深厚覆盖层上面板堆石坝新型结构应力变形性状影响因素研究

建设在深厚覆盖层上的高混凝凝土面板堆石坝防渗体系通常采用趾板水平连接混凝土面板和防渗墙,为缩短工期和节省工程投资,建议采用在坝基面处挖除表层部分覆盖层,浇筑混凝土盖板,在盖板内部留有廊道,以便进行防渗墙施工,同时上部填筑坝体的新型结构。采用有限元法对深厚覆盖层上混凝土面板堆石坝新型结构的应力变形性状进行研究。研究盖板长度、盖板分缝、坝基覆盖层加固对面板堆石坝坝体、面板、防渗墙应力变形性状的影响。     

深覆盖层面板堆石坝连接板长度敏感性分析

为协调混凝土防渗墙与趾板间的不均匀变形,修建于深厚覆盖层上的面板堆石坝通常在防渗墙与趾板间设置连接板,而连接板长度的确定则是工程设计中的重要技术问题之一。为揭示连接板长度对面板堆石坝工作性态的影响规律,结合实际工程,通过建立不同连接板长度的面板堆石坝坝体－地基系统有限元计算模型,进而开展系列非线性有限元分析,结果表明连接板长度增加对堆石坝体及面板应力变形影响较小,对竣工期防渗墙的应力变形有利,对蓄水期防渗墙的应力变形不利,可明显降低防渗墙与连接板接缝的切向错动。     

深厚覆盖层面板堆石坝的混凝土防渗墙

文章介绍了深厚覆盖层上的混凝土面板堆石南的防渗顶部与趾板连接结构的两种形式；趾板在防渗墙顶部及趾板在防渗墙下游面，并描述了４个实例，对１座深厚覆盖层上１８６ｍ高面板堆石坝的防渗墙线路及施工程序与应力，变形的关系用三维非性有限元法作了计算分析，提出了有益的结论。     

覆盖层上高面板坝连接板长度优化分析

建在深厚覆盖层上的高面板坝坝基防渗设施常采用混凝土防渗墙，坝体与覆盖层和趾板与防渗墙是质量与刚度相差很大的结构物，施工时和蓄水时各自的变形相差很大，为了协调各结构物的变形，建议用连接板将坝体、面板、趾板与防渗墙连接起来，以改善防渗墙和趾板的应力状态。用有限元法数值分析对连接板长度进行优化分析，应用于实际工程。     

深覆盖层上面板堆石坝的防渗结构形式及其应力变形特性

对于深覆盖层上的面板堆石坝，采用将趾板直接置于覆盖层地基上的垂直防渗方式是一种较为合适的设计方案。本文通过数值计算分析了这种结构形式的新疆察汗乌苏和甘肃九甸峡面板堆石坝的应力变形特性，通过对坝基防渗墙与趾板不同连接方式的对比分析，可以看出，采用柔性连接形式较好。但在工程实际应用中应注意对防渗墙与连接板之间沉降差异的处理。另外，连接板的长度也需进行合理的优化设计。     

深覆盖层上的混凝土面板堆石坝研究

采用三维非线性有限元方法,对深覆盖层上的混凝土面板堆石坝的应力和变形进行研究,对大坝的施工和蓄水过程进行了仿真分析.分析结果表明,防渗墙竣工期存在较大的拉应力,防渗墙与连接板的接缝在蓄水后张开12.6mm,但尽管变形较大,趾板与连接板、面板周边缝均不会张开,也不会错动,连接板和趾板存在不大的拉应力,可通过配筋解决.研究成果可供类似工程参考.     

