地质雷达在混凝土面板堆石坝面板脱空检测的应用分析

在水利工程中,混凝土面板堆石坝是一种应用非常广泛的筑坝类型之一,选择该类型的主要原因是混凝土面板堆石坝建筑材料可就地取材,这一优势可节约大量材料成本,因此面板堆石坝在水利工程建设项目中的数量也越来越多,在堆石坝面板施工后,坝体填筑料的自然沉降及碾压不密实等原因会造成面板脱空现象。对于这类缺陷,坝体结构稳定存在较大隐患,面板又属于关键部位,不宜采用破坏性的检测方式,采用地质雷达可直观反应出堆石坝面板脱空位置的具体类型及情况。

流变变形对高面板堆石坝面板脱空的影响分析

面板堆石坝尤其是高面板堆石坝的运行实践表明,堆石的流变现象比较显著。采用基于直接约束算法的接触力学分析方法模拟了混凝土面板和堆石体之间的接触关系。考虑堆石体的流变特性,并结合天生桥一级面板堆石坝的现场观测结果,对高面板堆石坝中的面板脱空问题进行了有限元计算分析,研究了坝体流变变形对面板脱空和垫层亏坡问题的影响。

面板堆石坝面板脱空现象成因分析及预防措施

利用三维有限元分析方法对影响面板脱空现象的各种因素进行了计算分析,并对在分期浇筑面板的高程、堆石体的材料及变形特性、垫层料的材料及变形特性以及不同的蓄水情况等因素影响下的脱空值及其规律进行了系统的比较分析.结果表明,低压缩性、高抗剪强度的垫层料和砾石材料变形较小,通过控制填筑高度及施工顺序、提高碾压质量等措施,可防止或减少面板脱空现象.

探地雷达对路面板脱空现象检测时的信号分析与处理

基于探地雷达对水泥混凝土路面板探测原理,推导出当路面板下出现脱空时反射波传播发生变化的时差公式。分析路用探地雷达检测时的回波信号,针对由于噪声而出现的各种杂波信号,提出滤波处理方法,保留有用的回波信号。利用小波分析方法,对山东烟台—威海高速公路试验段探地雷达实地检测所得信号进行分析,剔除各种误差,以准确测得脱空厚度。结果表明,采用探地雷达方法具有快速、无损、精度高等优点。

面板与坝体的分期施工高差对面板脱空变形的影响

【目的】研究高面板堆石坝面板与坝体的分期施工高差对于面板脱空变形的影响。【方法】在分析面板脱空机理的基础上,运用三维有限元子模型法,考虑堆石体的流变变形,以国内某高面板堆石坝工程为例,对不同面板与坝体分期施工高差方案所产生的面板脱空变形特征进行分析。【结果】面板与坝体的分期施工高差对各期面板的脱空变形影响显著,分期施工高差越大,各期面板的脱空变形相应越小;对于200m级的高面板堆石坝,为有效避免面板脱空现象,面板与坝体的分期施工高差宜控制在15m以上。【结论】对于采用分期施工方案的高面板堆石坝,应结合工程实际情况,通过有限元计算等方法合理选择适宜的面板与坝体的分期施工高差。

大坝面板脱空地质雷达波场数值模拟与瞬时属性分析

针对不同类型大坝面板存在的脱空问题,依据实际面板组成结构与物性参数,采用时间域有限差分法,对无钢筋、单层与双层钢筋面板脱空模型进行雷达波场数值模拟与瞬时属性提取,分析不同脱空情况下雷达波场响应特征。研究结果表明:当面板出现脱空隐患时,脱空区域出现能量较强的反射波,脱空反射波相位与面板底部反射波相位相反,脱空反射同相轴出现明显的"下拉"现象,脱空厚度越大,脱空反射同相轴"下拉"幅度越大;当面板内部存在钢筋时,脱空反射同相轴连续性变差,随着面板内部钢筋层数增加、钢筋间距减小,脱空反射波形态与反射同相轴"下拉"现象逐渐消失;在雷达数据信噪比较低且从雷达剖面图无法识别脱空存在的情况下,需借助瞬时属性来识别脱空隐患。

