天堂山拱坝运行期变形监测数据分析

根据天堂山拱坝运行期的变形监测数据,分析了天堂山拱坝运行期坝体和左岸坝肩的变形情况。变形监测成果表明,拱坝坝体水平位移变形与库水位相关性较强,坝体沉降变形较小,左岸坝肩F18断层带运行期向下游位移略有增加,后期需加强监测。     

蓄水期李家峡拱坝与坝肩挠度变位分析

针对李家峡拱坝与坝肩基础垂线系统自水库蓄水以来的监测资料，分别对其顺河向变位及坝体挠度变形进行时空分析和物理成因分析，并在此基础上对坝体和坝肩岩体的变形状况与安全性作出相应评价。综合分析认为，李家峡拱坝及其坝肩基础在整个蓄水期的挠度变位基本正常，目前已呈现出一定的收敛稳定趋势，但左坝肩部位存在朝上游方向的轻微变形，建议加强对该部位的监测。     

叶巴滩高拱坝坝肩稳定分析及其加固效果评价

叶巴滩高拱坝地质条件复杂,坝体与坝肩的稳定安全问题突出,工程安全性评价及加固处理方案的确定至关重要。采用数值计算分析了叶巴滩拱坝在天然地基条件下的坝肩稳定,并针对揭示的薄弱环节提出加固措施。对加固后的拱坝进行有限元计算及三维地质力学模型试验,综合评价坝肩整体稳定安全性及加固措施的有效性。研究结果表明:天然地基条件下的坝体与坝肩变位较大,并呈现明显左右不对称特性,拱端附近发育的软弱结构面相互错动,对坝肩稳定起控制性作用。坝肩主要结构面加固后,坝体及坝肩变位减小,对称性得到明显改善,坝肩承载力及稳定性得到有效提高,表明所采取的处理措施对拱坝受力变形和坝肩稳定起到良好的加固作用。     

复杂地基加固处理前后拱坝结构特性对比分析

为了分析建在复杂地基上的高拱坝在水库蓄水后坝体工作性态受坝肩断层、裂隙等地质缺陷的影响程度,采用结构模型试验及有限元计算方法,对某高拱坝1 760 m典型高程拱圈开展研究,对比分析拱坝在坝肩软弱结构面加固处理前后的结构特性。结构模型试验结果表明:在天然坝基条件下,受坝肩软弱结构面较发育以及两岸地形地质条件不对称等因素影响,拱坝的应力与变位值较大,其分布特征存在明显不对称的特点。采用以混凝土置换为主的措施进行加固处理,并对处理前后的拱坝应力、变位情况进行对比分析,有限元计算结果表明:在左岸布置混凝土垫座以及对软弱结构面进行混凝土置换,可有效提高坝肩岩体的承载力和抗变形能力,同时可调整拱坝体型、改善坝体受力状态,使拱圈应力与变位值减小,左右对称性得到明显改善,具有良好的加固效果。     

锦屏一级高拱坝物理模型试验研究

采用地质力学物理模型试验方法,以锦屏一级水电站大坝为对象,研究高拱坝、地基和库水相互作用下大坝和山体发生变形和开裂破坏的全过程,为复杂条件下高拱坝的失效破坏机理和安全度评估的研究提供试验依据。试验结果表明：大坝基础经过处理后,在正常工况下,拱冠梁顶部最大位移为87.0 mm,坝体位移呈线性变化;超载3.5倍设计荷载以前,坝体和坝肩的位移变化比较稳定,断层的相对位移较小;3.5倍设计荷载以后进入塑性状态;超载到5.5倍设计荷载时,坝体上有许多测点的位移变化发生突变,且有裂缝出现;继续增大到7.0倍设计荷载时,坝体、坝肩附近岩体上都出现了较大裂缝,岩体各断层的相对位移较大,但从整体上看,大坝仍具有一定承载能力;7.0倍设计荷载以后,坝肩附近山体位移变化率增大,裂缝进一步发展,断层的相对位移变化率明显增加;当超载到8.0倍设计荷载时,坝体和基础整体破坏较严重。     

小湾拱坝1170 m高程坝肩加固方案研究

采用非线性有限元法，对小湾拱坝典型剖面1170m高程平切面的加固方案从坝体变位、坝肩岩体应力、坝肩超载安全系数、置换区分载能力四个方面进行研究分析，评价1170m高程加固方案的效果。研究结果表明。对小湾拱坝典型剖面1170 m高程存在的断层破碎带和蚀变带等地质缺陷，采取用混凝土置换的加固措施，形成了右坝肩纵横交错的“扁担”式混凝土支撑框架、左坝肩“口”字形的混凝土支撑框架加固方案，能够有效提高坝肩的承载能力。     

