高聚物注浆修复的面板堤坝探地雷达波场特征分析

针对高聚物注浆修复堤坝面板脱空病害的修复效果问题,依据实际堤坝面板层间结构和材料介电参数,基于时域有限差分法和完全匹配层边界条件建立了高聚物注浆修复面板脱空堤坝的探地雷达电磁波计算模型,分析了雷达中心频率、面板脱空修复程度及脱空区域大小、面板厚度及配筋等因素对高聚物注浆修复面板脱空堤坝探地雷达波场特征的影响。结果表明:随着激励源中心频率增大,探地雷达剖面图分辨率逐渐增加;随着脱空区域长度增加,探地雷达剖面图中产生的水平状界面反射波增长;随着脱空区域深度增加,探地雷达剖面图水平状反射线之间时间间隔逐渐增大;随着堤坝面板厚度增加,在面板脱空修复区域绕射波和衍射波幅值减小;探地雷达发射的电磁波遇到钢筋时将产生能量较强的绕射波,强绕射波将脱空区域上下分界面的反射波分割开,难以判断反射波的水平长度。根据高聚物注浆修复面板脱空堤坝的探地雷达波场特征,能有效判断堤坝面板脱空区域的高聚物注浆修复效果,有助于解释实际堤坝面板高聚物注浆修复效果的探地雷达图像。

小山口水电站砂砾石面板坝三维静、动力有限元计算分析

鉴于小山口水电站为软岩基础,坝体较长,且混合坝接头部位非常复杂。为了解决该坝体面临的变形控制难、坝体抗震等级高等设计难题,结合砂砾石面板坝结构、坝壳料设计,通过构建三维有限元模型,该模型包括坝体、泥岩和沙质泥岩基础组成。在静力本构分析中,采用了非线性邓肯E-B模型,而在动力本构分析中,则使用了等效线性粘弹性模型。通过这个模型,对坝体的应力和变形进行了全面系统的研究和分析,同时对坝体的抗震性能和抗震稳定性进行了验证。结果表明,在各种工况下坝体所表现出的变形规律合理。同时在混凝土面板最大拉应力和压应力都符合所采用混凝土材料的允许应力要求,坝体的抗震性能和抗震稳定性满足规范要求。

基于insar和人工监测新疆BEJ水库变形体稳定性分析

以新疆BEJ水库为研究对象,通过变形观测分析和理论计算,BX1体垂河向水平位移量为3.78 cm,平均速率0.038 mm/d;垂直沉降总量4.61 cm,平均速率0.046 mm/d;各阶段监测水平位移速率0.038 mm/d→0.023 mm/d→0.034 mm/d→0.015 mm/d→0.010 mm/d;水库蓄水后,BX1变形体发生明显变形,处于蠕动变形状态。建议加强监测预警工作,做好安全保障措施。

基于伪随机场的面板坝运行期库岸渗漏成因分析

四川某混凝土面板堆石坝坝址区地形条件复杂,坝后量水堰处渗水量相比同类工程观测数据偏大,为此,基于饱和—非饱和渗流原理,利用自编程准三维渗流分析程序建立渗流分析模型,在伪随机场探测结果的基础上分别对导流洞封堵区、左岸防渗帷幕、止水及右岸渗漏通道进行敏感性分析。结果表明,导流洞封堵区渗水及左岸趾板下死水位以下的上层防渗帷幕失效是造成左岸渗流量增大的重要原因;左岸面板周边缝止水的不同失效性仅对面板附近渗压造成局部影响,表层止水对测点渗压影响更大;右岸存在渗漏通道时,右岸测点拟合效果更好,右岸山体渗流量增大,但量水堰处流量并未同等程度增加。

考虑施工质量与填筑进度的面板坝精细有限元分析

针对混凝土面板堆石坝施工质量空间上的差异性导致的坝料物理力学参数具有空间差异性的问题,提出了考虑实际施工质量与填筑进度(面貌)的精细有限元分析方法。首先基于试坑试验数据,采用空间插值算法对大坝压实质量进行空间估计;然后建立各分区坝料本构模型参数与压实质量之间的定量关系,实现对任意单元模型参数的空间估计与赋值;最后提出考虑填筑进度(面貌)的精细建模方法,并结合工程实例对混凝土面板堆石坝的应力变形等性态进行了精细模拟与分析。结果表明:相比于基于设计参数模拟得到的沉降量平均误差10.46 cm,采用考虑实际施工质量与填筑进度的精细分析方法模拟得到的沉降量平均误差仅为2.41 cm,其结果与实测值具有更好的一致性。研究成果为混凝土面板堆石坝的结构性态精准分析提供了新的途径。