九甸峡混凝土面板堆石坝应力变形分析

九甸峡水利枢纽工程混凝土面板堆石坝是目前国内建在深厚覆盖层上的最高面板坝,最大坝高133 m。坝址区岸坡陡峭,地形、地质条件复杂,大坝的应力应变状态对工程的安全和运行至关重要。大坝三维有限元数值分析研究表明,采用在深厚覆盖层中防渗墙截渗、平趾板柔性连接、覆盖层加固处理、软基平趾板的设计方案,坝体沉降变形、面板应力及变形形态虽与趾板建于基岩上的混凝土面板坝有所差别,但其变形量及应力水平基本适中,通过采取适当的工程措施,可以保证大坝安全,达到节省工程投资、加快工程进度的目的。     

建在堆石体上的面板堆石坝趾板应力变形分析

对于混凝土面板堆石坝，趾板能否置于堆石体或砂砾石覆盖层上，以减少开挖工程量，是目前人们较为关心的研究课题之一。对泰安抽水蓄能电站上池的混凝土面板堆石坝进行的 三维非线性有限元计算，研究分析河床坝段趾板建在堆石体上的对面板应力、变形以及周边缝位移的影响，结果表明，这些应力和位移与趾板建在岩基上的一般面板堆石坝有些不同的变化规律，但尚未超出一些已建工程相应的实测值。     

复杂地形地质条件下覆盖层上面板堆石坝的应力变形研究

通过有限元数值模拟的方法,研究了复杂地质地形条件下覆盖层上面板堆石坝的应力变形特性。研究了地质及地形条件的改善措施,计算分析了防渗墙和面板的应力变形、面板接缝变位以及坝体的变形和应力。研究结果表明,采用合理工程措施后,坝体应力变形规律正常,混凝土防渗墙及混凝土面板的应力在其强度允许范围之内,面板接缝变位在止水结构允许范围内,可满足覆盖层上面板堆石坝安全运行的需要。     

覆盖层上面板坝的应力变形性状及其影响因素

研究了覆盖层上砼面板堆石坝的应力变形特性，探讨了坝体应力变形的影响因素，着重分析了防渗墙和面板应力变形以及接缝位移的性状。研究成果为覆盖层上砼面板堆石坝的设计提供了有益的启示。     

混凝土面板坝表面喷涂聚脲防护试验研究

面板堆石坝混凝土防渗面板属于薄型结构,为了防止面板因裂缝渗漏、提高混凝土的耐久性,有必要在面板表面增加一层有效的防护层。本文提出了面板表面增设防护材料的基本要求,选择了喷涂聚脲弹性体涂膜对面板进行防护。针对混凝土面板坝的运行特点,对聚脲进行了抗弯曲、抗渗、抗冻、氙灯人工气候老化及湿热老化等项目的室内试验,在十三陵抽水蓄能电站上库混凝土面板进行了现场试验,并进行了三年多的跟踪检查和测试。研究结果表明,在混凝土面板表面喷涂聚脲涂膜的防护效果很好,值得推广应用。     

抽水蓄能电站水库防渗技术分析

根据抽水蓄能电站水库渗漏特点,通过对钢筋混凝土面板、沥青混凝土面板、土料心墙、帷幕灌浆、防渗墙、复合土工膜或土料铺盖等多种防渗措施进行综合比较分析,结合坝体、坝基、库周和局部通道等具有的渗漏特性,提出了各自适用的防渗方案.     

柏叶口水库混凝土面板堆石坝设计与施工

柏叶口水库面板坝坝体坐落在河床岩基及卵石混合土上,采用帷幕灌浆、趾板与面板形成整体防渗体系,是山西省此类型第一座在建高混凝土面板堆石坝。柏叶口水库面板堆石坝的设计施工,为国内面板坝的进一步发展提供了可供借鉴的成功经验。     

斜卡水电站面板堆石坝三维渗流计算分析

采用有限元法,对斜卡水电站面板堆石坝进行了三维渗流计算分析,讨论了面板、防渗墙出现裂缝及帷幕灌浆劣化、帷幕减薄对三维渗流场分布和渗流量的影响。计算结果表明,由于斜卡坝址覆盖层深厚(45~100 m),加之基岩渗透性强,防渗墙和帷幕上下游水头差大,正常运行方案渗流量可达0.642 m3/s。面板和防渗墙出现裂缝对大坝整体渗流场影响较小,而通过坝面和防渗墙的流量显著增大;帷幕劣化或变薄使坝基渗流量明显增加。加厚帷幕和减小其渗透系数是加强防渗效果的有效措施。     

