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。

深厚覆盖层300m级超高土质心墙坝应力变形特征

目前我国高土心墙堆石坝的设计思想是在总结小浪底这类筑坝经验的基础上建立的,只有200 m级以下的资料可供参考,为此采用数值分析方法对居于心墙坝世界前列的深厚覆盖层300 m级高土心墙堆石坝进行进一步研究,探讨了心墙堆石坝填筑与蓄水的全过程,并分析了坝体、心墙的应力与变形特征。计算结果表明,300 m级高土质心墙堆石坝变形、应力均在可接受的范围内,理论上是可行的。

300m级高面板堆石坝安全性及关键技术研究综述

摘要： 程特性及本构关系、变形特性及渗透稳定性、抗震安全性及措施方案、安全监测等关键技术等进行了深入研究，取得了系列重要成果。结果表明，按照特等工程、特级建筑物设计安全标准，建设超高面板堆石坝是安全可靠、风险可控的。研究提出的相应设计安全标准和安全控制指标可供高混凝土面板堆石坝建设借鉴。

300m级高面板堆石坝适应性及对策研究综述

"300 m级高面板堆石坝适应性及对策研究"课题对已建的200 m级高面板堆石坝建设进行了系统的技术总结,并围绕拟建的300 m级高面板堆石坝的主要技术问题开展研究,即:经济优势及筑坝条件,筑坝材料特性,坝体分区与变形控制,坝体稳定性评价与变形控制标准,防渗和止水结构适应性,坝体填筑程序及施工质量控制等,取得了一系列成果。研究认为,在适当条件下,采取适当的工程技术措施后,建设300 m级高面板堆石坝是可行的。研究报告还提出了进一步的研究方向和重点课题。

300m级高堆石坝长期变形预测

流变是高堆石坝变形的重要特征,过大的后期变形将对大坝的安全运行产生影响。采用幂函数流变本构模型,对双江口300 m级心墙堆石坝长期变形进行了3维有限元仿真分析,根据堆石料尺寸效应的流变试验资料,初步探讨尺寸效应对高堆石坝长期变形的影响。分析结果表明:双江口心墙堆石坝在大坝满蓄后3年大坝变形基本趋于稳定,变形量在可控制范围之内;尺寸效应对高堆石坝长期变形影响明显,与实际堆石体相比,缩尺后的室内堆石试样表现出较小的长期变形,对大坝变形的预测精度有一定影响。

300 m级超高堆石坝砾石土料质量控制标准研究

砾石土料作为300 m级超高堆石坝的心墙材料,其质量控制标准一直施工过程中的技术难题。瀑布沟、糯扎渡、长河坝、两河口等水电工程施工经验及研究成果表明,现有的碾压设备可满足300 m级超高砾石土心墙堆石坝的建设需要。根据砾石土特点、碾压设备性能和超高坝质量要求,提出砾石土料的质量控制标准,为在建和拟建的超高堆石坝砾石土料的质量控制提供依据。

中国300m级超高面板胶结堆石坝的发展前景

针对高面板堆石坝坝高升至300 m级导致坝体应力显著变形的问题,基于国内外所建面板胶结堆石坝的实践经验,从技术、安全、经济方面分析了我国拟建300 m级超高面板胶结堆石坝的可行性,并介绍了胶结堆石坝的剖面设计与施工工艺。结果表明,胶结堆石坝是一种高安全的新坝型,坝体和地基条件得到显著改善,有待深入研究高应力与高水头作用下胶结堆石料的应力变形规律及改善措施,未来在我国有望建成300m级超高面板胶结堆石坝。

300m级高土石坝心墙内部变形监测关键技术研究

300m级高土石坝在心墙施工填筑期间,受自重影响,心墙内部有较大的垂直位移。在蓄水后受库水压力等影响,心墙内部有较大的水平位移,因此心墙变形监测是重点监测项目。对300m级高土石坝心墙内部变形监测的仪器布置及选型进行了总结归纳和研究探讨,并推荐了心墙水平位移和垂直位移监测的首选方案,为长河坝等类似规模工程心墙变形监测技术奠定了基础并积累经验。

300m级高面板堆石坝安全监测技术探讨

中国混凝土面板堆石坝正在向300 m级坝高突破发展。坝高的突破必然导致安全监测系统升级。通过总结200 m面板坝安全监测施工经验,提出了适用于300 m级面板坝的改进措施。300 m级面板坝安全监测系统应积极引用新型监测技术,并通过"数字化"大坝平台充分利用监测指导施工的工程效益。

