黏土心墙堆石坝防渗土料掺配加工技术研究

针对土石坝项目因周边环境、水文地质不良以及征地问题造成的土料场料源储量少、质量不合格等问题,笔者以广西蒙山古皂水库为例,分析土料加工控制原理,研究土料开采、加工、运输等环节的控制措施,总结出控制黏土心墙堆石坝防渗土料质量优化的施工技术,提出适用于该项目的防渗土料掺配加工工艺。结果表明:所提出的工艺将土料生产效率从600 m3/d提高到850 m3/d,效率提高了41.67%;大坝心墙填筑工期由原计划的12个月缩减至9个月。研究成果可为土石坝土料加工提供参考。

苗尾水电站砾质土心墙堆石坝反滤Ⅰ料静力特性试验研究

从优化苗尾水电站砾质土心墙堆石坝反滤Ⅰ料中小于0.075 mm颗粒含量控制指标的工程需要出发,开展了关于反滤Ⅰ料中小于0.075 mm颗粒含量控制指标的系列静力特性试验,分析了将小于0.075 mm颗粒含量控制指标从5%优化至8%以后的渗透特性、固结特性、三轴静力剪切特性和反滤协调特性。结果表明：反滤Ⅰ料渗透系数可满足设计要求,应力~应变曲线具有非线性、压硬性和弹塑性等一般规律,基本符合邓肯—张模型;优化反滤Ⅰ料中小于0.075 mm细料含量对于提高反滤料与心墙及堆石料的变形协调能力是有利的;在坝体填筑期间适量洒水能够提高反滤Ⅰ料的压实干密度,减少浸润线以下的坝体由于浸水引起的附加变形,且反滤Ⅱ料能够对反滤Ⅰ料起到明显的反滤保护作用;将反滤Ⅰ料中小于0.075 mm细料含量控制指标从5%优化至8%从静力力学特性分析是完全可行的,但是对于其动力及震动液化特性还需要进一步深入研究。

苗尾水电站砾质土心墙堆石坝设计

苗尾水电站砾质土心墙堆石坝,工程场地地震基本烈度为VII度,地形地质条件复杂。坝壳料主要采用的溢洪道开挖料,岩性偏软,粒型偏差;心墙砾质土料料源复杂,天然含水率变化大。结合"基础地质条件差、地震烈度高、土料含水率变化大和坝料岩性偏软"等工程特点和难点,从坝基处理设计、坝体结构设计、筑坝材料设计和抗震措施设计等方面进行了大量的专题研究。目前坝体监测成果表明坝体沉降变形、应力应变符合一般规律且数值合理,大坝安全是有保障的。

特高堆石坝砾石土心墙非均质缺陷对渗流场影响分析

砾石土心墙是特高心墙堆石坝防渗系统的关键组成部分,受土料物理特性以及掺料、碾压等施工过程中不确定性因素的影响,心墙砾石土渗透系数表现出一定的非均质性和随机性,对特高堆石坝渗流稳定安全造成重要影响。本文利用分形数学方法刻画出特高堆石坝心墙碾压分层结构及非均质缺陷,三维渗流模拟结果显示,存在非均质缺陷条件下心墙内水位等势线出现抬升,心墙下游面渗透坡降局部发生突变,最大渗透坡降超过允许值,增加下游面渗透破坏风险。砾石土心墙碾压施工过程中应减少欠碾或过碾等质量缺陷,严格控制压实质量。

苗尾水电站砾质土心墙堆石坝安全监测系统设计

针对苗尾水电站砾质土心墙堆石坝的变形、应力分布特点、防渗体系结构形式以及可能发生的心墙拱效应,从断面测点布置、监测手段选择、施工工艺优化等方面着眼,建立起一套包括大坝表面位移、心墙内部及边界变形、堆石体内部变形、基础渗透压力、渗流量、绕坝渗流等监测项目在内的大坝监测系统,特别是在心墙内沉降兼测斜管的埋设方式以及采用水平固定式测斜仪监测堆石体沉降变形等方面具有一系列改进和创新。