沟后面板砂砾石坝溃坝机理模型试验研究

本文通过模型试验揭示了有关沟后面板砂砾石坝溃坝的原因.单纯是面板顶端接缝漏水只出现垂直向下的渗流，上部下游坝坡没有逸出水流.接缝漏水同时面板顶端与坝体之间大范围的相脱开，才会再现上部下游坝坡逸出渗流.溃坝前坝体中部并未全饱和.溃坝机理是坝顶存在k＞1.0cm/s且呈上下游连通的极强透水层，面板顶端又是脱开坝体的，接缝漏水使极强透水层与库水直接相连通，因而产生较大的水平向的水力比降，使之管涌和接触冲刷，同时渗流冲刷坝坡，引起崩塌.最后防浪墙失稳倒塌，库水漫顶而下，最终溃决.     

聚丙烯纤维和氧化镁在面板混凝土中的应用

洪家渡水电站面板堆石坝属200 m级高面板坝,面板混凝土的防裂技术是一个重要的研究课题.洪家渡大坝面板混凝土配合比设计的基本思路是在满足设计要求的强度、耐久性及良好的施工和易性的前提下,重点考虑其抗渗防裂问题.经过大量的试验论证之后,采用了在混凝土中掺加聚丙烯纤维和轻烧氧化镁的方法.已完工的一期面板到目前为止仅发现10条小于0.2 mm的细微裂缝,大大低于同类坝型的水平.聚丙烯纤维和轻烧氧化镁双掺技术的应用,在面板混凝土的防裂中发挥了明显的作用.     

某水库沥青混凝土心墙坝有限元计算分析

基于等效线性模型,采用有限元法对在建的某水库沥青混凝土心墙堆石坝进行了理论计算,重点研究了大坝在运行期各工况水位下的渗流,以及施工期、蓄水期大坝的应力变形分布,并将理论计算结果与施工期大坝安全监测资料进行了对比分析,对蓄水期大坝渗流、坝体及心墙应力变形进行了预测分析。分析表明:其施工期的理论计算结果与监测资料基本一致。大坝防渗效果较好,沥青混凝土心墙及防渗帷幕起到了主要的阻水作用。坝体应力变形分布规律较为合理,心墙与过渡料及填筑料间能协调变形,工作性态良好,符合土石坝应力变形规律,为下一步水库蓄水验收及蓄水运行提供了科学依据。     

大坝心墙插有混凝土防渗墙段的应力与渗透稳定性试验研究

本文通过模拟试验研究了高坝中混凝土防渗直接插入心墙时插入段心墙中的应力与渗流控制性状，内容包括墙顶心墙中的应力应变特性，心墙剪切破坏后沿剪切面和防渗墙与心墙接触面之间渗透破坏的可能性，文中阐述了试验过程，并给出研究成果。     

积石峡面板堆石坝复杂渗流场有限元精细模拟

运用自主研发的三维渗流有限元可视化分析软件GWSS,对积石峡面板堆石坝的坝体（包括面板、过渡层、排水层、堆石料等）、坝基、防渗帷幕以及泄洪洞和底孔排沙洞等结构进行了精细建模。在此基础上采用求解有自由面的改进截止负压法、隧洞子结构法和求解大型稀疏矩阵的预处理共轭梯度算法对积石峡面板堆石坝复杂渗流场进行了数值模拟。重点研究了面板和防渗帷幕联合作用下渗流场分布特征和防渗效果,以及泄洪洞和底孔排沙洞对大坝渗流场的影响等。计算结果表明,在正常运行条件下,面板结合防渗帷幕能够起到很好的防渗作用,坝体内自由面较低,左岸底孔排沙洞和泄洪洞也起到了很好的排水作用,大大降低了左岸山体的地下水位,有利于大坝和岸坡的稳定。     

人工挖孔灌注混凝土防渗墙的设计与施工

混凝土防渗墙是水利水电工程建设中普遍应用的一种地下连续墙,是透水体防渗处理的一种有效措施。三岔河水电站面板堆石坝左岸坝基防渗处理受岩体风化界限较深和机械施工场地狭小的限制,采用了人工挖孔灌注混凝土防渗墙方案进行防渗处理,达到了设计目的。