高混凝土面板堆石坝接缝止水设计综述

接缝止水是高混凝土面板堆石坝设计的关键技术问题之一。对国内外高混凝土面板堆石坝接缝止水设计研究进展进行了综述,主要包括止水变形控制标准与止水结构设计两大方面,对目前中国高混凝土面板堆石坝接缝止水结构设计的基本思路及工程实践进行了回顾。研究认为采用数值计算结合工程经验确定接缝止水变形控制标准是合适的。目前接缝止水的新技术集中在表层填料止水及其保护盖板、垂直缝柔性嵌缝材料等方面。混凝土面板堆石坝接缝止水后续研究的重点为表层止水结构创新、止水结构简化设计、防挤压破坏措施、止水耐久性提高方法和修复技术。

砂板岩堆石料填筑200m级面板堆石坝的应力变形分析研究

西藏JD混凝土面板堆石坝工程最大坝高达189 m,大坝主要填筑区采用微风化、弱风化砂质板岩堆石料,坝料存在模量低、后期变形偏大、浸水易湿化等问题。基于系统室内试验测定的模型参数,采用三维非线性有限元方法对JD面板堆石坝进行了应力变形分析,并考虑了填筑加载、流变、浸水湿化等因素的影响。分析结果表明:坝体变形符合一般规律,运行期坝体最大沉降和坝顶工后沉降分别为165.6 cm和48.2 cm,为坝高的0.88%和0.26%,坝体最大沉降与类似工程相比处于中等水平,面板压应力在材料允许范围以内,拉应力略有超标,接缝止水变位在材料的允许范围以内;考虑湿化效应后坝体沉降位移增加5.3 cm,面板挠度增加6.7 cm,压拉应力均有所增大,止水接缝变位也有所增大。图7幅,表7个。

国内首座镶嵌混凝土面板堆石坝主体全部完成

5月31日,黄河羊曲水电站镶嵌混凝土面板堆石坝混凝土浇筑全部完成。据悉,大坝主体的全部完成将为7月份电站下闸蓄水、2024年首台机组发电目标奠定坚实基础。黄河羊曲水电站位于青海省海南州兴海县与贵南县交界处,是黄河干流龙羊峡水电站上游“茨哈、班多、羊曲”三个规划梯级电站的最下一级。总装机容量120万千瓦,水库总库容16.39亿立方米,多年平均发电量47.32亿千瓦时。

黄家湾水利枢纽工程面板堆石坝填筑施工方案分析

混凝土面板堆石坝具有投资小、施工简便、运行安全等优点,得到了广泛的应用。文章以黄家湾水利枢纽工程大坝为例,针对坝体填筑体量大、施工工期短、填筑强度高等特点,制定了填筑标准、流程和原则,提出各坝体分区填筑、特殊部位处理、挤压边墙施工等关键环节,保证了工程高质量、高效率的施工,也为类似工程建设提供了参考。

大坝填筑料力学特性压缩试验

大坝堆石料的压缩特性关系到坝体变形,大坝不均匀变形又严重影响大坝的运行安全。文章以某大坝上下游填筑料为研究对象,通过现场大型压缩试验,分析了填筑料的压缩特性。对比了软岩含量为10%、20%、30%填筑料的压缩模量变化规律,同时对比了不同含水状态的填筑料。研究表明,压缩模量随着压力的增大首先呈线性增大,随后加速增大,最终趋于稳定;孔隙比随着压力的增大首先呈线性减小,随后加速下降,最终两种状态下孔隙比逐渐接近;软岩含量相同时,天然状态下压缩模量峰值高于饱和状态下。当含水量相同时,压缩模量峰值随着软岩含量而减小,并且天然状态下压缩模量减小幅度更大。本大坝工程填筑料对的压缩模量建议值:天然和饱和状态的分别为120~150MPa和80~120MPa。

面板堆石坝面板开裂机理与防治措施

面板堆石坝应用广泛,但在多种因素影响下将会导致面板开裂,严重影响坝体安全。针对面板堆石坝的面板开裂问题,通过分析结构特点、研究现状及成因机理,总结了面板裂缝处理和防治措施。结果表明:混凝土面板裂缝防治需要从混凝土性能、施工工艺和保温保湿等多个方面入手,确保混凝土抗拉强度,减小环境因素的不利影响,以提高面板的整体性、耐久性和结构安全性。对指导工程实践,确保面板堆石坝的安全可靠应用具有重要意义。

面板堆石坝填筑材料碾压试验对填筑标准及参数的研究

面板堆石坝具有技术成熟、性能优越、造价低等优点,加上贵州地区出露地层主要以石灰岩为主,且其分布广泛,岩性均一,易于开采,是很好的面板堆石坝的填筑材料,因此面板堆石坝在贵州地区广泛应用。通过对大坝填筑前的碾压试验,探讨总结坝体填筑的质量控制要点及填筑标准参数。

面板堆石坝斜面板混凝土抗裂性能试验研究

混凝土面板凭借其优良的抗渗性能在堆石坝建设中得到了广泛应用,而其开裂问题也成为制约其发展的重要因素。此次研究利用室内试验的方式探讨了面板混凝土材料和面板位置对抗裂性能的影响。结果显示,掺入纤维和抗裂剂可以显著提升面板混凝土的短期和长期抗裂性能,但是不同材料对短期和长期抗裂性能的影响有所不同。面板的倾斜角对抗裂性能影响较大,倾斜角越大抗裂性能越低,面板的走向对抗裂性能的影响有限。研究结果对相关研究和工程设计具有一定的借鉴价值。

