考虑混凝土面板裂缝的堆石坝三维渗流敏感性分析

为研究面板有裂缝时堆石坝渗透系数对其渗流特性的影响,以青海省某混凝土面板堆石坝为例,结合等效区块连续介质模型和Van Genuchten模型,提出考虑混凝土面板裂缝的饱和-非饱和渗流计算方法。通过设计正交试验开展堆石坝渗透系数敏感性分析,利用响应面法研究各部位渗透系数之间的交互作用对大坝总渗流量Q和下游坡脚渗透坡降J的影响。结果表明:坝体各分区渗透系数对Q、J的敏感程度不同,对大坝渗流特性影响显著的3个渗透系数为垫层渗透系数(K_(a))、主堆石区渗透系数(K_(c))、覆盖层Q_(3)^(a1)渗透系数(K_(e))。对于Q来说,各分区渗透系数的交互作用均不显著,而对于J来说,K_(a)与K_(c)、K_(a)与K_(e)的交互作用呈现出显著性。

纤维素纤维增强面板混凝土制备与机理研究

【目的】提高面板混凝土的抗裂性能。【方法】设计了单掺粉煤灰、粉煤灰+MgO混掺、粉煤灰+纤维素纤维混掺的3种不同组合的对比试验,以检验不同掺和料对面板混凝土强度、变形性能、宏观抗裂性能、微观早期抗裂性能等的影响,并分析了其抗裂机理。【结果】纤维素纤维增强面板混凝土的劈拉强度和极限拉伸值最高,初裂起始时间最晚,单位面积裂缝数目最少,说明掺纤维的效果最好,抑制了水泥浆体早期裂缝的发展,其抗裂性能最优。另外微观扫描电镜分析表明,掺粉煤灰和纤维素纤维后面板混凝土的90 d龄期的试块结构较为致密,后期形成大量的团簇状短棒产物,能谱分析显示产物中钙的比例下降,硅铝比例提高,后期的粉煤灰水化消耗了一定的钙,降低了产物的钙硅比,形成产物进一步填充密实,强度得到提高。【结论】纤维素纤维对于面板混凝土的抗裂性能有显著提升,这为提升混凝土抗拉强度提供了一种新的思路,具有广阔的应用前景。

某电站下水库面板及趾板混凝土裂缝处理

某抽水蓄能电站下水库面板及趾板混凝土施工期出现了较多裂缝,裂缝以深层缝、渗水缝为主,裂缝长度1.1~13.2 m,裂缝宽度0.03~1.12 mm,其中面板裂缝基本为规则横向,趾板裂缝垂直于趾板延伸方向,有极少数斜向裂缝、X型裂缝、Y型裂缝,初步分析裂缝的产生主要与混凝土干燥收缩、温度变形、基础约束等因素有关。针对Ⅰ~Ⅳ类不同类型的裂缝,分别采用了表面封闭、封缝无损贴嘴+表面封闭、切线槽化学灌浆+表面封闭、凿槽封缝后化学灌浆+表面封闭等不同方法进行处理。蓄水前压水试验检查结果表明,裂缝处理效果良好,缝内填充密实,裂缝隐患得到有效消除。蓄水运行后未见明显渗漏,下水库运行状况稳定。

堆石坝面板裂缝成因分析

混凝土面板堆石坝有众多优点,因此被广泛应用于水电工程中,但在其快速发展过程中普遍存在面板裂缝等问题,对坝体安全性造成威胁。通过总结大量实际工程面板裂缝处理实践,分析开裂原因、位置与阶段。结果表明,混凝土面板裂缝大多呈现水平方向且集中在面板较长板块的中部和下部,面板浇筑后出现的大多数裂缝是由于温度应力和干缩应力而致,蓄水期前后出现的裂缝主要是由于堆石变形造成,大多在面板下部和周边区域。

达岱河水电站混凝土面板裂缝成因分析及处理

本文对柬埔寨达岱河水电站主坝、副坝面板的裂缝成因进行了分析,根据裂缝的分类提出了针对性的处理措施。通过采用止水材料、化学灌浆材料、防渗涂料等,取得了较好的处理效果,为同类型项目混凝土面板裂缝防渗处理提供了较好的借鉴。

