龙山水库大坝坝顶裂缝调查及成因分析

龙山水库经除险加固工程后存在沉降问题,导致坝顶出现裂缝,对大坝运行安全影响未知。综合采用坑探、钻探和物探手段对大坝运行安全进行评价,分析坝体填筑现状,对裂缝和沉降问题成因进行调查分析,同时考虑加固工程引起浸润线降低的影响,对沉降量进行初步评价。结果表明,龙山水库沉降主要由于坝体部分区域填筑质量较差,以及浸润线降低引起填料固结沉降。虽然沉降现状仍满足要求,但不排除继续沉降的风险,需挖除不密实土体后重新进行培厚加固。本研究相关勘测手段及分析可为类似坝体沉降问题提供参考。

分散性土均质土坝渗透破坏性状及溃坝原因

分散性土的均质土坝,坝顶及坝面若不采取有效的加固措施,坝坡一定会遭雨水的严重破坏.土的分散性鉴定结果,如果几种方法结论不相一致,应以针孔试验为标准. 大坝溃决的主要原因:(1)坝料是分散性土; (2)坝顶存在横向裂缝,渗流很快从下游坝坡逸出; (3)下游坝坡未作反滤保护;(4)库水全由降雨形成,水质纯净.

上犹江水电站大坝闸墩与廊道顶拱裂缝成因分析

针对江西上犹江水电站大坝闸墩裂缝和检查廊道顶拱的贯穿裂缝,运用温度场和温度应力的有限元方法对施工和运行过程进行模拟计算,在运行期重点考虑夏季泄洪冷击和冬季寒潮对开裂的影响,根据计算结果对裂缝的成因进行分析。计算结果表明,不同时期的温度应力是产生裂缝的主要原因。提出了裂缝处理和预防的建议。

土心墙堆石坝坝顶裂缝扩展有限元模拟

基于ABAQUS计算平台,采用扩展有限元方法对某土心墙堆石坝坝顶裂缝的发生及扩展情况进行了模拟,针对含初始裂缝的简化平面有限元计算模型,得到了以下结论:坝顶裂缝的产生原因主要是上下游的不协调变形,上游坝壳的湿化变形会加剧此不协调变形;坝顶裂缝多出现在心墙下游侧,其扩展的方向为朝下游侧且与水平面呈45°左右夹角,初始裂缝的长度对裂缝扩展方向影响较小;开发编制了求裂纹扩展长度及开度的插件,以靠近心墙中心的初始裂缝为例,在库水压力及湿化作用下,裂缝扩展的平均长度为2.5 m,裂缝平均张开距离为0.18 m;初始裂缝越靠近心墙中部,裂缝扩展长度及开度越大。设计及施工中在加强接触部位碾压质量的同时应注重坝顶心墙中部的压实质量以减小坝顶裂缝发生的危害。

高土质心墙坝坝顶裂缝模拟方法及应用

土质心墙坝坝顶裂缝是目前高土石坝建设及运行中常遇到的病险,其发生和发展大大增加了工程的安全风险。基于扩展有限元的位移模式提出了坝顶裂缝的模拟方法并将其运用到瀑布沟土心墙坝坝顶裂缝模拟中。首先介绍了坝顶裂缝模拟方法的基本原理,其后采用神经网络遗传算法对瀑布沟心墙坝典型监测点监测数据进行了反演,采用反演得到的模型参数同时考虑筑坝料湿化、流变及固结,进行了瀑布沟心墙坝坝顶裂缝模拟。结果表明:采用反演参数计算得到的坝体变形与监测资料较为吻合;蓄水后坝体最大沉降3.27m,向上游最大水平位移1.17m,上游堆石料湿化沉降最大达0.48m,上游坝壳的湿化变形作用导致了坝顶上下游的不均匀变形;模拟得到的坝顶裂缝首次发生在满蓄后,距离坝轴线4.75 m位置处,1个月内裂缝扩展至1.75 m深度(坝顶填土内,未扩展至心墙),运行10 a间坝顶裂缝未发生实质性发展;此外,不考虑上游坝壳湿化时坝顶未有裂缝产生,考虑湿化而不考虑流变时坝顶裂缝扩展深度最大为1.25 m,最大张开宽度为2.7 cm。相关成果可为类似特高土心墙坝工程预防坝顶裂缝的发生提供相关参照。

