某水电站坝基G23破碎带对坝体的影响分析

简要介绍了某水电站坝基内G23挤压蚀变破碎带的特征,在此基础上,采用区间有限元法就G23破碎带对坝体的变形和应力进行了初步分析和评价。分析结果表明,由于坝基内G23破碎带的存在,坝体建基面出现了明显的不均匀沉降,使坝体内出现了拉应力,需要对坝基进行工程处理。     

高坝坝基挤压蚀变破碎带处理措施三维数值分析

挤压蚀变破碎带是水电站坝基的主要工程地质问题。基于重力坝坝体与坝基岩体联合作用的数值模拟,分析了某水电站挤压蚀变破碎带G23对坝体应力和变形的影响。在对多种加固处理措施比较的基础上,提出了建议方案,说明了处理方案对拉应力的控制效果。进而,就建议方案所对应的数值模型,对G23带进行了浮值分析,用强度储备系数法计算了受G23带影响的坝基安全稳定性,检验了加固措施的合理性。研究结果,建议采取的坝体上游不贴角措施、G23带倾斜开挖置换5m、下游坝趾填角3～5m方案可以有效控制由于G23带不均匀沉降引起坝趾区的拉应力,使拉应力范围大大缩小的同时使得拉应力值降低至处理前的1/3以下。强度储备系数法得出正常荷载组合下各坝段安全储备系数均不低于2.5,重力坝的安全稳定性有充足的裕度。建议处理方案同时满足拉应力控制及稳定性要求。     

景洪水电站坝基G23挤压破碎带处理方案研究

景洪水电站碾压混凝土重力坝高110 m,通过坝基的G23挤压破碎带规模较大、强度及变形模量低,对一些坝段的变形稳定影响较大。为了有针对性地采取工程处理措施,选取24号坝段坝体典型剖面建立计算模型,采用区间有限元理论对多个可能的处理方案进行了坝体、坝基联合作用下的应力、应变平面有限元分析计算。通过对各个方案的分析比较,选择了较为安全、经济、可行的处理方案。     

土坝沉降分析中附加应力计算

1、问题的提出 在土坝设计中,土坝应进行沉降分析,估算坝体和坝基沉降量和固结过程。从而确定竣工后期坝顶预留超高,判断坝体各部位不均匀沉降量和不均匀沉降梯度。坝体和坝基沉降是由竖向应力引起,而竖向应力是由坝体应力与坝基应力两部分组成,其中坝基附加应力计算视坝体为荷载,按弹性理论确定坝基内附加应力。     

地质软弱带对重力坝坝体、坝基工作的影响分析

文章假定在重力坝坝基中存在不同位置的软弱带，对重力坝进行了整体非线性有限元计算，分析坝基软弱带对坝趾、坝踵及坝顶的位移、岩基与坝体在坝踵处的竖向正应力以及坝趾附近塑性区的变化情况，得出了坝基中软岩距坝趾的不同位置时，对坝体、坝基应力应变的影响的初步计算结果，可为重力坝坝线的选择提供参考数据。     

溪洛渡水电站拱坝设计

通过对溪洛渡混凝土双曲拱坝坝体应力分析，基础变模值的改变和坝身开孔等对坝体应力影响分析以及就坝基玄武岩发育的层间层内错动带进行坝肩大块体，小块全和阶梯状滑块的稳定分析，并应用三维非线性整体稳定分析计算，综合评价了溪洛渡拱坝设计的合理性。     

碾压式沥青混凝土心墙砂砾石坝有限元分析

通过非线性静力有限元计算,得出坝体、坝基与心墙的应力与变形情况,竣工期坝体最大水平位移为0. 06 m(向上游变形),竖向沉降最大值为0. 58 m。满续期坝体最大水平位移为0. 33 m(向下游变形),竖向沉降最大值为0. 58 m。竣工期和满蓄期的心墙最大压应力分别为12. 5和13. 2 MPa。坝体位移分布符合土石坝体的变形规律,可采取一定的工程措施提高坝基密实指标,减小坝基的沉降。心墙没有出现拉应力,竖向应力大于水压力,不会发生水力劈裂或拉裂现象。     

