巴贡水电站面板堆石坝填筑的加载次序及其影响

本文通过对马来西亚巴贡水电站面板堆石坝,实际填筑施工过程的描述,找出了在实际施工中约束大坝全断面、均匀铺筑碾压上升的各种限制因素,并阐述了针对这些因素,在巴贡面板堆石坝填筑中,实际所采取的坝体加载次序,且以巴贡工程的实测观测数据为基础,对实际所采取的坝体加载方式对坝体变形的影响作了一些初步分析,分析结论对高面板堆石坝的填筑施工具有一定的参考价值。     

面板堆石坝合理的填筑速度探讨

随着土石坝施工机械的大量投入以及坝体填筑施工技术的不断发展,堆石坝的填筑强度在不断提高.较快的坝体填筑强度可以缩短工期,使工程尽早投入运行.但是较快的坝体填筑速度将引起复杂的应力变形特性.本文运用数值方法模拟不同填筑速度下面板堆石坝的施工.对比分析三种不同填筑速度下面板堆石坝的应力变形特性,分析筑坝速度对面板堆石坝应力变形特性的影响.结果表明,较快的筑坝速度引起较大的后期沉降和变形,同时在坝体和两岸的接触部位引起较大的拉应力,对坝体的安全稳定不利.     

深厚覆盖层上面板堆石坝新型结构应力变形性状影响因素研究

建设在深厚覆盖层上的高混凝凝土面板堆石坝防渗体系通常采用趾板水平连接混凝土面板和防渗墙,为缩短工期和节省工程投资,建议采用在坝基面处挖除表层部分覆盖层,浇筑混凝土盖板,在盖板内部留有廊道,以便进行防渗墙施工,同时上部填筑坝体的新型结构。采用有限元法对深厚覆盖层上混凝土面板堆石坝新型结构的应力变形性状进行研究。研究盖板长度、盖板分缝、坝基覆盖层加固对面板堆石坝坝体、面板、防渗墙应力变形性状的影响。     

江坪河水电站高面板堆石坝变形特点及设计研究

在狭窄河谷采用超硬岩填筑高混凝土面板堆石坝坝体应力变形复杂,技术难度大。针对江坪河水电站大坝面板坝坝料、坝高和河谷狭窄的特点,为减小大坝变形和不均匀变形,从河谷形状、坝体填筑标准、坝体分区、碾压机具及碾压工艺、施工以及面板设计等几个方面进行了深入研究,提出一套适用于狭窄河谷高面板堆石坝的变形控制措施,可为狭窄河谷高混凝土面板堆石坝建设提供参考。     

水布垭面板堆石坝的应力变形分析

在现场实际的开挖地形和填筑方式条件下,对水布垭面板堆石坝工程进行了施工模拟和水库初期蓄水仿真计算分析,并和实测结果进行对比.结果表明:在复杂加载路径下,水布垭面板堆石坝体和混凝土面板应力变形性状符合一般规律;模拟加载过程越真实,计算结果与实测结果越接近;堆石体的应力变形与应力历史(或应力路径)有关,在计算中,应尽可能真实地模拟实际加载路径;蓄水前后水布垭整个坝体工程都处于安全稳定状态.     

复杂加载条件下高面板坝应力变形有限元分析

采用非线性有限单元法,对某高混凝土面板堆石坝进行复杂加载条件下的应力变形仿真分析,揭示了面板堆石坝在各种工况下的应力变形规律,为工程设计提供了依据。     

高面板堆石坝变形控制的若干问题

目前面板堆石坝的高度已从100m级发展到200m级，由于分期施工，高面板堆石坝的坝体变形性状更加复杂。本文以250m典型高面板坝为例，采用清华非线性K-G模型，分析了高面板坝的一些特殊变形问题，提出：优化施工临时剖面，以防止坝体在施工期出现过大的差异变形而产生裂缝；分期面板的浇筑高程要与堆石体的顶部保持一定的高差，以防止面板与支承堆石体间出现脱空；对高坝、特别是峡谷地区的高面板坝，要注意减少面板的法向变形，以控制坝肩附近周边缝和垂直缝的三向变形。     

古水水电站高面板堆石坝坝体填筑程序与变形控制研究

文章简要介绍了古水面板堆石坝采用Clough—Dunc＆n接触面模型模拟计算分析多种坝体填筑程序下面板发生脱空的状况,研究了坝体填筑中分期填筑高差、填筑超高、预沉降期等坝体填筑分区技术参数与面板变形控制的关系,研究表明不同坝体填筑程序面板脱空的大小有明显的差异,优化坝体填筑分期分区施工程序是减小和避免面板脱空、控制坝体变形的有效手段;结合古水面板堆石坝的坝体填筑程序优化研究,建立了高面板堆石坝填筑分期分区优化粒子群算法模型,采用异质粒子群算法对坝体分期分区进行优化计算,实现在分期分区优化中对高面板堆石坝变形的控制。     

