松塔水电站上游土石围堰邓肯E-B、E-μ模型参数试验研究

西藏松塔水电站需在70多米深厚覆盖层上修建高度超过60 m的土石围堰,在国内还没有先例。围堰填筑后,基础覆盖层的水文地质条件尤其是物理力学性能将发生一定变化,对围堰稳定及防渗墙的应力应变等带来不利影响。为此,展开河床覆盖层各层及围堰堰料的邓肯—张模型参数试验研究,为进行有限元应力应变计算、安全性评价提供参数。

筑坝粗粒料力学性质及本构模型参数试验研究

对某高坝筑坝粗粒料进行了大型三轴试验,分析了不同围压、级配下2种粗粒料的强度特性、变形规律。结果表明:2种粗粒料的应力—应变曲线具有明显的非线性,体变曲线整体变化规律为低胀高缩、先缩后胀,随着围压的增加,内摩擦角逐渐减小。低围压下,堆石料应力—应变曲线表现为硬化、体变变化为先缩后胀,砂砾料表现为软化、先缩后胀,峰值摩擦角随着围压的升高快速减小;高围压下,砂砾料由软化过渡为硬化,但堆石料在3000 kPa下出现软化、其他条件下均为硬化,体变均由剪胀过渡到剪缩,随着围压的升高,峰值摩擦角的减小速率逐渐变小。研究得到,邓肯—张E-B模型参数随着围压、密度、级配的变化呈规律性变化。

风积土邓肯—张E—B模型参数试验研究

邓肯—张E—B模型是工程中应用最为普及的本构模型之一,该模型参数的确定是决定工程的分析计算是否可靠的关键因素,通过常规三轴试验,得到风积土邓肯—张E—B模型的全部参数,为风积土的地区的工程建设提供了参考。

基于沉降数据对Tatay面板坝变形参数的反演分析

根据Tatay面板坝的实际情况和工程特点,建立了混凝土面板堆石坝坝体及坝基的三维有限元模型。根据施工期、运行期测得的原型大坝沉降变形资料,用堆石体的时效分量模型对其进行分析处理,分离出自重、水压力引起的变形和时效分量。为了避免水管式沉降仪和电磁式沉降管的在监测过程中的监测缺陷,以减小反演误差,先依据电磁式沉降管测得的沉降变形,采用可变容差法反演得到堆石体的邓肯张E-B模型参数,然后以水管式沉降仪测得的沉降变形作为校核依据。

糯扎渡高心墙堆石坝模型参数动态反演分析

采用基于人工神经网络与演化算法的土石坝参数反演方法,根据糯扎渡高心墙堆石坝填筑期和蓄水初期坝体变形的现场监测数据进行模型参数动态反演分析,并根据反演分析得到的邓肯-张E-B模型参数进行有限元计算,分析和预测坝体完工期的变形特性。综合考虑施工干扰和仪器精度造成的数据波动等因素,反演计算结果与现场实测结果的数值和变化规律总体符合较好,反演计算结果较为可靠。根据反演参数计算得到的坝体变形分布符合心墙土石坝的一般变形规律,且变形值在正常范围内。

水布垭面板堆石坝坝料工程特性统计分析

针对水布垭面板堆石坝垫层区(ⅡA)、过渡区(ⅢA)、主堆石区(ⅢB)、次堆石区(ⅢC)和下游堆石区(ⅢD)5种坝体填料进行了较为系统的试验研究,试验内容包括颗分试验、击实试验、压缩试验、三轴剪切试验、渗透试验等。试验成果表明:坝料的最大干密度与粗粒含量呈峰值曲线关系,最优含水率与粗粒含量呈直线衰减关系;最大干密度随最优含水率呈线性增大;母岩湿抗压强度越大,压实程度越低,其压缩模量跳跃现象越明显;压缩模量与干密度呈二次曲线增长关系;有效应力内摩擦角与干密度呈线性增大关系;E-B模型参数K随干密度呈明显的线性增长;渗透系数随干密度的增大而减小,粗粒含量越高,减小幅度越突出;粗粒含量越高渗透系数越大,干密度较小时,粗粒含量对渗透系数的影响越明显;大尺寸试样的渗透系数比小尺寸试样大;垂直渗透系数一般大于水平渗透系数。