小浪底斜心墙堆石坝坝顶纵向裂缝数值仿真分析

为了探究高心墙堆石坝产生坝顶纵向裂缝的原因,初步分析了小浪底工程产生坝顶裂缝的诱因,并依据变形倾度法原理,采用三维非线性有限元数值仿真算法,对产生坝顶纵向裂缝的三种可能诱导因素(蓄水作用、上游坝壳料的浸水湿化变形和筑坝料的流变变形)进行了计算分析。结果表明,蓄水作用、上游坝壳料的浸水湿化变形是产生坝顶纵向裂缝的主要原因,而筑坝料流变变形的长期发展对坝顶后期变形不利。

基于贝叶斯参数更新的高土石坝坝顶开裂风险动态评估与预警

坝顶开裂是高心墙堆石坝最常见的故障模式之一,其开裂风险与异常状态持续时间密切相关。提出了一种高土石坝坝顶开裂动态风险评估与预警方法,通过变形倾度法进行坝顶异常状态识别,采用指数分布描述坝顶开裂前异常状态持续时间TAS的概率分布,构建坝顶开裂风险评估模型,进而实现坝顶开裂风险的实时分析和基于概率的开裂时间估计,根据观测到的坝顶开裂前异常状态持续时间,对风险模型中的参数λ的概率分布进行贝叶斯估计和更新。通过某高心墙堆石坝的实例研究,验证了该方法的有效性,通过该大坝历年高水位时刻观测到的坝顶开裂情况,对风险模型参数λ进行更新,使其概率分布的离散程度逐步减小,坝顶开裂概率估计的置信区间也随之缩小,通过坝顶开裂时对应开裂概率的统计分析进行大坝开裂时间预测,基于开裂时间估计的置信区间下限发出坝顶开裂预警,结果表明,方法可以较为准确地预测坝顶开裂时间并提前20天以上发出坝顶开裂预警。

瀑布沟砾石土心墙堆石坝初次蓄水期坝顶裂缝成因分析

利用瀑布沟大坝的现场监测变形资料,结合倾度分析方法,从时间与空间上初步分析了大坝初次蓄水坝顶的变形特性与纵向裂缝的产生原因。研究分析表明,瀑布沟大坝初次蓄水期间纵向裂缝的产生主要是堆石的湿化和水荷载作用引起,其在高水位时作用尤其明显,而与初始阶段的快速蓄水并无太大的联系;流变在蓄水初期作用对裂缝的产生影响不大,但后期可能会产生不利影响。

深厚覆盖层上高心墙堆石坝坝顶开裂特征及原因研究

国内多座深厚覆盖层上兴建的高心墙土石坝坝顶均出现不同程度的开裂,对坝体的长期安全稳定构成威胁,受到业内广泛关注。通过地质雷达、高密度电法等物探技术确定某高心墙堆石坝顶裂缝时空分布情况,根据变形实测资料分析了其变形破坏特征,并结合工程建设情况、结构特征、运行情况等对开裂原因进行分析。结果表明坝顶裂缝产生的根本原因是土体承受的应力超过其抗拉强度或抗剪强度后而发生的破坏,直接原因为坝顶的不均匀沉降,其中水荷载、湿化变形、蓄水速度、坝顶材料特性是坝顶不均匀沉降的关键影响因素。

基于流固耦合的高砾石土心墙坝坝顶开裂研究

从我国多座高砾石土心墙坝运行情况来看,坝顶开裂是深厚覆盖层上高砾石土心墙坝建设中需要高度关注的问题。以长河坝工程为例,在考虑流变变形和湿化变形的基础上,采用渗流固结全耦合计算方法进行参数反分析,并根据实测资料及反分析模型计算成果对蓄水过程中坝顶拉伸和剪切应变的时空变化特征进行研究。计算结果表明:高砾石土心墙坝下游坝壳和心墙之间在蓄水阶段有发生拉伸裂缝和顺河向剪切裂缝的风险;在水位下降期间还应关注上游坝壳和心墙顶之间出现拉裂缝的风险。