石头峡面板堆石坝应力变形分析

本文运用单元生死、荷载步、荷载子步的联合设置,采用分级加载来模拟面板堆石坝逐层填筑的施工过程,对青海省石头峡水电站面板堆石坝进行仿真模拟分析,得到了坝体在竣工期、一期蓄水期与运行期的应力变形特性。结果表明,坝体应力变形满足安全要求,对石头峡面板堆石坝的后期建设和坝体内部观测具有一定的参考价值。     

浅析巴贡工程面板堆石坝填筑的加载次序及影响

高面板堆石坝的坝体变形性状复杂。无疑,大坝全断面、均匀填筑碾压上升是最有利于避免坝体出现过大差异变形的施工方式。然而,在实际施工中,受各种因素的制约,实现全断面、均匀填筑碾压上升是很难做到的。通过对马来西亚巴贡面板堆石坝实际填筑施工过程的描述,找出了这些在实际施工中约束大坝全断面、均匀铺筑碾压上升的各种限制因素,阐述了针对这些因素的限制在巴贡面板堆石坝填筑中实际采取的坝体加载次序。以巴贡工程的实测数据为基础,对实际采取的坝体加载方式对坝体变形的影响作了一些初步分析。得出以下结果：（1）尽管由于实际条件的限制而不能全断面、均匀填筑碾压上升使大坝在过程中变形速率有差异,然而,随着时间的推移,大坝变形终会趋于稳定、协调。因此,在堆石坝的填筑中,简单且单一地考虑沉陷的均匀性而片面地追求全断面、均匀填筑上升却忽视经济的施工资源配置是不必要的。（2）考虑不能全断面、均匀填筑碾压上升限制因素的影响而制定出的实际填筑加载方式成为混凝土面板堆石坝数值计算时设定边界条件时所考虑的因素,数值计算的结果可能会更接近实际情况。（3）描述了为削弱这些因素对坝体出现过大差异变形的影响所采取的一些经验性的处理方式。     

Seepage simulation of high concrete-faced rockfill dams based on generalized equivalent continuum model

This research focused on the three-dimensional (3D) seepage field simulation of a high concrete-faced rockfill dam (CFRD) under complex hydraulic conditions. A generalized equivalent continuum model of fractured rock mass was used for equivalent continuous seepage field analysis based on the improved node virtual flow method. Using a high CFRD as an example, the generalized equivalent continuum range was determined, and a finite element model was established based on the terrain and geological conditions, as well as structural face characteristics of the dam area. The equivalent seepage coefficients of different material zones or positions in the dam foundation were calculated with the Snow model or inverse analysis. Then, the 3D seepage field in the dam area was calculated under the normal water storage conditions, and the corresponding water head distribution, seepage flow, seepage gradient, and seepage characteristics in the dam area were analyzed. The results show that the generalized equivalent continuum model can effectively simulate overall seepage patterns of the CFRD under complex hydraulic conditions and provide a reference for seepage analysis of similar CFRDs.     

我国峡谷区面板堆石坝建设及研究进展调查

混凝土面板堆石坝是我国当前水利工程建设常用的坝型之一。由于坝体选址的限制,一些面板堆石坝需要修建在狭窄的河谷地区。相较于常见的宽阔河谷,峡谷地区陡峻狭窄的地形增加了坝体变形控制与面板开裂控制的困难,为大坝的建设及正常安全运行带来了诸多挑战。本文总结了当前国内具有代表性的峡谷区面板堆石坝工程建设与相关理论研究的进展,探讨了坝体变形与面板开裂的机理及应对措施,可为相关工程提供参考借鉴。     

混凝土面板坝渗漏值的工程类比与评价方法

渗漏评价是混凝土面板坝设计中的重要问题,对大坝的设计、运行管理及决策都有着重要意义。基于国内外已建67座面板坝的运行监测成果,运用面板综合渗透系数法,提出了面板坝渗漏值的工程类比与评价方法,给出了量化表达方式和算例,可供混凝土面板坝工程类比与评价参考。     

基于子模型法的面板堆石坝三维应力变形分析

基于三维有限元非线性方法,考虑某高面板堆石坝面板分期施工浇筑的特点,建立精细模拟面板特性的子模型,用有厚度的接触面单元模拟坝体与面板的接触面,设置相应的连接单元模拟面板缝的相互作用,分析了该面板堆石坝在施工期和蓄水期坝体和面板的应力变形,并与类似坝高的面板堆石坝的计算或监测结果进行比较。结果表明:在施工期和蓄水期坝体的最大沉降值约为坝高的1%,位于次堆石区;面板应力以压应力为主,拉应力主要集中在面板与周边山体连接处;周边缝的最大错动剪切变形、最大张拉变形及最大沉降剪切变形均未超过30 mm。     

