沟后面板砂砾石坝渗流溃坝模型试验研究（一）

文章通过模型试验揭示了以下几个问题：（１）仅有氏板与面板间的开缝，进入坝体的渗流只会垂直下渗，不会从下游坝坡的高处外逸；（２）只有坝顶防渗面板与坝体相脱离，而且直达３２６９ｍ左右高程时，顶部渗流才会出现从下游坡３２６５ｍ高程以上范围内逸出的情况；（３）溃坝前顶部坝体尖流将坝体分为三个区域，顶部３２６４ｍ高程以下各出现一个渗流饱和区，坝轴一上游是非饱和渗流区，靠下游坝体是干燥区，坝体并不是全饱和的；     

锅浪跷水电站大坝面板施工技术

混凝土面板堆石坝作为水利水电工程中广泛应用的坝型,大坝面板作为大坝挡水防渗的重要结构体,其施工质量直接关系大坝整体挡水防渗效果以及坝体长期运行的安全。严格控制面板浇筑前面板对应范围内已填筑坝体沉降期、以及且面板顶部处的坝体沉降速率、先期施工的面板顶部填筑超高量等指标,是避免面板浇筑后因坝体沉降变形引发面板裂缝的关键。     

水布垭高面板堆石坝变形控制

介绍了水布垭面板堆石坝在坝体分区、坝料选择方面进行精细处理的经验.指出大坝变形控制的关键是确定合理的坝料参数和选择恰当的面板浇筑时机;提出浇筑面板时应保证面板顶部高程对应部位坝体大变形过程已经完成,该结论已在水布垭面板堆石坝建设中得到检验,相信对今后面板堆石坝的建设将起到有益的作用.     

沟后面板砂砾石坝溃坝机理,经验和教训

本文较系统地阐述了三年的时间里对沟后面板坝机理研究的过程及最后的研究结果。阐述了溃坝机理是坝顶大面积防渗体系失效，特别是面板与垫层相脱离，使严重分离的砂砾石水平连通层与库水直接相连通，导致库水大量入渗，造成坝体坝坡渗透坡、渗流冲刷和局部坍塌，防浪墙倒塌，形成初期溃口，然后库水漫坝下泄，继续冲刷坝体而溃失。     

坝体材料分区对高面板堆石坝应力变形的影响

300 m级高面板堆石坝合理的坝体材料分区是坝体变形控制的主要措施之一。以某300 m级高面板堆石坝为例,考虑坝体填筑分期和坝体材料分区形式,建立有限元模型,采用数值分析方法研究了300 m级高面板堆石坝坝体不同材料分区对坝体应力变形的影响。通过拟定坝体不同的材料分区方案,比较了各方案下坝体的应力变形情况,结果表明:设置顶部增模区,缩小次堆石区范围,即主次堆石区分界线以一定坡比倾向下游的坝体材料分区设计对坝体变形控制有利。     

面板设置永久水平缝对其应力变形的影响分析

水布垭面板堆石坝为世界最高面板堆石坝,受堆石体变形影响,其1期面板顶部产生脱空,出现较多沿坝轴线方向的结构裂缝.为减少2期面板裂缝,在2期面板顶部区域(高程332.0 m)设置一务永久水平缝,这在面板堆石坝工程中尚属首次应用.为研究永久水平缝对面板应力变形的影响,以便评价其设置的合理性,采用三维非线性有限元法和三维子模型法,模拟大坝实际的填筑和蓄退水过程及相应面板的应力变形.结果表明,坝体和面板应力变形结果符合面板堆石坝的一般规律,设置永久水平缝可有效减少2期面板顶部的水平裂缝,设置位置合理.     

高寒狭窄河谷高面板堆石坝变形控制

建在高寒狭窄河谷中的高面板堆石坝,受地形对坝体拱效应影响,坝体变形具有梯度大、持续时间长等特点。针对坝址区冬季气温低、气温年变幅大、地形狭窄的不利因素,提出采取充分利用施工间歇期、控制坝体沉降速率、增加面板顶部厚度、增大挤压缝的宽度、改善止水结构、加强垫层料的设计等综合措施,控制坝体变形,保证坝体安全。     

沟后面板砂砾石坝溃坝机理模型试验研究

本文通过模型试验揭示了有关沟后面板砂砾石坝溃坝的原因.单纯是面板顶端接缝漏水只出现垂直向下的渗流，上部下游坝坡没有逸出水流.接缝漏水同时面板顶端与坝体之间大范围的相脱开，才会再现上部下游坝坡逸出渗流.溃坝前坝体中部并未全饱和.溃坝机理是坝顶存在k＞1.0cm/s且呈上下游连通的极强透水层，面板顶端又是脱开坝体的，接缝漏水使极强透水层与库水直接相连通，因而产生较大的水平向的水力比降，使之管涌和接触冲刷，同时渗流冲刷坝坡，引起崩塌.最后防浪墙失稳倒塌，库水漫顶而下，最终溃决.     

水布垭面板堆石坝施工期沉降变形分析

面板坝坝体的沉降和变形影响着混凝土面板的应力和变形,进而影响坝体的安全,高面板坝更是如此.通过对水布垭面板堆石坝在二期面板浇注前的坝体实测沉降结果与计算预测结果以及其它已建高面板坝观测结果比较,得到了高面板堆石坝施工期坝体沉降变形的一般规律.本结论对高面板堆石坝结构设计有参考作用,同时也证明了水布垭面板坝设计理念和施工方法的合理性.     

