梅雨气候区膨胀土填芯路基设计研究

将膨胀土作为路基填料,可有效利用膨胀土路堑开挖产生的弃土。以铜陵江北港铁路专用线膨胀土路基工程为依托,提出了梅雨气候区膨胀土填芯路基的设计方法。首先,进行膨胀土的膨胀力试验;然后,研究梅雨季节膨胀土填芯路基内部体积含水量与包边黏性土种类、包边厚度、路基压实系数的关系,分析梅雨季节填芯膨胀土膨胀力发育情况;最后,确定了膨胀土填芯路基设计方案,并将膨胀力引入折线型滑动面安全系数计算公式进行稳定性验算。结果表明,铜陵江北港铁路专用线膨胀土填芯路基采用亚黏土包边,包边厚度取1 m,压实系数取0.92,不仅能减少浪费,安全系数也满足规范要求。

基于FOA-RF算法的心墙砾石土压实质量预测模型

针对随机森林(RF)算法预测心墙砾石土压实质量存在决策树数量选取缺乏深入研究和忽视P0.075质量分数对压实质量影响的问题,提出了一种基于果蝇优化(FOA)算法的随机森林算法(FOA-RF算法),并构建了基于FOA-RF算法的心墙砾石土压实质量预测模型(FOA-RF模型)。该模型一方面通过对料源参数和干密度进行相关性分析,新增了P0.075质量分数作为模型的输入参数;另一方面利用FOA算法对随机森林进行优化,解决了RF算法难以取得决策树数量最优解、没有同时考虑决策树数量与随机特征数影响的问题。以西南某在建砾石土心墙堆石坝工程为例,分别应用基于传统RF、BP神经网络、多元线性回归的预测模型和FOA-RF模型进行压实质量预测。结果表明,FOA-RF模型在预测精度上具有优越性,并基于该模型开发压实质量预测模块,将该模块嵌入碾压质量实时监控系统中可实现压实质量的实时预测。

土石坝心墙水力劈裂的非饱和土固结方法研究

针对土石坝心墙土在初次蓄水前为饱和度高于80%的非饱和土,提出了研究心墙水力劈裂问题的非饱和土固结简化计算的有效应力分析方法。该方法不仅可反映孔隙中气体对水压上升的影响,还可合理分析心墙土的渗透性、初始饱和度和蓄水速度等心墙水力劈裂的影响因素。以糯扎渡堆石坝为例,研究发现:填筑竣工时,尽管心墙中部水压很高,但心墙仍处于非饱和状态;初次蓄水时,上游水压力不能及时渗入心墙内部,形成了心墙内外的水压力突变,可导致心墙水力劈裂的发生。同时研究发现:提高心墙的渗透系数、提高心墙填筑土的初始饱和度、在初次蓄水时,放慢蓄水速度等均可防止心墙水力劈裂的发生。因此非饱和土固结简化计算的有效应力方法分析水力劈裂问题是合理的,它可为实际心墙土石坝预防水力劈裂问题提供科学依据,并可进一步提高土石坝设计水平。

基于施工全过程参数的堆石坝掺砾土心墙压实质量实时评价

料源参数和施工参数是影响掺砾土心墙压实质量的重要因素。针对当前研究中料源参数被局限于掺砾土,且施工参数考虑不全面,缺乏掺拌参数,不能客观实时评价仓面压实质量的问题,提出了一种基于双向极限学习机(Bidirectional extreme learning machine,B-ELM)算法,综合考虑施工全过程参数的掺砾土心墙压实质量实时评价模型。研究模型将掺砾土心墙碾压填筑施工过程中土料参数、石料参数等料源参数,掺拌参数、碾压参数等施工参数和气象参数作为模型的输入参数,采用B-ELM算法构建压实质量实时评价模型,将该模型嵌入堆石坝碾压施工质量实时监控系统中,可以实现压实质量的实时评价。结合西南某在建的掺砾土心墙堆石坝,采用本文提出的压实质量实时评价模型,实现了对碾压施工单元压实质量的实时评价。此外,将该模型与基于掺砾土料源参数的压实质量评价模型进行对比,结果表明,二者在精度上具有一致性,该模型在鲁棒性上具有优越性,并且可以实现压实质量的实时评价;与现场实测压实度比较分析,该模型对压实度评价更为准确和稳定。研究成果可为碾压堆石坝施工技术和设计工作提供参考。