面板堆石坝混凝土面板脱空影响因素敏感性分析

面板脱空的根本原因是面板与垫层之间的不协调变形,为了探究坝址区地形地质条件及库水位循环升降对面板脱空的敏感性,本研究采用子模型法准确模拟了面板脱空区域的力学响应特性,基于相对变位法研究了河谷宽高比T、覆盖层厚度F及水库水位循环升降次数K对混凝土面板脱空的敏感性。研究结果表明:混凝土面板脱空特征值的扩展会随三者的增大呈对数形式增长,其中,河谷宽高比T的增大削弱了河谷地形对坝体的约束,从而促进了面板脱空的发展,但当河谷宽高比T大于2.0时,其对面板脱空的敏感性会显著降低;覆盖层厚度F的增加促进了坝体的不均匀沉降,进而导致面板脱空区域向底部扩展,但面板脱空对覆盖层的敏感性会随着覆盖层厚度F的增加而降低;由于面板与堆石体变形特性的差异,在水库水位循环升降作用下,面板脱空区域缓慢扩展,并最终趋于稳定;三者中,F对面板最大脱空深度的敏感性最高,T对顺坡向脱空长度的敏感性最高。本研究成果可为面板脱空问题的防治提供相应的理论依据。

库水位骤降对高面板堆石坝面板脱空的影响

为研究库水位骤降对于高面板堆石坝面板脱空的影响规律,通过系统分析与比较,选择了面板与坝体材料的本构模型以及二者之间的接触面模型,分析提出了大坝施工加载及蓄水过程的模拟方法以及面板脱空的模拟方法。以某面板堆石坝为例,按照不同的库水位骤降速度与骤降幅度制定4种方案,分别进行大坝的三维有限元应力变形计算以及脱空模拟。然后通过对比分析4种计算方案的计算结果,系统总结库水位骤降速度与骤降幅度对面板堆石坝面板应力变形及面板脱空的影响规律。结果表明:在库水位下降幅度一定的条件下,随着水位下降速度的减小,面板的脱空值有所减小;在库水位下降速度一定的条件下,随着水位下降幅度的减小,面板的脱空值也相应减小。因此,在实际面板堆石坝工程中,需要控制库水位的骤降速度与骤降幅度,以防止面板脱空现象的发生。

面板堆石坝考虑蠕变的面板脱空问题的分析研究

随着面板堆石坝的高度从100 m级发展到200 m级甚至更高,也随之出现了一些人们以前并未关注过的问题,分期施工的面板脱空现象就是其中一个值得关注的问题。采用考虑蠕变的三维有限元分析法讨论蠕变对面板脱空的影响以及考虑蠕变后影响面板脱空现象的各种因素并进行计算分析,发现面板堆石坝面板脱空产生的主要原因是面板材料与堆石体及垫层材料的材料性质相差很大,受荷过程中2种材料产生不协调的变形材料蠕变。通过对影响脱空值的各种因素系统分析,得出了一些规律,为防止混凝土面板堆石坝面板脱空提供了科学依据。

面板脱空检测在宝泉上水库主坝填筑中的应用

采用原型观测技术对混凝土面板堆石坝的面板脱空及位移变形进行数据观测和研究,使技术人员根据观测数据及早发现问题并找出相应对策进行处理,对大坝的稳定起到了坚固的防御作用。介绍了面板脱空现象的成因,现场检测的各项准备及注意事项,最后进行监测及数据分析,为面板堆石坝的安全运行提供有效保证。

天生桥一级水电站面板堆石坝面板脱空处理

天生桥一级水电站面板堆石坝为特大型面板堆石坝 ,混凝土面板总面积 17.15万m2 ,分 3期施工。下期面板施工前 ,在对上期面板进行检查时发现 ,面板与大坡面产生脱空 ,其主要原因是施工组织欠妥、大坝沉降量大及水库蓄水使面板产生挠曲变形所致。处理措施为 :采用水泥粉煤灰浆液灌注脱空部位 ,对于减少面板裂缝有着积极的意义。其处理方法 。

