特高拱坝结构性态诊断与监控方法述评

我国已建、在建多座特高拱坝工程,这些工程往往面临着高水头、高边坡和复杂地质条件等特殊服役环境,其设计、施工及安全监控等技术指标突破了现行规范适用范围和以往的工程认知。与一般大坝相比,特高拱坝工程复杂程度高,结构的力学行为具有独特特征,工程建设和运行安全控制要求更为严格。论述了坝体体型工程经验性评价参数、地质力学模型试验、数值模拟仿真分析等特高拱坝结构性态诊断关键技术,以及施工质量控制、温控防裂、跟踪监测反馈等安全监控技术;在此基础上,指出了特高拱坝长效服役健康诊断与安全控制的前沿热点问题,包括时空演化特征挖掘方法、服役风险率实时诊断模型、结构安全动态控制模式、智能感知与超前预警技术等。研究可指导特高拱坝的建设和运行管理。

特高拱坝基础破坏、加固与稳定关键问题研究

特高拱坝的坝基条件大都比较复杂,基础岩体的破坏、加固与稳定评价出现一些关键新问题:坝基岩体力学参数合理取值;坝踵、坝趾基础开裂机制;坝肩非典型软弱蚀变带的处理;贴角区灌浆时机选择;坝趾锚固力损失评价以及大坝-基础非线性稳定分析等。传统的分析方法和加固处理措施日益受到挑战。结合实际工程,就如上问题涉及的研究方法、处理措施进行抛砖引玉的讨论和分析。针对这些新问题,无论数值模拟还是物理试验,都应该采用细宏观尺度的转变方法,并作为非线性方法的理论基础,进一步完善发展,以更好地指导实际工程的优化设计和建设。

溪洛渡特高拱坝建设的岩石工程关键技术

通过各设计阶段对溪洛渡特高拱坝岩石工程关键技术问题的不断深入研究,使得拱坝体型和结构设计很好地适应坝址地形地质条件;面对河床坝段基础地质条件的变化,通过建基面扩大开挖和上下游贴角设计,使得拱坝和基础相互协调,改善坝体和地基应力条件。三维地质力学模型试验和有限元分析表明,溪洛渡特高拱坝和基础具有良好的工作性态。监测成果表明,拱坝和基础实际工作性态符合规律。基于全寿命周期理论的溪洛渡"数字大坝"的建设与实践,为施工过程控制和决策提供了有力支持,进一步保证了拱坝在施工期和运行期各阶段的工作性态满足设计要求,保障了拱坝的安全可靠。

溪洛渡特高拱坝建设项目管理模式创新与实践

本文基于溪洛渡特高拱坝的建设管理实践,提出了"一个中心、两个支撑、三个支柱"的高拱坝建设项目管理模式。即以建设单位为项目管理中心,以科研和咨询单位(专家团队)为技术支撑,以设计、施工、监理单位为工程建设支柱,形成产学研紧密结合的有机整体。根据项目管理目标,建立统一的溪洛渡拱坝三维数字平台,结合建设现场的实际情况,实时、在线、动态、个性化、智能化地研究大坝混凝土和大坝结构的真实性态,通过预警预报、动态设计,采取切实可行的工程控制和管理措施,保证大坝建设质量和结构安全,实现特高拱坝全生命周期的质量安全的监控和分析。经过近三年来的工程实践,证明这种管理模式充分调动和集成了项目各方资源,达到了预防为先、实时导向的效果,确保了项目目标的实现,可供国内外同类高坝建设项目管理借鉴。

特高拱坝建设科研模式创新与实践——兼论科研工作在溪洛渡拱坝建设项目管理模式中的地位与作用

本文结合溪洛渡特高拱坝工程建设提出的"一个中心、两个支撑,三个支柱力量"的建设项目管理模式,分析了国内外重大水电工程中科研工作的主要模式,详细阐述了无裂缝大坝建设科研模式的特征、内涵和意义;提出了紧密围绕工程实际,重视业主对建设无裂缝大坝的核心需求,做好研究角色和研究方法的转变,实现跨单位、跨学科、跨地区的一体化科研新模式。最后阐述了这种模式在溪洛渡拱坝建设中的应用,根据建设现场的实际条件动态跟踪科研,实时、在线、个性化、智能化研究大坝混凝土、基础岩体材料和大坝结构的真实性能,通过动态科研配合动态设计、施工和采取切实可行的工程措施,实现大坝无裂缝建设的全过程。本文的科研模式可为指导同类工程建设提供借鉴。