水布垭高面板堆石坝设计与变形控制

水布垭混凝土面板堆石坝坝高233m,为目前世界上已建同类坝型之最。水布垭大坝在坝体分区、坝料选择方面进行了精细处理,对防渗结构、监测设施和施工导流方面都做了精心设计;提出大坝变形控制的关键是确定合理的坝料参数和选择恰当的面板浇筑时机,浇筑面板时应保证面板顶部高程对应部位坝体大变形过程已经完成的论断,这一结论已经实践检验。     

基于有限元仿真面板坝脱空分析

文中采用非线性有限元分析方法,并运用沈珠江模型作为堆石体本构模型对面板堆石坝坝体及面板做应力和变形计算。在静力计算的基础上,选择容易产生脱空的区域进行模拟脱空,主要运用隐单元方法来进行脱空问题研究,对面板的挠度和应力与面板坝的一般规律比较并做一定的分析,来论证利用有限元仿真模拟坝体脱空是一种有效的途径。     

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。     

坝体结构及流变对高面板坝应力变形影响分析

高面板堆石坝在运行过程中面板容易出现挤压破损,坝体变形过大和变形长期不稳定是主要原因。影响堆石体和面板应力变形的因素较多,主要包括坝体堆石料分区和参数、面板分期及浇筑时机、坝体流变、垫层料表面的处理。基于实测变形反演堆石料本构参数和流变参数,运用反演得到的参数对面板堆石坝坝体和面板应力变形影响的因素进行敏感性分析,得出:提高下游次堆石的填筑标准,能有效减小高面板坝面板上部的顺坡向拉应力;面板分期能减小面板蓄水后的挠度,且最大挠度点往高高程偏移;坝体填筑完成后面板浇筑前预留的时间越长,大坝蓄水引起的变形越小。设置挤压边墙能有效减小面板中部的坝轴向应力和顺坡向应力,同时也能减小面板的挠度;面板最大挠度、坝轴向应力和顺坡向应力在坝体流变作用下逐步增大,并逐步趋于稳定。     

沟后水库混凝土面板砂卵石坝复建设计与施工

原沟后混凝土面板堆石坝因坝体施工质量较差、面板顶部与防浪墙基处水平缝止水破坏以及水库运行管理不当等原因,在1993年8月溃决后在坝工界造成极大震动：为解决当地群众农业灌溉和城镇用水需求,沟后水库于1998年8月开工复建,已于2001年10月完工,目前已通过竣工验收,水库运行良好。由于沟后大坝修复是按原坝型在原坝址利用溃坝后的残留坝体、面板、趾板及基础防渗系统进行复建的,对原坝体隐患问题的分析研究,以及新旧坝体及面板结合、淤泥质深基坑施工等设计施工中的关键技术问题的处理具有较强的特殊性和借鉴意义。本文对此进行了论述。     

混凝土面板堆石坝施工期安全监测数据分析

混凝土面板堆石坝施工期大坝混凝土面板时常出现挤压破坏、面板裂缝、止水结构破坏等状况,损伤大坝坝体结构及防渗体系。文章根据尚溪河水库面板堆石坝防渗结构特征,结合施工期监测数据,对面板变形裂缝与影响因子间的关系进行分析。结果表明:混凝土面板的顶部变形、挠度、脱空、温度和钢筋应变等呈规律性变化,面板整体施工质量良好。混凝土水化热温升高引起的温度应力和干缩变形,是造成防渗面板裂缝的主要原因。     

积石峡水电站采用浸泡法加速坝体预沉降的工程措施与效果

积石峡水电站混凝土面板堆石坝在填筑期间采取坝体充水浸泡措施,促进混凝土面板浇筑前坝体预沉降期间的沉降量,取得了良好效果.这项措施可加快坝体沉降稳定,减少运行期的坝体沉降和混凝土面板变形,有利于减少混凝土面板的后期裂缝.     

深覆盖层上面板堆石坝坝体与覆盖层相互作用研究

针对深覆盖层上的面板堆石坝,采用数值计算的方法分析了坝体、坝基以及面板和防渗墙的应力变形分布规律,并对坝体与覆盖层的相互作用关系进行了分析论证.分析结果表明,尽管覆盖层地基的变形对坝体、面板和防渗墙的应力变形性状有着明显的影响,但通过采取合理的工程措施,深覆盖层上的面板堆石坝采用垂直防渗处理是可行的.     

沟后水库溃坝机理现场复核试验研究

沟后水库修复工程是在保留部分原坝残留体的基础上进行的，就残留体开挖，对不同高程、段开挖形成的纵横断面进行坝料物理性状的检查、试验，尤其对3265．0m高程以上开挖体中有无形成渗漏通道的检查，以及对防浪墙底板、混凝土面板与填筑坝体间脱离状态的检查测量结果进行了分析，为进一步探讨溃专原因提供了依据。浪墙底板、混凝土面板与填筑坝体间脱离体态的检查测量结果进行了分析，为进一步探讨溃坝原因提供了依据。这对今后该类型坝的设计、施工与管理必定是有益的。     

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。     

复杂加载条件对高面板堆石坝力学行为的影响

针对高面板堆石坝因采用坝体分区填筑和面板分期浇筑互相交错的复杂施工方式使得高面板坝呈现出复杂的力学行为这一问题,借助某拟建高面板堆石坝,采用三维非线性有限元法对其进行复杂加载条件下的结构仿真分析。结果表明:复杂加载条件下坝体应力变形等力学行为均在合理范围之内,但坝体沉降极值较大坝全断面施工时有约12%的减小量;分二期浇筑的面板在竣工期下部一期面板凸向上游,容易引起脱空现象,需引起注意。