基于监控与预测信息的掺砾土心墙堆石坝施工动态仿真系统研究

掺砾土心墙堆石坝施工过程复杂且不确定因素众多,设计阶段的全过程仿真系统难以面向动态的施工过程。在详尽分析建模理论与方法的基础上,应用系统仿真、数据库动态链接等技术,构建基于监控与预测信息的掺砾土心墙堆石坝施工动态仿真系统,重点分析系统开发的总体构架,提出监控与预测信息对动态仿真系统的影响机制,并详细阐述系统各个功能模块的实现模式。通过工程实例的应用,将该仿真系统的计算结果与传统仿真计算结果进行对比分析,证明该仿真系统的有效性和合理性,为掺砾土心墙堆石坝施工进度的预测及分析提供有效的技术支持。

大坝砾石土防渗心墙填筑质量快速检测方法研究

针对长河坝水电站砾石土心墙填筑压实质量需要,用全料压实度和细料压实度进行双控的质量快速检测控制,通过系列比较试验和分析,提出了一种砾石土填筑压实质量控制的快速检测方法。与常规标准检测方法所得结果相比,各项检测指标偏差完全在试验规程允许误差范围内。本方法简捷、快速、经济实用,可大幅缩短检测时间以满足高强度大方量填筑质量检测控制要求,大坝初期填筑应用结果表明本方法是一种砾石土填筑质量控制快速有效的检测方法。

糯扎渡水电站掺砾粘土心墙堆石坝质量控制关键技术

掺砾粘土心墙防渗土料的性能及适应性、相应的掺砾及填筑施工工艺、压实质量控制标准、质量监控技术等是糯扎渡水电站心墙堆石坝工程建设面临的关键技术问题。通过采用在天然土料中掺35%的人工级配碎石,将压实度作为掺砾粘土心墙压实质量的设计控制指标、填筑含水率作为施工过程中的控制指标,采用对现场取试坑中细料开展三点击实试验作为压实度快速检测的方法,研制了600 mm直径的超大型电动击实仪进行全级配料压实度复核,研发建设了具有实时、在线、自动、高精度等特点的施工过程质量GPS监控系统,保证了工程优质并长期安全运行。

大坝心墙接触粘土工程特性试验研究

以长河坝水电站心墙砾质土高坝接触粘土开采质量控制为例,探讨了接触粘土不同颗粒分析方法和不同击实试验方法对检测成果的影响。通过对填土压实度及含水率的系列试验研究,提出了临界压实度概念,建议压实度宜控制在98%及以上。研究得出心墙接触粘土填筑采用宁潮勿干的原则,可增加心墙接触粘土的塑性和粘性、减小渗透及水库蓄水后大坝沉降、提高抗接触冲刷能力。研究成果对了解粘土工程性质、指导设计和施工具有一定工程意义。

苗尾水电站白蚁潜在危害分析及防治方案研究

苗尾水电站地处云南省大理州,大坝坝型为砾质土心墙堆石坝,大坝心墙设计需用土料约180万m^3。现场调查发现,大坝坝址及各土料场均分布有大量白蚁,如不采取措施对其进行灭杀处理,大坝建造过程中和建成后,它们会通过大坝两端与山体连接处侵入大坝,进而危害大坝安全。苗尾水电站大坝在填筑前、填筑中和填筑后分别采用灭蚁药、诱虫灯等设备对白蚁进行监控和灭杀,为大坝的长久安全运行提供了有力保障。

糯扎渡水电站超高心墙堆石坝关键施工技术

糯扎渡水电站大坝心墙料为掺砾土料,采用了互层铺筑、立采掺合的掺砾技术。大坝填筑施工采用了"数字大坝"先进技术,从料源就位到碾压参数控制实行全天候的过程监控。采用直径600 mm的超大型击实仪进行掺砾土料全料击实试验,全面真实地反映了掺砾土料击实效果。这些关键施工技术的应用确保了大坝的施工质量。

糯扎渡大坝心墙掺砾土料填筑施工工艺及方法

糯扎渡大坝为心墙堆石坝,坝体基本剖面为中央直立心墙形式。针对坝体心墙掺砾土料施工工艺复杂,施工技术专业性强、受气候影响大、持续施工时间长等特点,通过合理备料、科学掺合等措施,确保了大坝心墙掺砾土料填筑的施工质量。

