覆盖层对察汗乌苏面板堆石坝应力变形影响数值分析

本文针对察汗乌苏面板堆石坝工程,采用有限元方法,分析了建于覆盖层上面板堆石坝的应力变形特性,探讨了覆盖层对面板堆石坝应力变形的影响以及覆盖层上修建面板堆石坝的可行性。本文研究可为相似工程的建设提供参考。     

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。     

深厚覆盖层上高面板坝防渗体系设计研究

初步介绍了目前国内外深厚覆盖层上建造面板堆石坝的发展状况。针对多诺、察汗乌苏、那兰3座在建、已建的坝高超过100m的深厚覆盖层上的面板堆石坝的防渗体系设计情况进行对比研究．总结目前国内深厚覆盖层上高面板堆石坝防渗体系设计方法及关键技术要点以及常用的方案设计研究方法．提出防渗体系设计中应考虑的影响因素。     

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.     

察汗乌苏面板堆石坝垫层料的生产及渗透特性研究

察汗乌苏水电站水库大坝为目前在建的河床趾板建在深厚覆盖层上国内首座百米级的混凝土面板堆石坝。大坝垫层料采用以天然砂砾料为主、掺入小石和粗砂以调整级配的方式生产。为掌握其特性,进行了颗粒级配分析、渗透和渗透变形等项试验,研究解决了以天然砂砾料为主的垫层料的水力学指标问题,满足了工程需要,可为类似工程应用提供参考。     

狭窄河谷深覆盖层地基高面板堆石坝应力变形特性研究

为研究狭窄河谷深覆盖层上高面板堆石坝的应力变形特性,本文基于邓肯-张E-B非线性本构模型,采用中点增量法,结合九甸峡高面板堆石坝工程实例,对其施工期和运行期的应力变形进行了三维有限元仿真分析。结果表明:与一般建基于宽浅河谷及基岩坝基情况的面板堆石坝相比,在狭窄河道深覆盖层地基上建设高面板堆石坝,竣工期和蓄水期的坝体水平位移分布受覆盖层的影响较大,坝体应力分布也呈现出与岩石坝基有所不同的分布特征,面板的应力变形基本均在正常范围内,但蓄水期面板接缝尤其是周边缝位移相对较大,因此建议设计应对接缝止水采取相应的防护措施。     

基于ABAQUS的深覆盖层地基面板堆石坝 防渗墙应力与变形分析

结合某深厚覆盖层上的面板堆石坝工程实例,基于有限元分析软件ABAQUS,采用三维非线性有限元数值分析法,对其静力工作形态进行了深入的研究,并针对此工程总结了修建于深覆盖层上的高混凝土面板堆石坝应力变形的一般规律,论证了此大坝结构设计的合理性,为设计和施工提供了理论依据,同时,也为深覆盖层上面板堆石坝的动力特性分析提供一些前期准备.     

水布垭面板堆石坝筑坝材料工程特性研究

水布垭水电站在坝型选择段推荐对混凝土面板石坝和心墙堆石坝方案进行比较。面板堆石坝坝高233m是目前世界上在建同类坝型的最高坝。高面板坝的主要技术问题是坝体堆石变形。以该工程为依托进行了以下研究：面板坝主堆石材料特性室内研究;心墙坝心墙料特性研究;面板坝垫层料工程特性的防渗自愈措施研究,以及坝料现场爆破,碾压试验研究。研究成果已用于水布垭水电站工程两种坝型的比选和工程设计,为最终在水布垭水电站选定面板坝方案提供了依据。与心墙坝方案相比较,采用面板坝使工程静态投资节省5．6亿元,并可提前一年发电。     

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。     

双江口水电站特高心墙堆石坝建设关键技术研究

双江口水电站300 m级心墙堆石坝是世界在建的第一高坝,在可研阶段开展了坝基覆盖层及筑坝材料特性、防渗土料改性、坝体结构型式及分区方案、抗震安全评价及抗震措施、智能大坝管控系统等一系列关键技术研究,取得了丰富的研究成果。而随着工程建设的推进和技术的不断发展,还需在河床覆盖层建基条件、坝体结构分区及坝料特性、特高土石坝长期变形特性、高海拔冬季土料冻融规律及大坝防渗土料施工措施、特高坝安全监测等方面的关键技术进行深入研究,以保证工程的科学建设。     

深覆盖层地基修建高面板堆石坝技术难点分析

河口村水库工程拟建的面板堆石坝坝高122.5 m,趾板直接建在约40 m厚的沙砾石覆盖层上.在复杂坝基深覆盖层上修建面板坝的关键是查清覆盖层的组成和结构,应综合对坝体、坝基及防渗墙、板体系(面板、趾板、连接板)进行应力变形分析,并针对河口村大坝特殊性及关键点采取相应的工程处理措施.     

