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。

特高混凝土面板堆石坝排水体局部缺陷排水量影响研究

针对我国在建的某特高混凝土面板堆石坝,研究其长期服役过程中排水体发生局部变形、淤堵等缺陷对排水能力的影响。研究结果表明:水平排水体局部沉降变形高度、淤堵范围与排水量呈负相关关系,且局部沉降高度小于排水体厚度时,对坝体浸润线和排水体排水量影响较小;水平排水体局部淤堵时,由于阻渗作用,在排水体淤堵断面前坝体浸润线高度明显升高;当存在局部缺陷时,排水体缺陷部位的渗透系数与排水量呈幂函数曲线关系,获取的规律关系及拟合公式,可为初步评估特高面板堆石坝排水体运行情况提供借鉴参考。

特高混凝土面板堆石坝周边缝铜止水数值模拟分析

在混凝土面板堆石坝的各种接缝止水结构中,铜止水作为一道基本止水一直被沿用至今。本文针对某坝高210 m的特高混凝土面板堆石坝,采用数值模拟方法分析了周边缝铜止水在三向大变形和高水压下的应力应变状况。结果表明,相对于直线段铜止水,拐角段铜止水由于自身约束作用造成应力集中更易发生破坏。基于多种方案的数值分析与比较,为该特高面板坝周边缝的铜止水设计推荐了合适的几何尺寸,并针对拐角段铜止水提出了增大防渗安全裕度的措施。

特高混凝土面板堆石坝的应力变形比较研究

结合金沙江拉哇特高混凝土面板堆石坝,分别采用邓肯E-B模型和河海统一广义塑性模型,考虑堆石料流变的遗传特性,进行大坝三维有限元分析,并在坝料相同试验结果的条件下对比研究两种不同本构模型下堆石体和面板应力变形的差异。结果表明:两种模型计算的堆石体应力变形规律相似,沉降差异不大,但河海统一广义塑性模型计算的堆石体水平位移及面板挠度均小于邓肯E-B模型;混凝土面板的位移分布差别较大,由于邓肯E-B模型不能考虑堆石料的剪胀性,计算满蓄期面板的变形远大于统一广义塑性模型结果;两种模型在满蓄期计算得到的应力较为接近,与统一广义塑性模型相比,邓肯E-B模型计算得到的堆石体第三主应力较小,面板压应力数值偏大,拉应力区域较大。不同本构模型的计算结果均说明拉哇特高混凝土面板堆石坝的变形与应力在安全范围内,现行设计方案可行。

特高混凝土面板堆石坝技术探讨

文中从堆石料原岩选择、孔隙率控制、坝体断面分区、面板和趾板防裂控制等设计技术方面及碾压设备选型、坝体预沉降控制、施工填筑分期等方面分析了200m级混凝土面板堆石坝的施工技术。借此,对300m级特高面板堆石坝技术作了探讨,得出结论改进久的,引入新的施工技术,建设300m级特高面板堆石坝在技术上是可行的。

250 m级特高面板堆石坝混凝土面板顺坡向应力控制措施研究

面板应力变形控制是建设250 m级特高混凝土面板堆石坝的关键难题.大量工程实测案例和研究计算表明,特高面板坝压应力常处于较高水平,对于坝轴向应力来说,采用柔性缝降低压应力措施已被工程界普遍接受,然而,目前对于如何降低面板顺坡向压应力尚缺少有效的解决方法.本文以拟建的240 m级GS面板坝为研究对象,从特殊增模区布置、面板施工顺序、面板低高程柔性横缝、高压力区高强度混凝土材料等4个方面提出改善面板顺坡向应力的工程措施.文中通过三维有限元精细模拟方法分析了提出的顺坡向应力改善措施的效果,文中提出的措施可为250 m面板堆石坝面板应力控制提供借鉴.

P波空间斜入射下沥青混凝土面板堆石坝响应特性及面板破坏评价

地震波入射方位和斜入射角度对于沥青混凝土面板堆石坝地震响应结果有着显著影响。本文从地震动传播机制出发,基于波场叠加原理,推导了P波以任意入射方位角和斜入射角空间斜入射下弹性半空间自由场计算公式,建立了P波空间斜入射波动输入模型。以不同应变率下的沥青混凝土单轴动态拉伸试验结果为基础,提出了考虑抗拉强度随应变率实时变化的沥青混凝土面板破坏评价方法。考虑16种不同入射方位角和斜入射角下的P波空间斜入射工况,从面板应力和加速度两方面分析了入射方位角和斜入射角对某实际沥青混凝土面板地震响应特性的影响,并进行了沥青混凝土面板的抗拉破坏评价,分析了静态评价方法与动态评价方法的差异。结果表明:所建立的P波空间斜入射波动输入模型能够准确模拟半空间自由场,波动输入数值解与解析解符合良好;与垂直输入射相比,面板顺水流向、垂直水流向加速度峰值最大分别增加135.9%和92.7%,竖向加速度峰值最大减少68.3%;空间斜输入导致面板动应力增大,主拉应力和主压应力最大分别增加3.6倍和2.7倍,忽略入射方位角和斜入射角可能会严重低估面板的地震响应。传统将静态强度提高30%作为动态强度的面板抗拉破坏判别方法过于严格,本文提出的考虑应变率效应的沥青混凝土面板破坏评价方法较为符合实际。

