某均质土坝为例,利用有限元对坝坡进行渗流分析,分析库水位骤降对渗流场的影响,研究库水位骤降时土坝坝坡的稳定情况。通过对不同库水下降速率的坝坡稳定分析,得到坝坡稳定系数随库水位骤降速率的变化规律。     

基于TW-SVM预测模型的某堆石坝变形预测分析

为提高监测资料有缺失的大坝变形预测模型精度,采用支持向量机方法建立一种具有小样本、高维、非线性的预测模型,并结合对其重要组成部分核函数的分析应用,提出一种根据结构风险最小化的TW-SVM预测模型。以某堆石坝为例进行研究,利用坝坡垂直位移和水平位移的监测数据,分别采用TW-SVM方法和BP神经网络(NET)方法建立相应预测模型进行比较分析。结果表明:采用TW-SVM方法和NET方法预测的垂直位移最大绝对误差分别为0.58 mm和6.18 mm,最大相对误差分别为270.00%和1 286.22%;采用TW-SVM方法和NET方法预测的水平位移最大绝对误差分别为0.25 mm和14.91 mm,最大相对误差分别为31.25%和1 189.85%;TW-SVM预测模型比NET预测模型更适合于影响因素为时间、水位的小样本预测分析。研究结果为堆石坝变形预测与分析提供参考。