300m级土质心墙堆石坝防渗砾石土料加水工艺试验

针对某300 m级特高土质心墙堆石坝的天然宽级配砾石防渗土料存在“天然含水率低”的特点,进行了“皮带机加水+堆料机堆料+料仓闷料”工艺和“分层摊铺+管网加水+料仓闷料”工艺的现场对比试验,验证相关加水工艺的合理性、可行性。试验结果表明,皮带机加水工艺较管网分层加水工艺具有优势,主要表现在皮带机自动化加水系统能实时、高效、精准地实现土料自动化加水;补水后的土料经过皮带运输由堆料机堆料,可实现自动化均匀堆料;土料加水完毕,闷制3~4 d后内部含水率基本稳定,闷料所需时间短;并提出了皮带机加水工艺的改进措施,改进后的“皮带机加水+堆料机堆料+料仓闷料”工艺可为类似土石坝的土料含水率调整提供参考。

黄石沟水库黏土心墙堆石坝土料碾压试验

黄石沟水库大坝设计为黏土心墙堆石坝,土料主要来自坝址下游土料场,岩性主要为粉质粘土、粉土、局部夹粉砂,为保证大坝填筑质量,填筑施工前需进行现场碾压试验。文中对不同碾压设备、不同含水率、不同黏粒含量、不同虚铺厚度及不同碾压遍数进行了对比试验,论证分析干密度、含水率、黏粒含量、碾压设备、碾压次数、虚铺厚度与压实度之间的关系,并根据试验结果提出满足设计填筑压实标准、经济合理的施工参数,为后续工程施工及类似工程提供参考与借鉴。

长河坝水电站特高心墙堆石坝双防渗墙渗流控制特性反演分析

为高效反演模型渗流参数,建立有限元模型,采用多因素敏感性分析法研究了长河坝水电站特高心墙堆石坝坝基渗流控制特性对防渗系统各材料以及表层基岩的渗透系数的敏感性。结果表明:表层基岩和主防渗帷幕的渗透系数对双防渗墙各自阻挡水头比例影响较大,极差分别为0.174和0.125;其余材料渗透系数影响较小,敏感性由强到弱排序为副防渗帷幕、副防渗墙、主防渗墙、砾石土心墙;基于此结果的反演计算值与实测值之间误差不超过5%,满足工程应用要求。

糯扎渡心墙堆石坝防渗土料研究

通过大量的试验研究和工程类比,论证了糯扎渡水电站工程防渗土料采用掺砾料的必要性,并初步确定掺砾比例和土料压实标准;通过对试验成果的整理分析,提出了糯扎渡工程掺砾土料的工程特性参数;研究成果表明,采取一定的工程措施后,糯扎渡的所选土料场的土料可以满足坝高260m级心墙堆石坝防渗土料的要求。

川西地区心墙堆石坝防渗土料的工程应用与思考

通过对双江口、狮子坪和瀑布沟等在建和已建心墙堆石坝采用的心墙防渗土料特点的回顾和总结可知,川西地区天然防渗土料虽存在不均匀性且各具不同特性,但大量系列室内试验和现场碾压试验研究表明,采用简单条筛或掺和改性,可改变天然防渗土料的特性,使其不仅满足高坝变形和强度要求,也满足其防渗、抗渗要求。

瀑布沟水电站砾石土心墙堆石坝设计

瀑布沟水电站大坝,根据坝址区地形地质条件,采用砾石土直心墙堆石坝,最大坝高186 m,坝基覆盖层最大深度为77.9 m,具有"坝高、基础覆盖层深厚、防渗土料复杂"等特点。经大量的设计研究工作,选择的坝线和采取的坝体结构、基础防渗处理措施及采用的筑坝材料等,较好地适应了这些特点,保证了大坝安全可靠运行。

苗尾水电站心墙堆石坝土石方平衡动态调配研究

苗尾水电站地质条件复杂,主要以砂岩、板岩为主,砂板岩互层,岩体风化卸荷深度大。枢纽工程布置相对集中,受地形条件限制,渣场布置运距较远,开挖与填筑在时空上不均,具有料源需求种类多、供料点多、弃料场多等特点,开挖、填筑量大。做好土石方调配规划,不仅可确保充分利用开挖料,体现当地材料坝筑坝的优势,而且对确保工程顺利实施也至关重要。通过工程实际进行了多次土石方调配规划,达到了节省投资、提高质量和合理快速施工的目的。