深厚淤泥质河床管廊过河双钢板桩围堰施工技术研究

综合管廊是今后大力发展的地下市政工程布局,而现浇法是最主要的一种施工形式。以嘉兴科技城项目为例,对深厚淤泥质河床管廊过河双钢板桩围堰施工技术进行探讨,从围堰结构设计、淤泥质河床基底注浆处理和围堰内壁掺灰土填芯技术进行了详细分析,可为类似工程提供参考。

长河坝水电站大坝砾石土心墙填筑质量控制

结合长河坝水电站大坝心墙砾石土防渗料填筑,围绕如何快速检测以满足施工进度要求,通过系列比较试验研究,提出了一种砾石土填筑压实质量控制的快速检测方法,可大幅缩短检测时间以满足高强度大方量填筑质量检测控制要求。同时对前期砾石土心墙填筑质量进行了分析评价,指出了存在的问题。

膨胀土填芯路基施工技术

结合膨胀土的特性与公路路基施工的实际情况,制定了一套不但节约成本而且确保质量的方案——"膨胀土填芯、水泥包边"方案,阐述了该方案的施工流程及其在公路路基施工中的重要性,以推动公路建设的发展。

刍议膨胀土填芯路基施工技术

介绍了膨胀土的特性,阐述了膨胀土在挖方渠道中的作业程序及施工中的注意事项,主要对膨胀土填芯路基包边施工的相关措施进行了研究,指出膨胀土填芯路基具有良好的经济效益,应用前景广阔。

瀑布沟水电站大坝砾石土心墙施工监测分析

瀑布沟水电站砾石心墙堆石坝,最大坝高186 m,根据施工期监测砾石土孔隙水压力、土压力及沉降变形,说明在砾石土心墙施工时,必须适度地控制含水量和填筑进度。

心墙土料粘粒含量偏高对填筑质量影响的分析

规范对心墙土料粘粒含量有明确要求,近年来随着室内试验、大型碾压机具等的不断发展,分析粘粒含量偏高对粘土心墙的填筑质量影响具有重要的现实意义。通过室内颗粒分析试验,分析试样状态对粘粒含量的影响。结果表明:对于中低坝而言,粘粒含量偏高超出规范规定的上限13.6%以内的粘性土,可通过加大碾压设备的吨位、减小铺料厚度、增加碾压遍数来解决其可能产生的危害,可达到规范对粘土心墙的填筑要求;粘粒含量超过上述限值的亦可先做碾压试验,确定是否能达到规范对填筑的要求,若不能满足,国内一般采取掺砂、掺砾的方法来处理。结论可为类似心墙土料粘粒含量偏高的工程提供借鉴。

填芯与非填芯管桩纵向振动特性数值模拟对比

针对填芯管桩与非填芯管桩,采用ANSYS软件分别建立二者的纵向振动数值模型,将填芯高度和填芯纵向剪切波速两个因素纳入研究范围,通过求解器得出(非)填芯管桩桩顶的速度时域曲线,对填芯管桩与非填芯管桩的纵向振动特性进行对比分析,进一步明确填芯管桩与非填芯管桩动力响应规律与差异。

两河口水电站多源复杂防渗土料勘察研究

两河口水电站是已完建的世界第二高土石坝,大坝对心墙防渗土料的需求量大,质量要求高。防渗土料料源具有料源多、成因类型多、颗粒级配宽、物理力学性质差异大、土料不均一等工程地质问题,为此,设计院对防渗土料开展了系统的勘察研究,梳理和总结了一套两河口多源复杂防渗土料勘查评价体系。两河口工程实践表明:该勘察评价体系有效地解决了防渗土料面临的问题。目前大坝心墙变形、渗漏等监测成果表明,心墙防渗效果良好,大坝运行正常。

包芯法填筑膨胀土路堤的施工技术研究

包芯法填筑膨胀土路堤是在堤身两侧用正常土包边,直接用开挖膨胀土填芯的一种经济环保的路基修筑方法。为在南宁外环高速公路膨胀土路段全面推广该技术,取得填筑施工的参数和经验,以K9+680～K9+790路段为对象开展施工试验,进行填料试验、作业步骤、施工程序、控制指标及检测评定方法研究。由此获得了填土的松铺系数、压实遍数等相关施工参数,确定了最佳的施工步骤及方法,进而总结提出符合南宁地区实际且经济合理的膨胀土路堤填筑技术。