抽水蓄能电站高性能抗裂面板混凝土力学性能试验研究

为了提升抽水蓄能电站抗裂面板混凝土的综合性能,设计了不同配合比下高性能抗裂面板混凝土的力学性能试验。结果表明:水胶比对抗裂混凝土强度、耐久性和极限拉伸变形有重要影响;水胶比设计为0.33,硅粉和聚丙烯纤维对面板混凝土的强度和抗拉特性有明显的提升作用,而膨胀剂和聚丙烯纤维可以对混凝土干缩变形、自身体积变形以及裂缝的产生起到很好的抑制作用;综合考虑混凝土的各项力学性能以及单位线性变化量,得到高性能抗裂面板混凝土的最佳配合比方案为:水胶比0.33,粉煤灰、硅灰、膨胀剂、纤维掺量分别为60 kg/m^(3)、20 kg/m^(3)、21 kg/m^(3)和0.6 kg/m^(3)。

混凝土面板堆石坝面板缝隙渗流计算模型研究

针对混凝土面板堆石坝面板接缝与面板裂缝的特点,基于等宽缝隙稳定流的运动规律,结合混凝土面板堆石坝的渗流机理,研究建立了面板接缝及面板裂缝的渗流计算模型,并用实例进行了验证。结果表明将等宽缝隙稳定流运动规律应用到面板接缝止水失效且面板产生裂缝情况下面板堆石坝的渗流分析中,可以获得较为准确的结果。且此方法计算过程简单,计算效率高,具有很大的实用性。

寒冷地区面板堆石坝施工期面板开裂原因

针对寒区面板堆石坝施工期面板开裂问题,结合某实际工程,在原型监测基础上,通过结构变形、气温变化、水化温升、自身收缩等方面的计算分析,发现水化温升与环境温差是影响累积降温温差的主要因素,当累积降温温差较大时,混凝土内的温度应力可能超出面板混凝土的抗拉强度,导致面板开裂。因此,针对年度温差较大、混凝土浇筑期水化升温较高的工程,提出了避免此类温度裂缝的处理建议,如优化混凝土配合比,优化施工工序,提高混凝土抗裂能力。

巴山水电站高折线面板堆石坝运行性状研究

以巴山水电站填筑及运行期的原型观测资料为依据,反演分析了坝体堆石料的非线性邓肯E-B模型参数,用观测资料验证了参数的合理性;以反演参数为依据,采用三维黏弹性有限元仿真计算了坝体开始填筑至经历7.10洪水后面板的应力变形情况,计算分析了面板连接缝变形和面板脱空、垫层料亏坡情况,分析了三期面板局部挤压破坏和裂缝的原因。分析表明:浇筑面板时堆石体沉降未收敛和初次蓄水时涨水过快是三期面板局部挤压破坏和裂缝的主要原因;经历洪水后连接板附近未出现拉应力区域,面板垂直缝及周边缝变形较小,三期面板顶部出现了轻微的脱空;面板折线处与周围变形协调性好,没有出现应力变形突变现象,设置连接板改善了面板的变形及受力状态,效果良好。

面板堆石坝混凝土面板裂缝现状、成因与防裂技术进展

混凝土面板作为面板堆石坝的主要防渗结构,其裂缝控制是影响大坝安全运行的关键。总结了我国部分面板堆石坝混凝土面板裂缝现状,从面板的混凝土设计、原材料及施工工艺等方面分析了裂缝产生的原因,总结了混凝土防裂技术进展。分别从裂缝走向、裂缝产生的部位、裂缝产生的面板分序和产生时间揭示了面板裂缝的特点和规律,总结了混凝土力学、抗冻设计指标、水胶比、用水量、原材料、坍落度、养护方式和垫层处理工艺等技术参数对其影响。分析了裂缝产生成因,包括:不均匀沉降和约束过大导致的结构性裂缝;收缩变形、水化温升和环境温差导致的温度裂缝,以及施工工艺不当造成混凝土质量波动和干缩裂缝等。从减少结构性裂缝、提升混凝土性能和强化保温保湿措施等方面总结了防裂技术进展。

堆石坝混凝土面板裂缝的渗流形态及计算模型

通过对面板裂缝特征及其渗流形态的分析,基于等宽缝隙稳定流的运动规律,研究建立了堆石坝混凝土面板裂缝的渗流计算模型。借助于该模型,使得面板裂缝渗流的有限元模拟计算成为可能。运用该计算模型,通过实例分析,本文获得了在面板产生大量裂缝情况下(非常工况)面板堆石坝的渗流变化规律。