锦屏一级水电站高拱坝大垫座对大坝应力应变及稳定性的影响研究

对锦屏一级水电站高拱坝的特大垫座（高155m）采用非线性有限元法对设置垫座与无垫座2种方案从坝肩位移、应力、坝肩稳定性3个方面进行对比分析,讨论了加固前后应力分布和位移的变化情况以及超载破坏模式,并评价了垫座加固的效果。计算结果表明,对该大坝左坝肩1730—1885m高程范围内设置垫座后,不仅有效置换了Ⅳ2、Ⅴ1级岩体,而且显著改善了左坝肩刚度,提高了拱坝坝肩位移对称性,降低了坝体的主应力值和坝肩的位移,提高了坝肩的承载能力及大坝的安全稳定性。     

小湾拱坝坝肩加固方案研究

采用非线性有限元法,对小湾拱坝典型剖面1210m高程平切面的加固方案从坝体变位、坝肩岩体应力、坝肩超载安全系数、置换区分载能力四个方面进行研究分析,评价加固方案的效果。研究结果表明,小湾拱坝典型剖面1210m高程右坝肩采用“扁担”式混凝土支撑框架、左坝肩采用传力框架 混凝土置换的加固方案能够有效地提高坝肩的承载能力。     

小湾水电站拱坝设计

小湾拱坝是该工程设计的难点之一，坝高２９２ｍ，河谷较宽，坝顶弦长８２６ｍ，地震设防标准高，设计加速度为０．３０８ｇ；坝址区分布有多条回级以上断层及蚀变带，岩体卸荷发育深．坝体的应力及变位和两岸坝肩岩体的变位都达到了相当高的量级，拱坝设计中遇到的许多问题已超出了现行拱坝设计规范的范围．在这些特定的条件下，设计出一个合理安全的拱坝是相当困难的．本文简要介绍了小湾拱坝在可行性设计阶段（原称初步设计阶段）的体形优化、坝体应力分析、坝肩岩体稳定分析，以及基础处理等方面的设计内容．     

构皮滩双曲拱坝三维地质力学模型试验研究

采用三维地质力学模型试验技术研究构皮滩双曲拱坝坝基内的层间错动带和裂隙对坝体位移和坝肩稳定的影响,分析了在超载情况下坝体的破坏形式和坝肩岩体构造面的破坏发展过程,并对大坝的安全性进行了评价。     

白鹤滩拱坝整体安全度的非线性分析

根据白鹤滩拱坝及其坝肩岩体的特点,建立能够反映坝体混凝土和坝基岩体相互作用的有限元模型,应用MARC软件对拱坝地基系统的应力应变进行了非线性分析,研究了白鹤滩拱坝的整体安全度、主要结构面的屈服情况和坝肩岩体的稳定性。采用强度储备法、水头超载法、水密度超载法计算的白鹤滩拱坝的整体安全度分别为3.0~3.5,1.5~1.6和2.0~2.3。计算结果表明,坝基内的结构面有屈服现象出现,左岸结构面sh5、右岸结构面C3的稳定性应引起重视,白鹤滩拱坝的整体安全度基本满足设计要求。     

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之间岩旬度较低可能渗漏：左岸Ｆ２４、右岸Ｆ２７岩体；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     

牛头山双曲拱坝整体稳定三维地质力学模型试验研究

介绍了牛头山双曲拱坝三维地质力学模型试验，包括模型设计、模型制作、加荷和量测等。试验给出了拱坝在正常蓄水位荷载作用下的位移场，测出了坝体、坝肩、断层出露处以及坝基内部断层各部位的位移，揭示了拱坝坝体和基础失稳前位移和裂缝发展的全过程及其破坏机理。对试验数据的综合分析，可以评价边坡的稳定性，并得到拱坝的整体安全度。     

锦屏一级拱坝左岸基础处理加固措施研究

锦屏一级拱坝坝址区工程地质条件十分复杂,存在f2、f5、f8等断层、层间挤压带、煌斑岩脉X及一系列规模不等的卸荷张开裂缝或深部裂缝等不良地质构造,需对这些地质缺陷进行处理.通过现场勘测试验及分析研究,对拱坝左岸基础采取固结灌浆和混凝土置换相结合的处理方案。计算分析表明,通过利用混凝土垫座、抗力体固结灌浆、对断层及煌斑岩脉进行混凝土网格置换以及采用抗剪传力洞等措施,提高基础承载能力,可以满足拱坝设计的要求。     