三板溪面板堆石坝流变特性及面板脱空效应

为深入分析高面板堆石坝的空间流变特性及面板脱空现象,提出了基于接触面单元变形分析的面板脱空计算方法,基于FLAC3D平台二次开发了面板堆石坝三维静力和流变特性同步分析的计算程序,并对脱空算法和程序进行了验证。针对三板溪面板堆石坝变形及脱空问题,采用二次开发的程序分析了坝体变形的时空分布规律和面板脱空特性,得到了坝体变形空间分布,明确了面板脱空位置分布及脱空值。研究成果表明:坝体流变效应在空间上呈现出显著的不均匀分布特点,坝体流变效应将加剧面板的脱空程度,并有可能引起出现新的脱空区域。

高面板堆石坝面板脱空效应

针对面板堆石坝的脱空问题,以三板溪水电站面板堆石坝为工程背景,基于FLAC 3D软件的内嵌语言,二次开发模拟面板堆石坝填筑施工和蓄水过程模拟的计算程序。通过在面板和垫层之间设置接触面来模拟面板与垫层的脱空效应,进而深入研究面板在施工和运行阶段的脱空机理。研究成果表明,施工期面板脱空的主要原因源自坝体自重,蓄水期面板脱空的主控因素是蓄水引起的应力重分布以及堆石料流变变形。

面板堆石坝面板脱空的温度法监测技术

叙述了面板堆石坝面板脱空问题,由于面板脱空具有隐蔽性和随机性,以往的单点监测法对此很难胜任,因此,提出采用温度法对面板脱空进行事前监测。文中详细介绍了面板脱空温度法监测的方法和原理,以及室内试验情况和试验结果。

地质雷达在混凝土面板脱空缺陷探测中的应用

简述了地质雷达工作原理,并对地质雷达在混凝土面板脱空缺陷检测中的参数选择及数据处理、分析方法进行了介绍。结合梅河高速公路路面检测的工程实例,详细分析了面板脱空的波形图像特征。

高面板堆石坝面板脱空影响因素分析

目前对于在实际施工过程中高面板堆石坝出现的面板脱空现象的影响因素仍缺乏较全面的研究.以云南某高面板堆石坝为例,给出了影响面板脱空问题的3种因素,同时对这3种因素进行了详细的三维非线性有限元计算分析.计算结果表明,通过增加已填筑坝体超高、延长坝体预留沉降时间、坝体临时断面充水预压等措施可以在一定程度上防止或减小面板脱空现象.同时结合实际工程对如何防止或减小面板脱空提出了一些建议.

地质雷达在混凝土路面板脱空检测中的应用探讨

简述了脱空识别的方法,提出地质雷达应用到混凝土路面板下脱空的检测,克服了常规检测方法的局限性,为混凝土路面的预防性养护及维修提供了一种新的快速科学的检测方法。

200m级面板堆石坝面板脱空影响因素分析

目前针对200m级高面板堆石坝面板脱空机理的研究较少,而国内已建的部分高面板堆石坝均出现不同程度的面板脱空现象。为研究面板脱空影响因素,利用三维非线性有限元对高面板堆石坝进行全方位结构计算,从力学机理上对面板脱空的主要影响因子(堆石流变、施工分期和筑坝材料等)进行深入分析。结果表明,200m级高面板堆石坝面板脱空受多种因素的相互影响,堆石体流变使面板脱空趋势变大,抗剪强度高的堆石体可减小面板脱空范围,优化施工顺序对控制面板脱空有利。

地质雷达及超声横波成像法在大坝混凝土面板脱空检测中的对比分析应用

以混凝土面板脱空检测为例,介绍两种广泛使用的混凝土无损检测方法,即地质雷达和超声横波成像法的原理及应用。重点对比和分析两种方法在水库大坝混凝土面板厚度及脱空检测中的应用效果及优缺点,提出水库大坝混凝土面板脱空质量检测的几点建议,指出利用综合物探方法来进行混凝土面板脱空检测的必要性。

水泥混凝土路面板脱空检测和处治方法

水泥混凝土路面是我国公路路面的主要形式,在我国的公路网中占有很大的比重。但是,我国路面基层的材料多为稳定类集料,其模量远小于混凝土板面层的模量,故水泥混凝土路面在重车荷载的重复作用下,基层将产生一定的塑性变形;或者由于温度的影响,使得混凝土板产生挠曲变形,致使混凝土板局部范围不再与路面基层保持连续的接触。