深覆盖层面板堆石坝渗漏监测方法探讨

深覆盖层面板堆石坝渗漏监测一直是国内外工程界至今尚未解决的难题。结合白溪水库深覆盖层面板堆石坝渗漏监测的成功经验，提出了充分利用大坝下游的施工围堰，是合理理解决深覆盖层面板堆石坝渗漏监测难题的有效方法，为深覆盖层面板堆石坝（包括土石坝）渗漏监测提供了一种崭新的思路。     

覆盖层上高面板坝连接板长度优化分析

建在深厚覆盖层上的高面板坝坝基防渗设施常采用混凝土防渗墙，坝体与覆盖层和趾板与防渗墙是质量与刚度相差很大的结构物，施工时和蓄水时各自的变形相差很大，为了协调各结构物的变形，建议用连接板将坝体、面板、趾板与防渗墙连接起来，以改善防渗墙和趾板的应力状态。用有限元法数值分析对连接板长度进行优化分析，应用于实际工程。     

趾板置于覆盖层的那兰水电站面板砂砾石坝设计研究

那兰水电站面板堆石坝为我国第一座将趾板置于河床覆盖层上的百米级高坝，坝体筑坝材料大部分采用砂砾料。设计中针对覆盖层及筑坝砂砾料的工程性质进行了深入研究，对趾板与地基的连接形式进行了多方案比较论证，解决了覆盖层上建面板坝的关键技术，并经实践检验，效果良好。     

深覆盖层上面板堆石坝的防渗结构形式及其应力变形特性

对于深覆盖层上的面板堆石坝,采用将趾板直接置于覆盖层地基上的垂直防渗方式是一种较为合适的设计方案。本文通过数值计算分析了这种结构形式的新疆察汗乌苏和甘肃九甸峡面板堆石坝的应力变形特性,通过对坝基防渗墙与趾板不同连接方式的对比分析,可以看出,采用柔性连接形式较好。但在工程实际应用中应注意对防渗墙与连接板之间沉降差异的处理。另外,连接板的长度也需进行合理的优化设计。     

覆盖层上面板坝的应力变形性状及其影响因素

研究了覆盖层上砼面板堆石坝的应力变形特性，探讨了坝体应力变形的影响因素，着重分析了防渗墙和面板应力变形以及接缝位移的性状。研究成果为覆盖层上砼面板堆石坝的设计提供了有益的启示。     

深覆盖层上面板堆石坝关键技术研究进展与展望

以察汗乌苏面板堆石坝有限元法应力变形计算结果为基础，总结了在深覆盖层地基上建造的面板堆石坝的关键技术。根据对三峡二期深水土石围堰拆除的调查实录进行的分析认为，实录对面板坝防渗墙的计算有重大参考价值。提出引进新的数值方法，如不连续变形分析方法（DDA）和数值流形方法（NMM），来模拟和计算面板坝接缝变形的设想，对深覆盖层上面板堆石坝的设计和计算有指导意义。     

超高混凝土面板堆石坝建设中的关键技术问题

300 m级超高混凝土面板堆石坝的设计与施工将面临一系列技术挑战。对于超高混凝土面板坝,其坝坡稳定和堆石材料渗透稳定不是主要制约因素,而坝体堆石的变形控制,以及混凝土面板应力状态的改善将是关键技术问题。为此,必须从坝体材料分区的改进、筑坝材料选择、堆石压实标准控制,以及面板浇筑时机选择、面板厚度设计、面板钢筋排列、面板接缝系统设计等方面,采取相应的工程措施,以尽可能地减少堆石体的变形(特别是后期变形),降低运行期混凝土面板的拉、压应力。通过采取这些工程措施,建设300 m级超高混凝土面板堆石坝在技术上是可行的。     

病险水库安全诊断与除险加固新技术

结合典型病险水库大坝安全诊断和除险加固技术方案的工程实践,研发出深水声像复合查漏、粗粒料取样与钻孔可视化、大坝安全智能评价与管理一体化等安全诊断技术。针对不同的水库病害提出了大流量渗漏通道堵漏、堆石坝变形控制、沥青混凝土心墙坝防渗体重构、面板堆石坝垫层超深斜孔灌浆加密等一系列新技术。工程应用实践表明,所提出的病险水库安全诊断与除险加固技术具有很强的针对性,而且有效、安全、可靠,可供类似病险水库除险加固借鉴。 