李家峡拱坝左岸高边坡岩体变位与安全性态分析

实际工程中常遇到山体单薄,地质构造发育,表层岩体卸荷松弛,甚至蠕变或滑移等高边坡安全稳定性问题,因而加强对此类高边坡岩体的变位监测并对实测数据进行及时的处理与分析,对于确保工程安全具有十分重要的意义。据此,以李家峡拱坝左岸高边坡为例,探讨如何通过岩体变位监测资料来全面分析和评价高边坡安全稳定性。在对水库初次蓄水以来的谷幅位移和左岸高边坡岩体变位监测资料进行时空定性分析和变形疑点物理成因分析的基础上,应用最小二乘法建立了岩体变位各测点的逐步回归模型,并以其对测值年变幅的拟合与分离结果,定量分析水压、温度、时效等因子对高边坡变位的影响效应。研究结果表明:(1)在库水位逐步抬升至正常蓄水位的过程中,李家峡左岸高边坡岩体主要产生朝河心方向的下滑变位,但位移量相对较小;(2)库水位在2002年1月趋于相对稳定后,高边坡岩体变位逐步趋于收敛并保持稳定,目前其安全性态基本正常;(3)由于局部岩体仍存在轻微下滑趋势,建议加强对这些部位的监测。

李家峡拱坝复杂地基处理效果和反馈分析

李家峡大坝复杂地基的处理措施涉及到坝肩沿断层的深部混凝土网格置换、地基内高压固结灌浆、大吨位深孔预应力锚索加固、两岸坝肩设置完善的排水系统等。结合现场10 a的监测数据反馈分析,针对加固措施采用基于Drucker-Prager(D-P)准则非线性本构模型,并运用此模型开展有限元反馈计算,然后评价了李家峡拱坝复杂地基的处理效果。反分析计算和原型观测资料的结果显示:(1)大坝河床建基面经加固处理后,安全度有明显提高,大坝的荷载主要转移到两岸,两岸整体承受荷载和点安全度较对称。(2)上游坝踵拉裂安全度:K1=2.0P0(P0为正常工况下水压);K2=3.5P0;大坝开始丧失正常工作荷载:K3=(5～7)P0。(3)左岸"金三角"在正常荷载下,无论是现场监测数据还是反演计算都表明大坝基本是稳定的。(4)李家峡大坝的基础处理经过10 a的运行,证明其基础处理是有效的,且基础安全稳定,可以满足大坝正常水位的运行。

李家峡拱坝变形三级安全监控指标的拟定

通过建立三维非线性有限元模型,用结构计算分析方法拟定了李家峡拱坝的变形三级安全监控指标,可以评估和预测抵御可能发生荷载的能力,保证坝体的安全运行.

黄河李家峡大坝原型观测试验研究

黄河公司于2009~2010年开展了李家峡大坝原型观测试验,利用上游拉西瓦水电站2009年3月下闸蓄水和其后抬升水位的有利时机,人为调控水库水位进行原型观测试验,获取了大量有效的试验监测数据并结合大坝运行期监测资料和之前相关的研究成果进行了深入研究,建立了李家峡大坝安全快速评估体系,能够及时准确地分析评价大坝在高水位运行和水位短期内小幅波动下大坝的运行状态及规律,研究成果达到了预期目标。笔者简要介绍李家峡大坝原型观测试验研究及其成果,供借鉴。

基于带有偏差单元的递归神经网络的李家峡拱坝安全监控模型

利用带有偏差单元的递归神经网络对BP网络进行改进,提高学习效率和泛化能力.建立了基于带有偏差单元的递归神经网络的李家峡拱坝安全监控模型,其预报精度优于常规的统计模型,为大坝安全监控提供了一条有效的思路和方法.

李家峡水电站大坝安全监测自动化系统

李家峡水电站是黄河上游的大型水电工程,地质条件和结构布置比较复杂,为此设置大坝安全监测项目较为齐全。监测系统采用了LN1018-Ⅱ开放型分布式智能数据采集网络系统,该系统技术先进,稳定性好,可扩充性强,适于恶劣环境应用。安装调试结果表明,监测系统运行指标符合相关规范要求。

李家峡拱坝水平位移监测资料统计模型对比分析

为了更准确地分析大坝水平位移的变化规律,在建立坝体水平位移的统计模型时,采用温度周期项和温度实测值对温度分量进行建模,并将模型应用于李家峡拱坝进行对比分析.结果表明,利用温度周期项建立的模型,模型计算值与实测值拟合较好,模型能够很好地反映出大坝水平位移的变化规律.

李家峡水电站大坝基础处理设计

李家峡三心圆双曲拱坝，坝高库大。坝基岩体中断层、层间挤压带、裂隙较发育，岩体完整性较差，主要地质问题有：左坝肩Ｆ２０上盘岩体稳定、边坡蠕动；河床Ｆ５０～Ｆ２０－１～Ｆ２０之间岩体刚度较低可能渗漏；左岸Ｆ２６、右岸Ｆ２７岩体稳定；及某些局部渗漏问题。在设计中进行了坝肩抗滑稳定、变形稳定分析研究，采取了一些常规处理和特殊处理措施。经处理后，两坝肩抗滑安全度满足规范要求；坝基变形特征有了改善；左Ｆ２６、ｆ２０，右Ｆ２７能满足稳定要求；大坝及基础整体稳定安全储备在３．０以上。