某拱坝坝顶纵向裂缝开度变化规律“异常”成因分析

针对某重力拱坝坝顶沿拱向的贯穿性裂缝在河床坝段部分裂缝开度表现为温升时增大、温降时减小的"异常"现象,采用三维有限元方法,引入双节点单元来仿真分析坝顶纵向裂缝传力特性,在温升与温降两种工况下模拟坝顶纵向裂缝开度的变化情况,并结合裂缝实测资料分析了该裂缝出现"异常"变化规律的物理成因。分析结果表明:该重力拱坝坝顶纵向裂缝上游侧拱圈弧长大于下游侧拱圈弧长,温升时,上游侧拱圈膨胀向上游变形大于下游侧拱圈膨胀向上游变形,导致河床部位的坝顶纵向裂缝开度增大;而温降时,上游侧拱圈向下游变形大于下游侧拱圈向下游变形,从而出现河床部位坝顶纵向裂缝开度较小甚至处于闭合状态的现象。

基于变形倾度的高心墙堆石坝坝顶开裂影响因素分析

高心墙堆石坝因赋存环境复杂,载荷大、应力水平高,坝体安全受到广泛关注。实际工程中坝顶开裂现象时有发生,影响大坝的防渗和稳定,分析和研究影响坝顶开裂的相关因素对大坝设计和运行具有重要意义。基于此,通过对比典型大坝开裂前后坝顶变形倾度的变化规律,将变形倾度作为衡量指标进行了高心墙堆石坝坝顶开裂的影响因素分析。基于多座已建高心墙堆石坝相关信息,构建了考虑坝体尺寸、覆盖层厚度、蓄水高度及速率和运行时间的研究方案。结果表明,坝顶变形倾度随坝体高度增加而显著增大,二者呈非线性增长关系。建于深厚覆盖层上的高心墙堆石坝坝顶开裂风险更大,但覆盖层厚度达到100 m以上时,坝顶变形倾度趋于收敛。坝顶变形倾度对高蓄水位更加敏感,且随着蓄水速率的加快,坝顶变形倾度变大。

龙口水电站大坝横缝渗漏处理工程的施工工艺

介绍了坝顶垂直骑缝钻孔化学灌浆施工工艺在黄河龙口水电站大坝横缝渗漏处理工程中的应用,从施工后的效果来看,采用该施工工艺,圆满地解决了水电站大坝横缝渗漏的问题。

社上水库一号坝坝顶裂缝成因的分析

根据社上水库库水位实际下降过程,分别建立了一号坝斜心墙体、上游坝壳体浸润线方程,并据此对坝顶裂缝成因进行定量分析,指出了库水位降速较快所形成的危险水力条件引起坝坡失稳,是产生坝顶裂缝的主要原因.

高心墙堆石坝坝顶裂缝成因分析

土石坝张拉裂缝一般由坝体的不均匀沉降变形引起,是土石坝破坏的主要诱因和表现形式之一。基于变形倾度法及有限元应力应变法,建立了3种高心墙堆石坝坝顶裂缝的判别准则。应用该判别准则,以某心墙堆石坝为例,对其坝顶裂缝的成因做了初步分析,可为在建或拟建高心墙堆石坝坝顶裂缝的预防提供参考。

张峰水库初期蓄水后坝顶出现裂缝原因初步分析

张峰水库初期蓄水后,在其坝顶上出现了许多纵横裂缝。文中详细论述了裂缝出现的状况,并分析了裂缝出现的原因。

莲花水电站二坝坝顶路面裂缝处理

介绍了莲花水电站二坝坝顶路面裂缝检测、成因分析和处理方案。

基于反演参数的心墙堆石坝坝顶裂缝成因研究

坝顶开裂问题是心墙堆石坝常见的工程问题之一,对工程的安全运行具有重要影响。基于某心墙堆石坝实际蓄水过程和丰富的变形监测资料,考虑堆石体的流变和湿化变形,对该心墙堆石坝进行填筑、蓄水和运行全过程变形仿真计算,分析了坝顶裂缝成因。基于实测变形资料对静力本构模型参数、流变参数和湿化参数进行了联合反演分析,结果表明:基于反演参数的坝体应力变形计算结果与实测变形较为吻合,上游堆石体的湿化变形导致坝顶出现了不均匀沉降,运行期内坝顶沉降趋于稳定,沉降的不均匀性逐渐减小。坝顶变形倾度超过临界值的时间点与发现坝顶裂缝的时间点基本吻合,可见,初次蓄水和水位波动产生的湿化变形是导致坝顶开裂的主要原因。