铜片止水一次性成型新工艺设计与应用

混凝土面板堆石坝以上游薄层混凝土面板作为主要防渗结构。铜止水对于控制混凝土面板接缝渗漏起着至关重要的作用,其制作与安装质量直接影响防渗效果。在贵州惠水平寨水库混凝土面板堆石坝施工中,采用自主研发加工设备将铜片加工成型,自动插入橡胶棒,用密封胶固定后将加工好的铜止水快速铺装到堆石坝体的斜坡面上。改进后的止水铜片连续加工工艺显著减少了焊缝,一机可加工多种尺寸,降低了施工和运输成本,加快了施工进度,提高了施工质量,最大限度降低了高坡作业时的事故风险。

混凝土面板堆石坝防渗灌浆技术优化研究

以绿春县八尺水库为例,对混凝土面板堆石坝防渗灌浆技术进行优化,特别采用“自下而上小段脉冲”灌浆工艺进行优化。为了验证经过优化的防渗灌浆技术的防渗性能,将优化前后的混凝土面板堆石坝渗流量曲线进行对比,研究发现当水位高程达到1730m时,优化后的混凝土面板堆石坝的渗流量从15L/s降至3 L/s,渗流量降低了80%。优化后的混凝土面板堆石坝防渗灌浆技术能够显著降低渗流量。

江西省科技进步奖成果简介——高面板堆石坝面板长效安全关键技术与应用

项目属于水利工程科技领域。本项目2024年9月获江西省科技进步二等奖。该项目针对高面板坝防渗面板设计、施工、运维过程中存在的关键技术难题展开攻关:创制了三向拉压力-高水力梯度(0-400)大尺寸混凝土渗流-溶蚀试验装置,揭示了混凝土面板渗流-溶蚀演化机理,创建了混凝土面板渗流-溶蚀耦合分析模型,破解了混凝土面板渗流一溶蚀耦合计算分析技术难题。

特高混凝土面板堆石坝的结构分区研究

面板堆石坝变形控制的前提是保证坝体各分区的施工质量,而这与坝体分区结构设计关系密切。在坝体分区结构设计环节中,差异过大的主次堆石分区会导致面板出现过大的挠度变形,同时也容易产生开裂、脱空等问题。通过三维非线性有限元分析计算,着重从结构设计理论的角度分析了特高面板堆石坝应力变形特性的影响因素。结合某特高混凝土面板堆石坝,设计了坝体的不同分区方案,从计算结果的对比分析中得出了特高坝的建议分区原则:若次堆石区填料材料特性较差,应尽可能保证次堆石区靠近下游,同时主堆石区和次堆石区分界线应靠近下游;尽量避免次堆石区设置在坝顶范围,以免在次堆石区产生较大的竖向位移对坝顶及上游坝面的影响;全断面采用主堆石区或减小主次堆石区变形模量的差异性,有利于坝体的变形协调。

高面板堆石坝在复杂加卸载条件下的面板变形分析

为探究高面板堆石坝在复杂加载卸载条件下面板变形机理,文章基于广义塑性模型,对四川某高面板堆石坝在蓄泄循环过程中面板的变形进行了数值模拟分析。分析表明在循环水荷载作用下,堆石体位移不断增加,其位移极值向上游面板靠近,面板挠度不断增加,面板不断向河谷中部挤压,面板竖缝的剪切变形和张拉变形增加明显,面板挤压变形破坏最有可能发生在水位循环变化的消落带范围内。

考虑堆石料非线性指标的某面板堆石坝稳定性分析

面板堆石坝是以堆石料作为大坝的支撑结构、上游表面运用混凝土面板作为防渗结构的一种坝型,其可以就地取材,具备良好的经济性,且能够适应复杂地质和地形条件,具备良好的安全性,成为比较有竞争力的坝型。由于筑坝主体材料为堆石料,而堆石料又随自身应力水平的不同,其抗剪强度指标呈现出非线性的特点,特别是高坝,坝体应力水平差异大。文章利用邓肯张EB模型分析了大坝填筑期和运行期的应力和变形,根据应力水平得到大坝的非线性抗剪强度指标,并对大坝进行稳定性分析,可为其他类似结构的计算提供参考。

我国面板堆石坝内部变形监测技术发展综述

面板堆石坝内部变形是反映大坝填筑质量、选择面板浇筑时机、评价大坝整体运行状态的关键指标,是工程参建各方关注的焦点。本文系统归纳了面板堆石坝内部变形监测技术的发展现状,并结合实际工程应用效果分析了各类监测技术存在的主要问题,对未来堆石体内部变形监测技术的发展提出了几点思考,以期为我国面板堆石坝安全监测技术的发展发挥积极作用。