高面板坝土工格栅加固机制及抗震加固效果分析

现有土石坝震害调查、模型试验以及动力反应分析等研究结果表明,靠近坝顶区的上部坝坡是土石坝抗震的薄弱部位。目前强震区高土石坝抗震设计多采用土工格栅来加固上部坝坡,以提高坝顶区抗震稳定性,如何合理评价土工格栅的加固效果是国内外学者关注的焦点。本文在系统总结土工格栅加固机理的基础上,基于准黏聚力加固机理和等效复合体计算模型模拟土工格栅加固作用,从坝坡抗震稳定、坝体地震永久变形和面板防渗体系安全等方面对土工格栅加固高面板坝的加固机制及抗震加固效果进行了综合分析评价。结果表明:(1)格栅和堆石料的相互作用使得堆石料具有了一定的整体性,其刚度和强度均有一定程度的提高;(2)格栅加固可以限制堆石体侧向移动,提高坝坡整体性和稳定性,减少坝体地震永久变形,从而改善面板应力分布和减少面板接缝位移,提高防渗系统的安全性;(3)土工格栅对高面板坝具有综合的加固效果,需要采用综合性评价方法进行总体评价。

狭窄河谷地形对200m级高面板坝变形和应力的影响研究

目前,世界上尚无有关建造在狭窄河谷上的200m以上高面板坝的报道。本文利用三维非线性有限元分析方法,结合一座拟建中的河谷宽高比仅为1.88的225m高的面板堆石坝,对坝体的变形和应力进行数值计算,对狭窄河谷上建设的高面板坝可能存在的问题进行了探讨。分析了狭窄河谷的拱效应对大坝的变形和应力的影响,建议了相应的工程措施。

非一致地震动输入下高面板坝地震反应特性

为研究地震波非一致输入对三维高面板坝动力反应的影响,采用波场分离的思路将人工动力边界处的总波场分解为无局部场地效应影响的自由场和局部场地效应引起的散射场,借助黏弹性边界建立地震波在自由场作用下地震动非一致输入,实现考虑地基辐射阻尼和地震波行波效应的地震动输入。对我国西南地区某高面板坝进行非一致地震动反应分析,研究P波和SV波作用下坝体结构的动力反应规律。结果表明:当P波非一致输入时,随着入射角度的增加,竖向加速度和动位移极值逐渐减小,水平向加速度和动位移极值逐渐增大;SV波非一致输入时,地震动反应规律与P波入射时相反。入射角度对地震波的行波效应以及坝顶加速度反应谱幅值等都有较显著的影响。

大石峡高面板坝筑坝砂砾料现场大型相对密度试验

当前,主要采用相对密度来表征筑坝砂砾料的密实程度,并以此来评价大坝的施工碾压质量。受试验设备尺寸和击实功能的限制,室内试验难以反映现场实际筑坝砂砾料粒径大、采用大型碾压机具进行高强度碾压的实际情况,试验确定砂砾料最大干密度值偏低,难以直接用于指导实际工程。针对大石峡高面板坝筑坝砂砾料,在工地现场采用实际筑坝碾压设备和大型相对密度桶,对原级配坝料开展相对密度试验,研究了坝料的压实特性,确定了不同级配(含砾量)坝料的相对密度特性指标。研究表明:比较室内试验成果,现场试验确定砂砾料最大干密度值有较大提高;随着含砾量的增加,砂砾料的最大、最小干密度值先增加、后减小,存在压实密度最高的最优含砾量特征值;强振碾压使得弱胶结砂砾料产生不同程度的颗粒破碎效应,颗粒破碎的程度和土料的原始级配特性相关联。

水布垭高面板坝设计

水布垭混凝土面板堆石坝坝高233 m,为目前世界上已建和在建同类坝型之最高。大坝的设计基本上是按传统概念设计,但大坝的趾板设计以及上游坡挤压边墙固坡技术的采用亦有新意。简要介绍大坝布置、坝体分区与坝料设计、坝基处理、趾板、面板、分缝和止水、观测设计,以及料源规划等。大坝目前基本建成,并正在蓄水,2007年7月可实现发电,大坝监测系统显示大坝目前运行正常。