考虑后期变形影响的高面板堆石坝工作性态

由于面板堆石坝工作条件复杂,受到尾水位升降等干湿循环的影响会产生湿化变形;又由于堆石料处在高坝高应力状态下,会导致由颗粒破碎引起随时间变化的流变变形。认为高坝有限元计算必须考虑这两者引起的后期变形的影响。对某超高混凝土面板堆石坝进行了考虑后期变形与不考后期变形的对比计算,结果表明后期变形较大程度上改变了大坝的变形和应力,对面板变形和应力影响甚大。     

高面板堆石坝渗流控制关键技术问题探讨

国内外面板坝的建设发展迅速,但要兴建300m级左右的高面板堆石坝,有些技术问题尚需研究。根据国内3座坝和巴西的坎泼斯诺沃斯及其他几座坝的运行性状,从渗流控制的角度提出了高面板堆石坝当前需要研究的面板与垫层的脱开问题、垫层料的优化设计问题以及砂砾石面板坝的排水设计问题,并提出了相应的研究途径。     

混凝土面板堆石坝面板接缝止水技术的发展与展望

面板接缝止水是混凝土面板堆石坝发展进程中涉及的关键问题之一,对于混凝土面板堆石坝的安全至关重要。本文分析评述了国内外混凝土面板堆石坝面板接缝止水技术的发展,特别是近年来开发的表层止水机械一体化施工技术和涂覆型柔性盖板止水技术,可以有效解决传统止水技术存在的缺陷问题,显著提高了止水体系的安全性与可靠性。本文认为面板挤压破坏是高混凝土面板坝面板接缝止水必需应对的新问题,除采用软接缝措施减小面板压应变外,在潜在的挤压破坏区域设置加强防护涂层也是一种有效的办法,但根本措施还应从加强堆石体的变形协调以及坝体与面板之间变形同步协调控制、增强面板抗挤压破坏能力等方面着手。     

冲击荷载作用下混凝土重力坝破坏特性分析

冲击荷载作用下混凝土重力坝破坏特性较静荷载作用下要复杂得多。采用钢板均匀冲击模拟水下循环冲击波对混凝土重力坝的作用,试验遵循几何和重力相似准则,对模型重力坝进行均匀冲击破坏特性研究,得到模型坝体的动力破坏特性,并对裂缝位置和扩展情况进行定位和追踪。试验结果表明:当坝体遭受循环均匀冲击荷载时,上游坝面坝体最大动应变不再在坝踵处,而是位于坝体中部;坝头部位是抗冲击的薄弱部位,最先出现开裂破坏;坝体破坏模式包括贯穿性断裂、碎裂、层裂和抛掷等。试验结果可为大坝的运行管理、防爆抗振设防及安全评价提供理论依据和技术支持。     

高寒、高蒸发地区面板坝钢筋混凝土面板防裂抗裂技术探讨

主要介绍了新疆地区高寒、高蒸发等恶劣气候条件下2座百米级混凝土面板坝防裂、抗裂设计、施工经验。察汗乌苏面板坝面板混凝土掺聚丙烯纤维防裂,由于气候原因使混凝土养护困难造成后期面板裂缝较多。柳树沟面板坝在总结察汗乌苏工程经验教训的基础上,面板采取在不同的分区分别掺入罗赛植物纤维和钢纤维的方法提高抗裂性能。事实证明,在与察汗乌苏基本相同的施工环境及混凝土养护条件下,钢纤维混凝土对特殊拉压部位混凝土初裂强度和断裂韧性提高作用较明显,罗赛纤维混凝土抗裂效果明显提高。     

马来西亚巴贡水电站面板堆石坝设计综述

巴贡水电站位于马来西亚沙捞越州中部拉让江支流巴鲁伊河上。大坝为混凝土面板堆石坝,坝顶高程为235.00 m,最大坝高202 m,是目前已建和在建的200 m级以上面板堆石坝之一。坝高库大,填筑材料主要由杂砂岩和部分页岩（泥岩）组成,坝体变形尤其是后期变形,坝体材料分区、压实标准及变形控制,适应坝体变形的止水结构,面板设计,大坝填筑施工期间雨季时段长,降雨量大,解决大坝施工期反渗排水问题等是设计工作中的重点和难点。已有的监测成果表明：在巴贡面板堆石坝的设计、施工中所采用的技术是合适的。