强震区抽蓄电站沥青混凝土面板堆石坝抗震稳定性分析

我国西北强震区某拟建抽水蓄能电站上水库采用沥青混凝土面板堆石坝,最大坝高161 m。为分析该坝抗震稳定性,在大坝非线性静力分析基础上,采用改进的等效粘弹性模型和有限元动力时程法等理论,对大坝开展三维有限元地震反应和坝坡抗震稳定性计算。结果表明,大坝在100年1%超越概率的校核地震(地震加速度为0.48g)作用下,坝体及面板的动力反应分布规律合理。其中,坝体顺河向、坝轴向、竖向加速度极值分别为13.93、13.91、13.80 m/s^(2)。考虑静动叠加后,在沥青混凝土面板反弧段的拉应变极值达0.95%,但小于改性沥青混凝土抗拉强度的一般允许值。因此,大坝即使遭遇0.48g的校核地震作用,亦能保持较好的整体安全性,不会出现重大抗震安全事故。

近断层地震动组合斜入射下沥青混凝土面板堆石坝响应研究

西部地区水利工程多建于复杂地震断裂带附近,因此近场地震动的脉冲效应对水工建筑物所产生的影响不可忽略。近断层地震动往往由P波、SV波等共同组成,到达地表后明显带有一定角度,垂直入射假定不再适用,因此有必要开展近断层脉冲型地震动组合斜入射对沥青混凝土面板堆石坝地震响应影响的研究。基于地表二维地震动反演确定P波、SV波斜入射时程,构建近断层地震动组合斜输入模型,选取脉冲型和非脉冲型各5条地震动记录,研究近断层地震动组合斜入射对沥青混凝土面板加速度、应力和坝体永久变形的影响规律。结果表明:与地震动垂直入射相比,面板水平向加速度随P波角度的增大而增大,随SV波角度的增大而减小,竖向加速度及坝体永久变形的规律则相反;面板拉应力随着P波、SV波角度的增大而增大;近断层地震动的脉冲特性对堆石坝的响应有显著放大作用,其中面板拉应力最大增加了116%。

寒冷强震地区250 m级特高混凝土面板堆石坝接缝止水设计

寒冷强震地区的250 m级特高混凝土面板堆石坝变形控制难度大、抗震安全问题突出、耐久性要求高,这些难题对面板坝接缝止水设计提出了更高的要求。以233.5 m高的玉龙喀什混凝土面板堆石坝为例,利用三维静动力有限元计算成果,结合国内外类似高面板坝的工程经验,定量提出其接缝变形控制标准,针对性地开展了不同部位接缝的止水尺寸设计。基于工程特点和大坝变形特性,考虑面板不同区域受力的差异、水位变动区冰冻的影响、防挤压破坏和板块间约束等因素,采用多道冗余设计、聚脲涂覆盖板、垂直缝均设嵌缝材料、压性缝局部加强等措施,对周边缝、垂直缝、防浪墙水平缝和沉降缝的止水开展了个性化设计,可供类似工程参考。

某高堆石坝混凝土面板结构中GFRP筋替代钢筋的可行性研究

为探究高面板堆石坝的面板结构中采用耐碱玻璃纤维筋(GFRP)替代钢筋的可行性问题,文章借助有限元软件针对面板变形、混凝土应力、以及筋材应力情况进行了三维静力分析。结果表明:静力状态下面板两种配筋方案坝体应力变形、面板混凝土应力变形大体一致,但在相同承载和配筋率条件下GFRP筋应力要比钢筋应力小得多,但两种方案筋应力均低于其材料允许强度。从静力特性来看,在该高堆石坝面板结构中采用GFRP筋替代钢筋的方案是可行的。

新屯水库工程施工中混凝土面板堆石坝的设计与应用

混凝土面板堆石坝施工技术在水库工程中合理应用,该项技术实际应用过程中主要以加强填筑的方式不断提升填筑密度,解决大坝不均匀沉降问题同时,又能减少外部环境因素对整个水库工程安全稳定运行影响。基于此,文章结合实际工程案例,阐述混凝土面板堆石坝在水库工程中设计要点,并对该项技术具体应用加以阐述,以提高水库工程建设水平,实现工程项目建设效益最大化。