高面板坝地震动三维非一致输入的波函数组合法

提出三维问题的波函数组合法求解不规则河谷的散射问题,应用到高面板坝动力有限元计算的地震动输入中,可以满足非一致输入的要求,并回避人工边界对外行波的反射问题。重点介绍三维问题的波函数组合法的理论推导和程序的算例验证,并给出将该方法应用到高面板坝地震动输入的基本步骤。

深厚覆盖层上阿尔塔什高面板坝大型振动台模型试验研究

针对深厚覆盖层上阿尔塔什高面板坝结构特点,考虑河谷深厚覆盖层地基影响,模拟抗震加固措施的作用,制作了模型总高150cm的二、三维大比尺模型坝,进行大型地震模拟振动台振动试验,研究了大坝在各级地震作用下的地震反应特性,论证了大坝设计抗震加固措施的有效性。论述了大型振动台模型试验的基本情况,包括模型设计与制作、试验内容与方法等,并总结了主要试验成果和研究结论。试验结果表明:大坝结构的动力特性同输入地震动的强度和振动历史相关,地震强度及频谱特性、蓄水等因素对大坝结构的地震反应特性有重要影响,大坝在设计地震作用下的地震残余变形量值较小,抗震阻滑钢筋和混凝土框格梁加砌石护坡的大坝抗震加固措施体系可以有效提升大坝的抗震性能。

高面板坝周边缝止水的整体解决方案研究

在指出现有阿里亚坝止水模式局限性的基础上,提出了高面板坝周边缝止水的整体解决方案,并对该方案的目标、安装工艺、采用的技术措施以及独立止水设计作了详细探讨。

高性能砼及其在高面板坝工程的应用

1 概念高性能砼的概念是上世纪80～90年代相继由日本、美国等国提出。10多年来,许多国家对高性能砼在工程中的应用问题进行了研究和探索。目前国内外工程界关于高性能砼的观点大致有以下几种。 1.1强调'高强'作用的观点这种观点认为,高性能砼是指'在其硬化状态下,具有一种或多种性能的高强砼'。也就是将高强作为高性能砼的重要标志,其28d抗压强度可达40MPa以上,同时要求其具有良好的抗冲耐磨性,抗裂性等。这种高性能砼配合比设计的特点是:水泥用量大。

阿尔塔什高面板坝一期面板裂缝发展统计分析与处理

阿尔塔什大坝工程为混凝土面板砂砾石堆石坝,工程规模较大,在面板混凝土裂缝发展方面具有可研代表性。面板作为面板坝核心的防渗结构,其裂缝控制一直是行业的重点和难点。根据阿尔塔什大坝工程一期面板裂缝发展情况的统计分析,主要从浇筑的跳仓序列和混凝土浇筑完成时间延长方面对裂缝发展情况进行分析讨论,提出其相关性,并针对裂缝发展的不同程度,提出相应的处理标准及措施,经检测处理效果良好,可为同类工程提供借鉴。

阿尔塔什高面板坝变形控制与安全保障关键技术研究

针对深厚覆盖层上阿尔塔什高面板坝建设中遇到的主要工程问题,以大坝变形控制与抗震安全为着力点,在筑坝材料工程特性、大坝-地基系统变形控制与协调、大坝抗震安全评价与抗震加固措施以及大坝填筑施工质量控制等方面开展了系列专题研究,并将专题研究成果实际应用于大坝设计和施工中。通过系列专题研究,解决了深厚覆盖层上高面板坝建设关键技术难题,为具有大坝高度高、地震烈度高和坝基覆盖层厚度大且运行条件复杂工程建设特点的“新疆三峡”——阿尔塔什水利枢纽高面板坝建设与运行安全提供了可靠设计依据和施工质量控制手段。同时,基于深厚覆盖层上阿尔塔什高面板坝工程建设实践,为类似工程建设提供了可借鉴的建设经验,并初步建立了强震区深厚覆盖层上高面板建设关键技术体系。

