300m级特高土石坝施工期心墙沉降监控模型研究

心墙沉降是两河口高土石坝的控制性安全监测项目,结合室内试验、监测、施工进度等资料,研究了心墙砾石土的沉降特性,建立了施工期沉降监控模型。研究表明:沉降变形的发展呈明显的阶段性,即沉降环埋设初期的快速沉降期、填筑进度平缓进行的匀速沉降期以及填筑高峰期的加速沉降期;以填筑因子与时效因子为组合的监控模型具有良好的解析力与拟合度,计算实例4个测点判定系数R 2在0.938~0.972;施工期沉降产生的主导因素是填土层上覆的外压荷载,就已填筑高程1/2~2/3区段而言,施工期沉降变形所占的填筑分量与时效分量分别约占95%与5%;监控模型具有良好的外延性,在近1个月外延区间中预测误差不超过9.04 mm,通过不断延长建模时序以修正模型参数,可提高预测精度进而指导施工。     

文得根水利枢纽粘土心墙坝反滤层设计及优化

反滤层设计是土石坝设计的重要组成部分,文中依据《碾压式土石坝设计规范》中反滤层设计方法,结合施工现场土料场与坝体砂砾石的颗粒级配曲线,进行文得根水利枢纽粘土心墙砂砾石坝反滤层设计.设计的反滤料除满足规范要求的保土、透水等要求外,同时还满足级配连续的要求,并考虑施工中可能发生的不利因素,以保证大坝的安全.     

土石坝工程领域的若干创新与发展

我国高土石坝数量居世界之首,保证高坝大库建设与长期运行安全是国家经济和公共安全保障的重大需求。系统总结了长江科学院近年来在土石坝工程领域的若干创新与发展。提出了基于“旁压模量当量密度法”的粗粒料级配相似理论试验方法;介绍了研发的系列CT三轴仪,实现了粗粒料组构要素的定量测量;提出了三轴试验中加载板与试样之间由滑动摩擦变为滚动摩擦、整体式接触变为分散式接触的减摩新方法,研发了相关减摩装置;研制了大尺寸、高压力、微摩擦、刚柔复合加载的土工真三轴仪;揭示了粗粒料真实三维应力条件下的强度与变形变化规律、湿化与蠕变变形特性;构建了粗粒料三参量非线性K-K-G剪胀模型、六参数湿化模型、九参数蠕变数学模型及相应的参数确定方法;基于当量密度法的原创思想,提出了利用旁压试验间接确定超百米级深厚覆盖层现场密度的试验方法。上述研究成果可为高土石坝工程建设提供重要科技支撑。     

土工膜界面动力剪切特性数值模拟及应用

利用改装的土石料大型剪切仪对土工膜-砂砾石界面开展循环剪切试验,获得土工膜界面在不同竖向压力下的滞回曲线、主干线和阻尼比曲线,建立相应的剪切劲度和等效阻尼比数学模型。在此基础上对循环剪切试验开展有限元数值模拟,所得计算结果与试验值总体吻合较好,合理反映了土工膜界面循环剪切过程的非线性和滞后性,验证了所建土工膜界面本构模型的正确性。进一步将模型应用于土工膜防渗土石坝的抗震分析中,计算得到的坝面土工膜的动位移、加速度、动主拉应变和动主拉应力符合一般规律,表明所建本构模型用于土工膜防渗土石坝抗震分析是正确可行的。     

土石坝渗压水位极值预测

渗压水位极值预测是监控土石坝安全的主要途径之一,目前用于渗压水位极值预测方法需给出正确的自变量。渗压水位极值最主要的影响因素是上游水位,当渗压水位极值与上游水位相关性弱时,预测模型准确度低。提出一种仅考虑测值序列、不考虑自变量的渗压水位极值预测及评价方法。该方法基于最大Lyapunov指数建立预测模型,利用马氏链的遍历性和平稳分布对该无自变量模型进行评价。算例表明:对于与自变量相关性弱的渗压水位极值,预测模型的预测效果优于常规方法,误差评估模型评价合理。基于混沌理论和随机过程的预测模型及评价方法能形成一套精度较高、实用性强的序列预测及评价方法,覆盖常规预测方法的弱能力区域,可用于建立自变量不明确的测值序列预测模型。     

安徽省小型水库土石坝常见病险及加固措施统计分析

文章通过对安徽省76座小型水库土石坝不同病险特征进行分类统计,分析整理各种病险采取的处理措施,并提出建议,为病险水库的加固提供决策依据.     

基于ANSYS的土石坝地基沉降数值模拟

近年来,大型水枢纽工程的地段沉降数值模拟应用越来越广泛,其使用价值和理论意义在这些领域变得尤其突出。鉴于不同土坝段坝线长度、岩性、工程基质不同,坝体及地基易发生破坏,针对石坝段地基沉降问题,借助ANSYS软件进行有限元法三维建模计算。工程模拟结果显示:沉降量过大时,易发生危险且不满足设计使用要求,采用挤密砂桩地基处理方法加固地基较为有效。本文结果可为土石坝段地基加固提供参考。     

强震区土石坝筑坝材料动力特性试验研究(投稿研究生论坛)

土石坝筑坝材料的动力特性是进行坝工设计和动力评价的基础。以西部强震区某土石坝工程为研究对象,采用室内动三轴试验,对其坝壳料、心墙料和坝基断层料进行动力特性试验研究,并以Hardin-Drnevich模型为基础,确定筑坝材料的动弹模、阻尼比等特性参数,试验表明：在动应变在10-6 ～ 10-5 范围内,动模量与围压、固结比成正相关;随动模量的增大,相关性降低;动应变和振级的拟合指数模型则表明不同围压、固结比的心墙料的应变-振级曲线趋势一致,坝壳料较为离散;试验中固结围压对粗骨料阻尼比-应变曲线的影响较固结比大,可为强震区土石坝的动力稳定评价提供可靠的理论依据。     

熵权-云模型在土石坝安全综合评价中的应用

提出了一种基于熵权-云模型的方法,借鉴云模型的特点,在构建评价层次结构模型时,采用改进层次分析法结合信息熵确定各评价指标权重,以克服运用模糊层次综合分析法时权重受人为主观判断影响较大和模糊概念会丢失部分不确定性等问题,改进隶属函数对土石坝进行综合评价,并以某均质土石坝为例评价了大坝安全状态,分析表明该方法具有可行性。     

混凝土坝和浆砌石坝的养护维修探讨

基于小型水库的管理,结合混凝土坝、浆砌石坝的养护工作,对坝体可能出现的局部松动、脱落、裂缝等原因进行分析,探讨了针对不同病害采用何种方法对其进行养护修理的问题。