拉西瓦水电站首次蓄水期拱坝主要性态综述

首次蓄水期是建筑物重要而敏感的阶段,也是验证建筑物是否满足设计要求的阶段.对拉西瓦水电站首次蓄水期拱坝及基础的运行性态,包括坝体及基础变形、坝体混凝土收缩特性及应力、扬压力及绕坝渗流、坝体温度场等,进行了初步分析和评述.分析结果对了解建筑物运行性态及反馈设计信息都具有重要意义,并为后续工作的决策提供了依据.     

寒冷地区特高拱坝夏季封拱灌浆问题研究

由于工程进度的制约,夏季封拱灌浆常常不可避免。寒冷地区封拱温度低,夏季气温与封拱温度的差值大,夏季封拱时外界热量倒灌导致表层混凝土不能冷却至封拱温度。为此,运用有限元仿真分析方法研究了寒冷地区高拱坝夏季封拱灌浆问题。仿真计算结果表明,表层混凝土不能冷却至封拱温度,会导致冬天时较大的温差以及温差沿坝厚方向较大的梯度,从而产生表面高应力。加强表面保温、加强表层混凝土冷却、运用表面洒水喷雾等措施能减小夏季辐射热等措施能降低表层混凝土的温差荷载,进而减小表面高应力。     

拉西瓦水电站坝址区高地应力场三维数值反演分析

拉西瓦水电工程坝址区为高山峡谷地貌,受地质构造应力、自重、地表剥蚀和河流侵蚀卸荷等多因素影响而赋存有高地应力,河谷区钻孔岩芯饼化与探洞片状剥落现象明显。该区地应力场及其空间分布特征与多期地质构造运动及河谷演化历史等因素有关,要合理确定其三维地应力分布状况与大小难度较大。为此,采用多元回归与逐步回归相结合的方法对工程区域初始地应力场进行了详细反演。在此基础上,深入研究了河谷区地应力场的空间分布特征与规律,并就其形成机理开展了多因素影响效应分析,可供我国高地应力区水电工程建设参考。     

李家峡拱坝复杂地基处理效果和反馈分析

李家峡大坝复杂地基的处理措施涉及到坝肩沿断层的深部混凝土网格置换、地基内高压固结灌浆、大吨位深孔预应力锚索加固、两岸坝肩设置完善的排水系统等.结合现场10 a的监测数据反馈分析,针对加固措施采用基于Drucker-Prager(D-P)准则非线性本构模型,并运用此模型开展有限元反馈计算,然后评价了李家峡拱坝复杂地基的处理效果.反分析计算和原型观测资料的结果显示:(1) 大坝河床建基面经加固处理后,安全度有明显提高,大坝的荷载主要转移到两岸,两岸整体承受荷载和点安全度较对称.(2) 上游坝踵拉裂安全度:K1=2.0P0(P0为正常工况下水压);K2 = 3.5P0;大坝开始丧失正常工作荷载:K3 = (5～7)P0.(3) 左岸"金三角"在正常荷载下,无论是现场监测数据还是反演计算都表明大坝基本是稳定的.(4) 李家峡大坝的基础处理经过10 a的运行,证明其基础处理是有效的,且基础安全稳定,可以满足大坝正常水位的运行.     

拉西瓦水电工程高应力坝基边坡开挖扰动 及锚固效应研究

基于对开挖与锚固等施工过程的详细数值模拟,围绕拉西瓦水电工程高应力坝基边坡开挖扰动及锚固效应问题开展深入研究,获得该高应力坝基边坡岩体应力、变形与塑性屈服区的开挖扰动特征及其断层影响效应,分析锚固支护对边坡应力、变形及屈服区的作用效果.研究表明,高应力坝基边坡存在较明显的开挖扰动带和锚固影响带;与常规地应力条件下的边坡相比,高地应力区岩体边坡因开挖导致的卸荷量值会显著增大,其强卸荷效应将使岩体的损伤程度更大;采用分步开挖并逐级锚固的方案进行高应力坝基边坡的加固支护是有效的,锚固支护不仅具有变形约束作用,而且能有效控制一定方向上的应力卸荷强度,从而可降低高应力岩体因开挖卸荷引起的损伤或破裂程度.根据上述结果,提出关于高应力坝基边坡开挖扰动与锚固问题的若干讨论和支护优化建议.作为重大工程典型实例研究,所得结果对类似高应力条件下的岩体高边坡工程具有参考意义.     

三维建模在拱座稳定分析中的应用研究

采用Surfer和Rhinoceros联合建模法,将以往采用刚体极限平衡法分析拱座稳定时只能以二维展现并分析的地形、结构面、块体、水推力、渗压等控制性要素以三维模型展现,将平面模型转换为实体模型,实现了三维可视化操作。通过此三维模型可简洁明了的分析块体组合方式,采集块体要素、水推力、渗压等拱座稳定分析所必需的数据,保证了数据的准确性和查错的便捷性,提高了数据采集的效率,从根本上保证了拱座稳定分析的可靠性。通过工程实例说明了采用Surfer和Rhinoceros联合建模法在刚体极限平衡法分析拱座稳定中的应用以及优势。     

拱坝封拱灌浆盖重区目标温度分层梯度优化研究

拱坝横缝灌浆时,为保证横缝张开度,除灌区混凝土要降至封拱温度外,灌浆区上部盖重区混凝土温度也要达到规定值。盖重区混凝土温度对灌浆区横缝张开度的影响与盖重区至灌浆区的距离有关,因此对盖重区分层提出冷却目标温度是合适的。以拉西瓦拱坝为例,运用仿真分析方法,针对盖重区不同目标温度的影响进行了研究。研究结果表明,将9m盖重区分成3层,每层的目标温度分别提高1、2、3℃,对灌浆区横缝开度和后期应力无显著影响;沿高程设置一定梯度的目标温度,可有效降低灌浆冷却时的上下层温差,减小温度应力,大大减少灌浆冷却时间和成本。     

拉西瓦水电站天然高边坡发育特征及工程处理研究

拉西瓦工程两岸边坡谷底至岸顶相对高差600～700m,坝顶2460m高程以上天然高边坡变形破裂体、松动体、危岩体、危石等发育广泛且小型不稳定体广泛分布,高边坡稳定是本工程重大地质问题之一.总结了天然高边坡的地质特征,并提出边坡处理原则与设计方案.     

黄河拉西瓦双曲拱坝抗震安全分析评价

拉西瓦双曲拱坝最大坝高250m,坝址所处地区地震活动性强,为此,根据DL5073-2000《水工建筑物抗震设计规范》的原则、方法和要求,在考虑地形地质条件、地基辐射阻尼及横缝非线性影响的条件下,采用三维有限元法对大坝及其基础进行动、静力分析,并用水弹性模型试验进行验证,综合分析评价了大坝抗震安全性能。分析结果表明,拉西瓦拱坝的抗震安全性是有保证的。     

拉西瓦水电站混凝土双曲拱坝设计

拉西瓦水电站地处气候寒冷、河谷狭窄陡峻及高地应力自然环境下,根据对电站坝址地形地质特点综合比较,选定了大坝为对数螺旋线型拱坝。就拱坝设计从建基面的选择、体形优化、河床坝基开挖形式研究、渗控与基础处理、抗震研究分析、坝体混凝土温度控制及高边坡处理等方面作了介绍,并进行了总结。