复杂加载条件下高面板坝应力变形有限元分析

采用非线性有限单元法,对某高混凝土面板堆石坝进行复杂加载条件下的应力变形仿真分析,揭示了面板堆石坝在各种工况下的应力变形规律,为工程设计提供了依据。

高面板坝面板混凝土防裂质量控制要点

混凝土面板的裂缝问题是普遍存在而又较难解决的工程实际问题,针对高面板坝混凝土面板工程中常见的一些裂缝处理进行了分析,并提出了有效控制的方法措施,供有关人员参考。

某高面板坝光纤陀螺仪监测成果可信度评判

某高面板堆石坝面板挠度采用光纤陀螺仪进行监测,在坝体内部也埋设光纤陀螺仪配合水管式沉降仪进行辅助坝体沉降监测。通过光纤陀螺仪数据处理、同类工程类比及与大坝其他监测仪器进行对比分析,对光纤陀螺仪数据可信度进行综合评判,得出以下结论:光纤陀螺仪获取的面板挠度量值上大于其他同类工程,大于经验公式,也大于邻近面板垫层料内水管式沉降仪和引张线水平位移计矢量计算得到的成果;光纤陀螺仪获取的2015年的沉降速率大于同时段同位置的水管式沉降仪、坝顶表面变形的沉降速率,不符合一般规律。因此,该工程的光纤陀螺仪测值可信度不高。

“特窄河谷中深卸荷岩体上高面板坝变形及渗流控制关键技术研究”科技项目通过验收

2012年3月22日．“特窄河谷中深卸荷岩体上高面板坝变形及渗流控制关键技术研究”科技项目通过中国水电工程顾问集团公司验收。该项目由中国水电顾问集团西北勘测设计研究院承担．依托羊曲工程．针对特窄河符深卸荷岩体上高面板坝等变形及渗流控制天键技术进行了大量分析研究工作．取得了丰富研究成果。其主要成果：

强震区高面板坝抗震措施浅析

强震区200 m级高面板坝抗震机理及抗震设计方法、标准的研究,是制约高混凝土面板坝坝高提升和筑坝技术提高的关键因素之一。结合面板坝震害破坏形式,通过模型试验和数值模拟验证各种抗震加固措施的有效性,分析地震荷载对面板坝防渗体系影响,提出面板堆石坝的综合抗震措施。

阿尔塔什高面板坝工程智能管控系统建设及应用

随着科学技术的发展,水利工程的智能化建设与管理进行着多种尝试,也成了必然趋势。以位于南疆高寒深厚覆盖层地区的阿尔塔什高面板坝工程为对象,进行高寒深厚覆盖层高面板坝智能化建设与探索,集电气及自动化技术、北斗定位系统、远程视频监控技术、云技术、大数据技术等于一体,开发适应于阿尔塔什高面板坝工程建设的智能化系统,实现施工全过程的高效管理,提高施工质量,保证工程进度,避免安全事故,有助于“放心工程”的建设与移交,使水利工程管理逐渐走向信息化和科学化。

剥肋滚扎直螺纹钢筋连接技术在高面板坝工程中的应用

剥肋滚扎直螺纹钢筋连接技术与传统焊接方式相比,具有接头强度高连接速度快,应用广泛,安全性强,技术先进,经济成本低,效率高等优点。中水十五局在公伯峡水电站高面板坝面板砼结构中首次大胆采用该技术并取得了良好效果。

深厚覆盖层不对称河谷高面板坝施工期沉降分析

阿尔塔什混凝土面板砂砾石-堆石坝,是建在具有最大深度94m覆盖层上的高坝,复合高度达到了258.8m,在同类工程中具有代表性。通过对大坝施工期间沉降变形实测数据的分析,反映了坝体及坝基的变形特征,得到了高面板堆石坝施工期沉降变形的一般性规律,为后续相关坝体施工方案提供可参考的依据。

建造在狭窄河谷上的高混凝土面板堆石坝

介绍目前世界上几座建造在狭窄河谷上的高面板坝的运行情况。同时,结合一座拟建中的河谷宽高比仅为1.88的225m高的面板堆石坝的变形和应力计算分析,对狭窄河谷上建设高面板坝可能存在的问题进行了探讨。