向家坝软弱破碎岩体渗控处理措施及实施效果评价

针对向家坝水电站工程坝基大范围揭露的挤压带和挠曲核部破碎带岩体渗控问题,采用了"开挖置换、坝锺齿槽、防渗墙、水泥灌浆及复合灌浆"等综合处理措施,并就坝基扬压力、坝基应力、坝基及坝体变形等指标对渗控实施效果进行综合评价。     

混凝土重力坝局部等效应力法初探

在混凝土重力坝有限元应力分析中,坝踵和坝趾的应力随网格剖分尺寸的减小而急剧增大.针对该问题.提出局部等效应力方法.即对坝基面坝踵和坝趾局部区域进行局部等效处理.坝基面中间大部分区域仍采用有限元计算.通过对坝基面局部等效处理长度进行敏感性分析,认为坝踵、坝趾各取1/6～1/4坝底宽进行等效处理.可以得到较稳定的等效应力值,坝踵、坝趾处最小单元尺寸应在1/12～1/8坝底宽.进而基于局部等效应力法分析了坝基变模对坝体变形应力状态的影响,认为局部等效应力法能较好地反映坝基不同变形模量对坝体应力状态的影响.     

戈兰滩电站不均匀坝基坝段三维有限元分析

戈兰滩电站某坝段坝基岩体沿坝轴线及上、下游方向不均匀,需用三维有限元弹塑性分析方法对坝体及坝基整体考虑进行有限元计算分析。用ANSYS结构计算程序对不均匀坝基坝体的变形、应力进行了分析计算,给出了对不均匀坝基坝体分析一般分析方法和计算结果。     

碎石桩加固地基对风化料坝应力变形影响研究

近年来振冲碎石桩逐渐应用到土石坝坝基处理中,为研究碎石桩加固地基对大坝应力变形的影响,以覆盖层地基上的某混凝土防渗墙风化料坝为背景,利用碎石桩对地基进行加固处理。在考虑坝料流变特性的基础上,采用非线性有限元方法,计算分析在碎石桩加固地基与未加固地基下,大坝在蓄水期和运行期的应力变形。通过对比计算结果,系统总结了碎石桩加固地基对坝体与防渗墙应力变形的影响规律。结果表明:在碎石桩加固地基下,大坝在蓄水期、正常运行1 a、正常运行5 a、正常运行10 a后,坝体和防渗墙的应力和变形相比未加固地基下都有所减小,相对而言,变形减小的幅度更大一些。可见利用碎石桩加固地基,可以有效地改善坝体和防渗墙的应力和变形,利于大坝保持稳定运行状态。     

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。     

混凝土拱坝应力分析的有限元方法探讨

混凝土材料的力学性质非常复杂,目前还难以用精确的本构关系来描述。近年来常用线弹性及弹塑性理论分析混凝土拱坝的应力。由于在拱坝近基础部位存在明显的应力集中,这对有限元法计算结果的评价带来了困难,成为有限元法应用于拱坝应力计算的“瓶颈”。为了明确应力集中部位的真实应力水平,文章另辟蹊径,以大型分析软件ANSYS为平台,针对同一个模型,在相同的荷载作用下,分别采用混凝土单轴强度准则（线性有限元法）和混凝土多参数强度准则（非线性有限元法）进行计算。主要研究2种方法应力计算结果的差异,在此基础上,以坝体开裂现象为手段研究拱坝近基础部位的应力集中现象。期望将2种计算方法结合起来,从不同角度研究坝体的应力分布和裂缝开展。     

新疆某碾压式沥青混凝土心墙坝设计

某碾压式沥青混凝土心墙砂砾石坝建在新疆高寒地区,介绍了该沥青混凝土心墙轴线、心墙厚度、过渡层厚度的确定及心墙与坝基防渗体的连接方式,并对其进行了坝体三维有限元应力应变静力分析。结果表明:相对于浇筑式沥青混凝土心墙、土料心墙等坝型,碾压式沥青混凝土心墙坝宜选择较厚的过渡层,以利于心墙施工控制;心墙厚度主要取决于坝体高度和坝壳料可能的变形情况。经综合评价,该坝变形协调性良好,应力分布基本合理,沥青混凝土心墙不会发生水力劈裂和拉裂破坏,坝体结构布局较为合理。     

