半城子水库沥青混凝土面板坝的现状及相关问题探讨

半城子水库是我国北方地区最早采用沥青混凝土面板防渗形式的砂砾石料坝,以其严重的低温开裂和高温流淌问题为国内工程界所熟知。1985年对该坝采用砂砾石料覆盖和沥青混凝土面板加固等综合措施进行了处理。20年来的运行情况表明,这种加固形式是有效、可行的,对该坝相关技术问题的分析,对国内相关工程有一定借鉴意义。     

沥青混凝土防渗面板滑动接头的试验研究

通过各种模型试验,对沥青混凝土面板在滑移过程中产生的应力和应变进行了研究。研究结果表明,BGB塑性垫层材料可在较小的滑动位移下对面板拉应力和拉应变进行调整,确保面板在滑移过程中不开裂。同时这种垫层材料对面板滑移速度和水压力大小均不敏感,这对于适应面板在各种情况下的滑移十分有利。由于面板在滑移中的破坏受面板内产生的拉应力控制,进行滑移垫层设计时应尽量减小面板中的拉应力。另外,采用这种垫层材料能确保沥青混凝土面板在1MPa的水压力和不大于0.76的滑移缝长比作用下不漏水。     

水工结构材料研究的回顾与展望

本文回顾了60年来中国水科院在水工结构材料方面取得的主要成果,包括混凝土筑坝材料、结构模型试验、混凝土断裂力学、水工混凝土耐久性及评估、面板坝接缝止水、堆石坝沥青混凝土防渗技术、结构检测与安全评估和水工新材料等。回顾历史,对于凝练创新文化,启迪和激励未来发展,是十分有益的。     

橡胶止水带强度特性的试验研究

止水带的强度特性对于止水带的设计至关重要。在研究中，采用变尺寸和模型试验方法，对像胶板拉伸强度的尺寸效应和止水带的剪切强度进行了试验。试验研究表明，橡胶板的拉伸强度和扯断伸长率随着纵向长度的增大而下降。剪切模型试验中发现，止水带中间的圆环变形部分随着剪切位移的发展出现“竹节”现象，“竹节”限制了止水带圆环部位吸收接缝变形的能力，在止水带设计中应予注意。     

混凝土面板堆石坝接缝止水技术的新进展

经过近20年的发展,我国混凝土面板堆石坝面板接缝止水从结构、材料到施工技术都有了长足的发展。其中,已被国内大多数高坝采用的新型止水结构,针对吉林台工程提出的膨胀填料自愈性止水结构,为确保嵌填密实研制的柔性填料挤出机等技术。在洪家渡、吉林台、公伯峡等工程中的应用均取得了令人满意的效果。新近发向的电力标准DL／T5215--2005和DL/T949--2005部分反映了这些新进展情况。     

沥青混凝土防渗面板与岸边混凝土结构的连接形式

本文通过对以往工程建筑经验的回顾，概括介绍了国内外现有的各种沥青混凝土面板与刚性建筑物的连接形式，并对国内工程中比较多见的滑动式接头、转动式接头以及扩大式接头目前的研究情况及其在实际运用中存在的问题进行了分析，对各种接头形式的应用中应予注意的事项提出了自己的见解。文章最后指出，为了保证接头的实际运用中的可靠性，今后应加强接缝密封混合料、接头表面加强材料以及接头各部位之间胶粘剂的实验研究，在结构分析方面应尽快摸索出一套满足实际需要的设计方法，同时应加强现有工程的实地观测，以便能够对接头各部位的材料物理力学指标提出明确的要求。     

压力隧洞新型预应力混凝土衬砌技术模拟试验研究

在现有压力隧洞预应力混凝土衬砌技术的基础上,提出了基于圆环形扁千斤顶技术的新型预应力混凝土衬砌隧洞新概念。实现这个设想的关键设备是圆环形扁千斤顶,是一个用薄钢板制成的中空圆形压力囊,利用液压通过有限的径向位移对隧洞混凝土衬砌层外部施加均布压应力。室内模拟试验证明,采用薄钢板制作的圆环形扁千斤顶可以通过灌浆或注水对衬砌结构施加预应力,衬砌结构环向预压应力与注水压力呈线性关系,与理论结果一致。     

天荒坪抽水蓄能电站上水库沥青混凝土面板封闭层加速老化试验研究

结合天荒坪上水库沥青混凝土封闭层的实际情况,对未脱落部位的封闭层现场取样、实验室回收沥青进行试验检测,结果发现:封闭层严重老化,从现场取回的沥青玛蹄脂中回收的沥青在常温下已相当硬、脆,沥青的针入度和延度几乎都降为0,黏度已升至普通沥青的60倍左右。为探索沥青混凝土封闭层的老化寿命,在实验室进行了沥青玛蹄脂的紫外光加速老化试验。从试验结果可以看出,在45℃~55℃范围内,温度对老化的影响很小,这和以往的研究结论较为符合。在同一温度条件下,针入度随着老化时间逐渐降低,软化点和黏度随着老化时间逐渐升高。老化速度随着紫外辐射强度的升高而升高。     

环氧砂浆薄层修补结构的原型观测试验研究

本文通过12m长环氧砂浆薄板原型观测试验对该结构的强度及应力应变特性进行了分析研究,试验中对温度和应变进行了一年的连续监测,对所用材料的物理力学性能进行了室内试验。原型试验分析表明,环氧砂浆薄板可承受0.56的拉应力水平不开裂,而施工接缝缺陷可使其在0.55拉应力水平作用下产生裂缝。分析表明,环氧砂浆薄板与混凝土基础间的平均界面剪切刚度系数为29.0 N/cm3,且其日上下变幅剧烈,可达170％。     

混凝土面板堆石坝接缝止水铜片结构的数值模拟分析

面板堆石坝接缝中铜片止水的抗剪能力是铜止水发挥作用的关键,本文以铜片的抗剪试验为依据,采用弹塑性大变形有限元数值分析方法对铜片结构各部位的尺寸对铜片抗剪能力的影响程度进行了考查,为铜片的设计提供了比较全面的有实际意义的建议,弥补了单纯采用试验方法研究铜片抗剪能力在系统和深度方面的不足