300 m级心墙堆石坝与地下厂房洞室群渗流分析与控制

渗流分析与控制对高心墙堆石坝工程安全至关重要。双江口水电站心墙堆石坝最大坝高314 m,地下厂房洞室群规模巨大,工程厂坝区的水文地质条件复杂。采用4种有限元法进行渗流计算分析和渗流控制方案研究,反演得到天然渗流场边界水位和材料渗透参数,建立4套有限元计算模型,计算分析运行期不同方案下渗流场分布、渗透坡降和渗流量,研究渗流控制方案的可行性和合理性,为双江口水电站工程安全运行奠定了基础。

300 m级高坝坝肩开挖单元工程优良率影响因素分析与研究

为提高双江口水电站坝肩开挖单元工程优良率,基于组合赋权理论,建立开挖单元工程优良率影响因素评价模型。考虑不平整度和超欠挖等因素,构建涵盖钢管刚度不足、样架加固方式不合理、角度检查频率不够、钻爆设备性能差等11项末端要素的坝肩开挖评估指标体系,运用G1-熵权组合赋权法评估坝肩开挖影响因素,并制定相应管控措施。结果表明:样架加固不合理、角度检查频率不够和梯段高度不合理是影响双江口水电站坝肩开挖单元工程优良率的要因。该方法在双江口水电站坝肩开挖施工过程中得到较好的应用,提高了评价的客观性和科学性。

柔性测斜仪在300m级超高土石坝变形监测中的探索性应用研究

传统仪器已难以适应300 m级超高土石坝对安全监测的技术要求,如心墙内水平位移和垂直位移监测、上游堆石区蓄水及运行期的垂直位移监测,目前国内外尚无有效的改进监测手段和方法。提出了采用柔性测斜仪对心墙分层水平位移、心墙分层垂直位移以及上游堆石区分层垂直位移进行监测的新方法,详细介绍了仪器工作原理及监测布置方案,对类似工程有参考价值。

柔性测斜仪在300 m级高坝中的应用

两河口水电站大坝为300 m级高砾石土心墙坝,建坝于高原高寒地区。特殊的环境条件对监测仪器的耐久性、可靠性及适应性提出了很高的要求。柔性测斜仪为安全监测新仪器,在水电工程中的应用较少,在300 m级高土石坝中的使用更是国际首创。自2017年以来,柔性测斜仪在两河口水电工程中已布设并安装了10套,仪器运行情况整体良好,监测成果能够反映出所测部位的真实变形,所取得的监测成果在服务该工程的同时,可对同类型工程的安全监测起到指导作用。

高心墙堆石坝应力应变分析

采用多种本构模型分别对300 m级高心墙堆石坝进行三维有限元计算,分析了本构模型、心墙和坝壳的弹性模量对坝体应力变形及拱效应的影响。结果表明,坝体变形及拱效应规律相近且符合一般规律,具有较高的参考价值。

300m级高混凝土面板堆石坝坝体内部变形监测新思路

300m级高混凝土面板堆石坝的安全监测设计有别于常规的面板堆石坝,面对近900m宽的坝体断面,其内部变形监测将是一个新的难题。文中简要阐述了高面板堆石坝内部变形监测的重要性,分析了常规面板堆石坝内水平位移监测方法的不足,提出并论证了应用碳纤维增强复合材料(CFRP)的串联杆式位移计作为水平位移监测方法的合理性和可能性,提出了采用微位移传感器代替微压传感器作为水管式沉降仪的自动化监测仪器,探讨了在高面板堆石坝沉降监测中采用横梁式沉降仪和水管式沉降仪的必要性,并指出这种组合布置是确保高面板堆石坝混凝土面板施工质量和安全运行的重要保障。重点论述了设置坝体横向和纵向监测廊道的必要性和可能性,纵向廊道对坝体内部变形监测带来的扩展,以及监测廊道对面板堆石坝坝体内部变形监测系统在施工期和未来的运行期可能带来的巨大收益。

基于多源监测数据与多目标优化的高堆石坝参数反演分析

基于300 m级高堆石坝多材料分区与多源监测布置特点,建立分区目标优化函数,并采用第3代非支配排序多目标遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅲ,NSGA-Ⅲ)提出了可充分利用多源监测数据并兼顾整体优化与分区协调的多目标参数反演方法。采用该方法对两河口高堆石坝4个主要材料分区开展了施工期参数反演分析,并与单目标反演参数的计算结果进行对比。结果表明:该方法更能适应300 m级高堆石坝参数反演分析,进一步提高参数反演的精度。