温度作用对运行期间混凝土坝的影响

本文通过工程实例介绍温度在混凝土坝运行期间的各种影响和作用,它能使坝体产生裂缝,使施工期出现的裂缝扩展;还能使混凝土表面产生冻融破损,使混凝土深层产生冻胀破坏。这不仅影响大坝的使用寿命,而且威胁大坝的安全。若对大坝运行期间的温度加以控制(如对大坝廊道和孔洞进行封堵、溢流坝反弧段积水等),则可减小温度变化幅度,从而改善坝体应力状态和减少冻融、冻胀的程度及范围。     

九甸峡混凝土面板堆石坝挤压边墙施工有限元仿真分析

九甸峡水利枢纽坝址河谷左岸陡峭,局部存在倒坡,右岸发育侵蚀堆积阶地,河床覆盖层最大厚度54~56 m,地形地质条件极为复杂。混凝土面板堆石坝最大高度136.5 m,采用挤压边墙施工方法。采用三维非线性有限元法,对挤压边墙和坝体填筑施工过程进行仿真模拟,分析和比较该坝的应力和变形规律。获得了该坝应力和变形的主要特征值,并分析了挤压边墙施工对面板和堆石体应力和变形的影响,指出挤压边墙施工可以改善面板的应力和变形,其设计施工方案是合理的。所得结论可供类似工程参考。     

大角度折线型高面板堆石坝坝体和面板的应力与变形规律

为深入探索折线型高面板堆石坝的变形机理,针对某拟建水库大坝,采用有限元数值模型模拟了3个坝轴线布置方案的堆石体应力与应变、面板应力与变形及结构缝变形,分析了上述变化规律与坝轴线折角之间的非线性关系,初步探讨了大角度折线型面板堆石坝的坝体变形机理。结果表明,坝轴线转折点周边面板出现的拉应力会随着折角的增大而产生不同程度的增强;坝轴线转折处的地形条件及坝体对称性对坝体受力变形影响较大;结合地形地质条件,合理选择转折点和折角大小是折线型面板堆石坝设计的关键。     

里石门拱坝坝体应力变化规律分析

本文根据里石门薄拱坝应力监测成果,分析了施工期、运行期坝体应力变化,得出施工期坝体应力大于运行期;坝体裂缝均产生在施工期和蓄水初期;坝体实测应力分布与设计计算成果有差异,最大拉应力出现在中层拱圈拱冠下游面;温度荷载是坝体的主要荷载,其中上下游面温度梯度及局部非线性温差对薄拱坝应力影响很大;拱座最大推力发生在夏季温升时等结论,并对下游面裂缝成因进行了分析。     

拱坝坝后局部加固对大坝工作性态影响研究

为明确坝后局部加固体对拱坝工作性态的影响,应用结构多场仿真与非线性分析软件SAPTIS对50年后拱坝任意时刻温度场进行仿真模拟,研究了某拱坝无、有加固体情况下大坝在典型工况下的变形、应力差异和结合面状态。模型中,坝体和基础网格采用六面体网格,边界约束条件为地基底面、地基侧面以及上下游面加法向链杆约束,并考虑了正常水位和水库水温变化过程、气温变化过程、混凝土水化热、太阳辐射等影响。结果显示:在正常温降情况下,该大坝无加固体和有加固体时,向下游变形分别为23.1 mm和20.1 mm,差别为13%,在正常温升情况下,差别达20%;有加固体时,上游面边缘部位受拉区域范围增加,与下游加固体尺寸大致相同,但拉应力最大值明显减小,由1.3 MPa减小为0.9 MPa。结果表明:大坝与加固体结合面普遍处于压剪状态,上部边缘区域应力集中现象明显,内部应力较小;坝后局部加固体增大了坝体刚度、减小了大坝向下游变形、改变了坝体应力分布规律,使得应力分布更均匀化,对大坝工作性态有一定改善作用。