光纤光栅传感监测在拱坝地质力学模型试验中的应用

光纤光栅传感在土木工程原型监测中逐步得到广泛应用,然而在水工地质力学模型试验中应用较少。以木里河立洲拱坝地质力学模型为基础,在坝顶及上游坝面布置光纤光栅传感器,对坝体在超载过程中的应变进行监测,通过光纤光栅传感器监测得到的应变及变化曲线,分析了地质力学模型拱坝坝面的开裂破坏过程。成果表明：Kp=1.0时,坝体工作正常;Kp=1.2~2.2时,坝踵处出现初裂;Kp=2.2~3.0时,曲线有转折和拐点的出现,左岸坝肩岩体受内部结构面影响发生较大的位移;Kp=3.6~4.3时,坝体应变整体出现较大的波动,其中左拱端应变曲线C17测点出现较大拐点,左拱发生开裂;此后,应变曲线陆续出现波动或转向,坝体裂缝不断发展,直至逐渐失去承载能力。通过与常规的应变片检测方法进行对比分析,验证了光纤光栅传感器在地质力学模型试验中应用的可行性。     

基于坝—岩基—水耦合解析的坝肩动力稳定分析

为了模拟三维状态下坝、岩基、库水的动力相互作用机理,研究提出了基于坝—岩基—水耦合的三维有限元分析方法。通过分析坝—岩基—水耦合动力相互作用理论,给出了坝—库水体的耦合条件、坝—岩基—库水的边界条件以及地震时粘性边界的分析方法。以某拱坝工程为实例,应用耦合三维有限元方法计算了拱坝及滑裂面应力分布,采用有限单元法和刚体极限平衡法,计算了坝肩各处的抗滑稳定安全系数。结果表明:最大拱向应力、梁向应力均出现在下游面,分别为1.43 MPa、1.50 MPa,在材料可承受的范围内。通过有限元法计算得到的拱坝坝肩岩体抗滑稳定安全系数为2.78~3.23,通过刚体极限平衡法计算的抗滑稳定安全系数为2.89~3.43,两者相差很小,说明该计算方法是有效的。研究成果可为拱坝坝肩抗滑稳定分析提供参考。     

江坪河拱坝坝肩稳定的三维非线性有限元分析

采用三维有限元方法,用强度储备系数,对江坪河双曲拱坝坝肩抗滑稳定性进行分析.计算结果表明,原加固方案有一定效果,但左岸坝肩不满足抗滑稳定要求,对断层进一步加固后,坝基的整体强度储备系数达到3.6,坝肩稳定安全度基本满足要求.     

招徕河拱坝左坝肩的窑洞式开挖

招徕河水电站坝址处地形陡峻 ,地质条件复杂 ,左坝肩高程 2 60m以上采取了窑洞式的开挖方式 ,并采用预应力锚索对由于纵、横向裂隙切割及坝肩开挖形成的不稳定岩体进行了加固处理。实践证明 :这种窑洞式开挖方式对减轻生态环境的破坏 ,缩短施工工期 ,降低工程造价和提高坝肩稳定性都十分有效 ,值得在狭窄河谷拱坝坝肩开挖中借鉴。     

浅谈锦屏二级水电站拦河闸坝帷幕灌浆设计与施工

锦屏二级水电站拦河闸坝肩均有卸荷带发育,岩体较破碎,其中左岸有强、弱卸荷带存在,右岸有弱卸荷带存在,强～弱卸荷带深10～20 m,且两岸地下水具有埋藏较深的特点。帷幕灌浆是保证拦河闸坝安全蓄水的重要措施之一,介绍了拦河闸坝帷幕灌浆设计、施工技术、质量控制及灌浆后的效果评价等。     

三里坪大坝两岸工程地质特征差异分析

三里坪水电站大坝为建造在复杂构造背景下的碾压混凝土双曲拱坝,大坝两岸工程地质特征差异明显,主要表现为大坝左右两岸断层和裂隙的组合形式有明显差异,设计及施工中需针对大坝两岸差异性工程地质缺陷采取不同的应对方案。简要介绍了三里坪水电站复杂构造背景下的大坝工程地质特征,并据此对左岸底滑面和右岸侧滑面作了地质模型概化。分析结果给坝肩抗滑稳定计算提供了理论依据。