深厚覆盖层上高砾石土心墙堆石坝变形监测分析

在深厚覆盖层上建筑的高砾石土心墙堆石坝得到迅猛发展的同时,正确地认识坝体变形规律和合理地数值模拟是不可忽视的问题。堆石坝变形的影响因素多且复杂,监测成果的分析对研究上述问题具有重要意义。以硗碛大坝的监测资料为基础,结合坝体的填筑和蓄水过程,对位于深厚覆盖层上的百米级砾石土心墙堆石坝的变形规律进行了系统分析,并与其坝高、覆盖层深度、河谷宽度等方面都具有相似性的毛尔盖大坝监测资料进行了对比分析。通过分析两座大坝监测结果,对坝体的变形特性进行了规律性总结,对湿化和蠕变作用以及水库填筑和蓄水过程对坝体变形的影响有了一定认识。分析结论可为正确认识以及合理模拟和预测同类坝体的变形特性提供参考和依据。

分散土的判别及应用于心墙堆石坝的工程措施

分散性粘土是极易受水冲蚀的粘土。当遇水时 ,粘土颗粒迅速分散呈悬浮状态 ,在渗流作用下被渗水冲蚀出现管涌破坏。分散土的危害是可以防治的。只要鉴别出来并采取必要的工程措施 ,用分散土作为防渗体的土石坝 ,完全可以正常运用 ,这已被国内外工程实例所证明。国内对分散土的运用一般都限于低坝 ,常见于均质堤坝。而新疆新近竣工的 4座中坝为粘土心墙堆石坝 ,其心墙土料都具一定程度分散性。本文以这些实例为基础 ,结合国内外典型工程经验 。

长河坝水电站砾石土心墙堆石坝设计

长河坝水电站砾石土心墙堆石坝最大坝高240 m,坝基覆盖层最深约53 m,工程场地地震基本烈度为Ⅷ度。针对大坝"坝高高、地震烈度高、工程等别高及坝基覆盖层深厚"的特点和难点,进行了大量的专门研究工作,在坝体结构设计、坝基处理设计、筑坝材料设计及抗震设计中采取了一系列有针对性的措施,保证了大坝安全可靠。

冶勒沥青混凝土心墙堆石坝抗震设计

冶勒沥青混凝土心墙堆石坝建于深厚覆盖层地基上 ,最大坝高 12 5 5 0m ,抗震设计烈度为Ⅸ度。抗震设计分别采用拟静力法和三维非线性动力反应分析法对大坝进行坝坡稳定和坝体 -坝基动力反应计算 ,并结合已有的经验进行综合分析 ,评价大坝的抗震安全性 ,优化大坝布置和断面设计 。

瀑布沟水电站砾石土心墙堆石坝的抗震设计

瀑布沟砾石土心墙堆石坝具有"大坝高、基础覆盖层深厚、抗震设计烈度高、水位消落大、水库库容大"等特点,大坝抗震设计是本工程的关键技术问题之一。本文详细论述了瀑布沟水电站砾石土心墙堆石坝抗震设计的情况。

心墙堆石坝工程快速准确测定土的含水率试验

随着时代的发展进步,微波炉因具有简单方便、安全高效的特点而广泛应用于家庭烹调、加热、解冻、杀菌消毒等的方方面面,在工程建设领域也广泛利用微波炉原理进行着各种生产活动,但利用微波炉进行含水率试验的潜力尚未被普遍发掘。针对苗尾砾质土心墙堆石坝防渗土料的特点,采用全新视角提出使用微波炉烘干法代替(烘箱)烘干法的可行性,并对此试验方法的通用性做出积极的思考及建议。

西藏满拉水利枢纽工程土心墙堆石坝设计

满拉水利枢纽工程大坝为土心墙堆石坝,防渗心墙采用宽级配砾质土,心墙反滤采用天然砂砾料,并以肥心墙、厚反滤的形式成功地解决了渗透稳定问题。文章介绍了大坝的剖面设计、坝体材料分区、坝坡抗震稳定处理措施、基础处理设计以及实际运行等情况。

长河坝水电站砾石土心墙堆石坝抗震设计

长河坝水电站砾石土心墙堆石坝最大坝高240 m,坝基为深厚覆盖层,大坝抗震设防烈度为Ⅸ度。众所周知:高地震烈度区深厚覆盖层上修建高土石坝的抗震安全是工程的关键技术问题之一。为解决长河坝水电站大坝抗震设计难题,对强震区深厚覆盖层上修建高土石坝抗震设计关键技术问题开展了大量深入的研究。介绍了长河坝水电站大坝-坝基体系动力反应数值分析和离心机振动台模型试验等研究成果及所采取的抗震措施,可为类似高土石坝工程的抗震设计提供借鉴和参考。