裂缝密集型面板渗流的等效准连续介质模型

基于等宽缝隙稳定流的运动规律,首先建立了单一面板裂缝的渗流模型,在此基础上建立了裂缝密集型面板渗流的等效准连续介质模型。结果表明,对裂缝密集型面板按等效准连续介质模型进行模拟,可以获得较为准确的坝体渗流计算结果,且该模型具有有限元网格剖分简单、计算效率高等优点,是一种较为准确实用的面板渗流计算模型。

高混凝土面板堆石坝的设计与施工

近年来国际上修建了一些 15 0～ 190m高的混凝土面板堆石坝 ,目前还有 7座坝高为 15 0～ 2 40m高的面板坝准备开始修建。但是已修建的这些高坝较普遍地发生了面板结构性裂缝 ,有些坝结构性裂缝宽达 5 0mm ,个别坝还发生垫层料的流失。通过对天生桥一级水电站面板堆石坝原型观测资料的分析 。

混凝土面板裂缝的渗流计算模型研究

基于等宽缝隙稳定流的运动规律,本文研究建立了混凝土面板裂缝的渗流计算模型.借助该模型,使面板裂缝及其接缝渗流的有限元模拟计算成为可能,从而为面板堆石坝在面板及其接缝发生极端破坏情况下的有限元渗流分析提供了有效的途径.运用该计算模型,通过实例分析,本文还获得了在面板产生大量裂缝情况下(非常工况)面板堆石坝的渗流变化规律.

气温变化和挤压墙约束对堆石坝面板开裂的影响

针对公伯峡水电站堆石坝面板在运行期出现很多纵向裂缝的实际情况,利用能充分反应面板温度和应力边界条件的实测数据,采用有限元子模型分析了气温变化和挤压墙约束对面板开裂的影响。计算和分析结果表明,温度荷载产生的裂缝与实际裂缝在分布规律上相符合,挤压墙与面板间的切向劲度值对面板温度应力影响较大。

减少铸坯表面纵裂纹的生产实践

针对投产初期铸坯表面纵裂纹比较突出的问题,分析了表面纵裂纹的形成机理及影响因素,并结合生产实际情况,通过采取一系列改进措施,大大减少了铸坯表面纵裂纹的发生,取得了明显的效果。

严寒条件下面板堆石坝长面板一次拉成裂缝成因分析

因工期及气候条件限制,部分严寒地区面板堆石坝的混凝土面板需一次拉成。通过对某面板堆石坝工程面板混凝土材料体系、环境条件、堆石体结构和垫层接触面特性、养护及越冬措施等因素对面板开裂影响的研究,结合现场实测裂缝性态,分析了严寒地区一次拉成长斜面混凝土面板施工期裂缝的成因。结果表明:混凝土胶凝材料体系绝热温升值高,温度收缩、自生收缩、干燥收缩大是面板开裂的内因;混凝土浇筑温度高、昼夜温差大、养护水温较低,越冬期混凝土温降绝对值大,是影响面板开裂的环境因素;垫层接触面对面板约束程度对混凝土面板内部的受力状态、应力水平和分布特性有显著影响;喷涂乳化沥青可有效降低面板的受约束程度,减小开裂风险。预防和减少面板混凝土裂缝的发生,应从混凝土材料体系、堆石体和垫层结构、环境因素的控制等方面予以足够重视。

洪家渡水电站面板混凝土防裂措施研究及其应用

通过对洪家渡水电站面板堆石坝面板混凝土的原材料、配合比、施工工艺以及结构等方面进行的防裂措施研究,推荐选用了合适的混凝土水胶比和较大掺量的优质粉煤灰;水泥选用自身体积收缩小的品种,掺用补偿收缩材料以及聚丙烯纤维;施工上尽可能降低坍落度,加强养护;结构上研究了面板的合理配筋率和配筋位置,并采取降低对面板混凝土的约束等措施。实践证明,取得了很好的防裂效果。

温泉水电站大坝面板混凝土裂缝成因及处理措施

温泉水电站混凝土面板堆石坝在面板浇筑完成后,对其混凝土裂缝进行了检查统计,并对裂缝的成因进行了分析,且介绍了裂缝处理措施及效果,为类似工程的混凝土裂缝处理提供参考。

吉林台一级水电站混凝土面板堆石坝面板防裂措施研究

对混凝土面板裂缝产生原因予以分析,据此对新疆吉林台一级水电站混凝土面板堆石坝筑坝材料选择、坝体分区、混凝土配比、坝体填筑和混凝土浇筑施工工艺等方面的防裂措施进行了研究。