水利工程混凝土面板堆石坝坝体填筑施工技术

当前水利工程混凝土面板堆石坝采用两种料源互层填筑,导致垫层填筑效果并不理想。因此,研究水利工程混凝土面板堆石坝坝体填筑施工技术具有重要意义。首先进行坝基填筑基础面的处理,其次根据要求测量控制填筑区交界线,进行坝料摊铺,最后利用过渡料补充填筑。工程结果显示:垫层填筑检测结果符合施工标准,证明了本文提出的技术研究符合设计要求。

混凝土面板堆石坝的面板裂缝防治技术要点

为解决混凝土面板堆石坝面板裂缝问题,本文以新疆吉音水利枢纽工程为例,对面板裂缝的成因及防治技术进行研究,提出了针对各种不同裂缝的防治技术要点,以及为相关人员提供参考。

水利水电施工混凝土面板堆石坝技术研究

水力工程的建设对坝体的稳定性、抗渗性等提出更高要求,传统的混凝土坝存在局限性。因此,混凝土面板堆石坝技术应运而生,为水力工程提供了新的解决方案。研究目的在于深入了解该技术的工程适用性、施工可行性以及相对传统坝型的优越性,为水电工程的可持续发展提供技术支持。通过系统的实地调查和对比分析,我们得出了混凝土面板堆石坝技术在抗渗性、坝体稳定性、施工效率等方面的显著优势。研究结果表明,水利水电施工混凝土面板堆石坝技术在满足水力工程要求的同时,还具备了更灵活、高效的施工特性,为水电工程的可持续发展提供了新的技术路径。

面板堆石坝的混凝土浇筑质量控制措施分析——以梭萝坪水库工程为例

在边坡支护结构的面板堆石坝施工中,混凝土浇筑是关键环节。本次工程针对混凝土浇筑进行质量控制,并详细介绍提高混凝土浇筑施工质量的方法。研究试验以梭萝坪水库工程实例,并与常规施工方案进行比较。结果显示,4种材料的最小位移分别为12、9、8和6mm;极限位移分别为16、13、13和8mm,表明该混凝土浇筑质量控制措施能有效抑制面板堆石坝的危险位移,从而提升施工质量。

混凝土面板堆石坝渗流特性分析研究

笔者采用渗流分析理论和有限元方法对某混凝土面板堆石坝进行渗流特性计算和敏感性分析。结果表明:大坝渗流压力、总水头、水力梯度和渗流速度计算结果符合一般规律,渗流量计算结果与测量值接近;渗流量对面板和帷幕均较为敏感,坝基渗流压力则受帷幕渗透系数影响显著。该研究成果可为类似工程计算分析提供参考借鉴。

水利水电施工混凝土面板堆石坝技术研究

近些年,我国社会经济体系的发展速度与日俱增,各行各业都涌现出了一大批的新技术、新工艺,作为我国基础民生工程之一的水利水电工程也在此行列。关于水利水电的施工技术愈发优化,逐渐趋于完善,全面提高了我国水利水电工程的建设水平。混凝土面板堆石坝技术在业内逐渐普及,该技术在预防坝体渗漏方面有着极高的优势。基于此,文章对水利水电工程中混凝土面板堆石坝技术的应用做出了系统分析,仅供同行参考。

基于光纤布拉格光栅传感技术的混凝土面板堆石坝渗漏监测模型

面板开裂导致渗漏是混凝土面板堆石坝最常见的病害之一,严重时甚至会引起溃坝事故。为了准确定位混凝土面板渗漏位置,提出了基于光纤布拉格光栅(FBG)传感技术的点热源(PHS)渗漏监测方法,利用点热源(PHS)在垫层中的降温特性来进行面板渗漏监测。为验证该方法的有效性,设计了混凝土面板堆石坝渗漏监测的模型试验,考虑渗漏通道位置、数量及蓄水水位影响,分别开展了六种不同工况下的渗漏监测试验,根据PHS的降温时程曲线定义渗漏判别指标,然后利用判别指标的分布定位面板渗漏位置。试验结果表明:越靠近面板渗漏位置,得到的判别指标变化越显著,对于渗漏更为敏感。通过相邻FBG监测结果能够确定渗漏发生的范围。识别结果与实际渗漏状态吻合,验证了该方法的可行性。

深厚覆盖层超高混凝土面板坝堆石体填筑标准的研究与应用

堆石坝一直采用孔隙率作为填筑控制指标,然而根据现场试验及国内外多个工程实践表明,单一孔隙率指标已经无法满足超高堆石坝的变形控制。由于强震区200 m级超高混凝土面板堆石坝建设期地震动参数调整提高,坝体抗震能力有所降低,阿尔塔什水利枢纽工程面板坝坝顶最后30 m堆石填筑时,提出采用孔隙率与相对密度双控指标控制坝顶填筑,通过增加堆石体碾压遍数提高大坝抗震能力,并进行静动力计算和抗震稳定分析复核。结果表明:坝体变形量有所减小,抗震稳定性有一定提高;采用相对密度与空隙率双指标控制堆石体变形,可以更好地满足超高面板坝堆石体变形控制要求。