基于ARIMA模型的大坝安全监测数据分析与预测

大坝安全监测数据是既可能有趋势性又可能有季节性的时间序列数据,为了准确地对其进行分析与预测,运用较适合处理非平稳性时间序列的ARIMA模型,首先通过差分将非平稳时间序列平稳化,然后通过自相关函数和偏自相关函数进行模型识别,得到若干初选模型,进而估计各初选模型中的参数,并根据贝叶斯信息准则确定最终模型,最后利用最终模型对监测数据进行拟合和预测。以李家峡水库大坝的一组安全监测数据为例,通过模型计算,对模型拟合和预测数据与实际位移数据进行比较,结果表明,ARIMA模型在大坝安全监测数据的分析与短期预测方面有较高的精度,具有可行性。

蓄水期李家峡拱坝垂直位移与安全性态分析

鉴于李家峡库区复杂的地质情况及较长的蓄水历时,结合水库初次蓄水以来的拱坝垂直位移观测资料对坝体及坝肩岩体的垂直位移及其物理成因进行了分析,认为李家峡拱坝坝体及坝肩岩体的垂直位移基本正常,整个坝体变形安全性态良好.

李家峡拱坝二级安全监控指标研究

通过建立三维非线性有限元模型,用结构计算分析方法拟定李家峡拱坝的变形二级安全监控指标,可评估和预测抵御可能发生荷载的能力,保证坝体的安全运行。本文所用的方法也为其他安全监控指标的拟定提供有效的思路。

李家峡水电站左坝肩基础处理及效果分析

李家峡水电站左坝肩由于受多条断层交切，坝肩抗滑稳定、变形稳定问题突出，成为控制工程成败的关键性技术问题，为此，对左坝肩进行了大量的基础处理。经刚体极限平衡法和三维非线性有限元法复核分析，处理方案可行，经多年运行验证，处理措施安全可靠。

李家峡拱坝水平位移监测资料模型分析

结合李家峡拱坝垂线监测资料,分析坝体水平位移的变化规律。在此基础上,建立坝体垂线水平位移统计模型(以6号和16号坝段测点为例)和坝体挠曲线模型(以11号坝段测点为例),对水平位移的变化规律及影响因素做了进一步分析。

基于监测成果的李家峡拱坝左岸坝肩超载加固效果评价

结合李家峡拱坝左岸坝肩锚索加固的现状,采用大坝原型加密观测试验成果,并运用间接评价方法和有限元仿真模拟计算,对坝肩预锚超载加固效果进行评价。分析认为,左岸坝肩超载加固后,左重力墩表部群锚加固区的径、切向拉应力值减小或拉应力转变为压应力或压应力变大,应力分布有均匀化趋势。结论是超载加固提高了左岸坝肩的整体稳定性。

李家峡拱坝河床坝基混凝土腐蚀检测与分析

针对近年来李家峡拱坝坝肩及坝基不同廊道渗水析出物较多、大坝廊道底板混凝土表层存在明显的腐蚀破坏现象和地下水硫酸盐侵蚀等问题,在现场探查的基础上,开展坝基混凝土局部腐蚀采集样品性状多手段测试与分析,研究渗流水质作用下坝基混凝土局部腐蚀性状,结合监测资料分析,评价大坝河床坝基安全性态。结论是各坝段坝基渗流变化规律正常,尚未发现异常迹象,坝基工作性态正常。坝基的变形较大,主要是地质条件复杂,坝基变形模量低引起的。

高混凝土拱坝长期安全运行反馈分析

以李家峡大坝为例,总结分析高混凝土拱坝长期运行中坝基变形偏大、左右1/4拱变形不对称、左右2087高程扬压力异常和地温较高等4方面典型现象,结合高水位原型试验、综合原型观测资料正分析、反演分析和有限元分析,并借助规律分析、关联分析和归纳总结等手段,综合判断李家峡大坝的工作性态。结果表明:李家峡大坝坝体水平位移变化规律总体正常,大坝运行状态良好,设计论证分析正常,大坝基础经处理后,满足安全的要求,具备足够的超载安全度。

李家峡水电站垂线自动化观测资料模型分析

根据李家峡LN2002A垂线自动化观测资料,对拱冠垂线位移进行了分析,用数理统计分析方法,由多元逐步回归,建立了拱冠坝段2185m层测点变位统计监控模型。计算结果表明模型拟合精度较高,因子意义明确,对预测坝体变位有实际应用价值。

李家峡水电站垂线自动化系统改造

结合李家峡水电站大坝监测系统现状,详细叙述了李家峡水电站垂线监测系统自动化改造前、后的自动化系统现状,系统安装调试及数据衔接等,供参考。

李家峡拱坝大吨位锚索内锚固段岩体变形分析

开展大吨位预应力锚索内锚固段岩体变形研究,对分析其加固作用机理、指导大型岩土结构的加固设计具有重要意义。本文通过分析李家峡拱坝重力墩大吨位锚索内锚固段岩体变形的十多年观测结果,对锚固段的岩体变形特性、锚固段岩体变形与垂线测量值的关系、长期作用下预应力锚索锚固力损失等进行初步研究。分析结果表明:(1)垂线观测资料真实反映了大吨位锚索内锚固段周围岩体的变形;(2)内锚固段一定范围内,周围岩体存在较严重的损伤破坏;(3)尽管锚索的张拉施工是在短期内完成的,但是内锚固段岩体的变形却要在4～5年内缓慢完成,不同的岩体,时间相差较多;(4)对于无粘结锚索,锚固力将可能损失30%左右。实践证明对于预应力锚固,采用全粘结锚索要比无粘结锚索锚固力损失少。