宽谷拱坝设计的几点体会

宽谷拱坝的设计不同于一般拱坝，由于拱坝悬臂作用的增加与拱作用的削弱同时发生，会导致坝踵拉应力增加，超过允许拉应力，须采取必要的措施来控制坝踵应力，本文根据工程实际设计经验，概述了优化宽谷拱坝设计的几种方法。     

浅议宽谷拱坝的优化设计

在工程实际设计经验的基础上,从加大拱坝底部厚度、加大中上部拱圈刚度、拱坝前倾及设 置底缝或周边缝等方面提出了解决坝踵应力过大的措施,并分析了各种措施的优劣及效果,总结了优 化宽谷拱坝体形的设计要点。由于宽谷拱坝坝段多,其出现质量问题的机会就多,积累起来对拱坝安 全运行不利,因此应重视对宽谷拱坝地质条件、体形设计、温度控制、施工质量等各个环节和因素的 把控。在设计工作中,根据实际情况采取不同的宽谷拱坝体形优化措施,可以达到控制坝踵应力的目 的,满足设计安全性及经济性要求。     

构皮滩拱坝设计及优化

构皮滩拱坝坝高 232.5 m,坝基地质条件复杂,坝身孔口多、规模大,拱坝规模和技术难度均超出现行拱坝设计规范的控制.借鉴国内外高拱坝设计经验和最新研究成果,采用多种分析方法和模型试验,结合工程类比,对构皮滩拱坝体形、应力、坝肩稳定、抗震和基础处理等进行了研究分析,并结合工程实际施工情况,对大坝进行适当优化调整,使拱坝设计最终达到安全可靠,技术可行,经济合理.     

谷幅变形对拱坝工程安全影响案例分析及有关启示

为充分认识谷幅变形对拱坝的安全影响,收集了国内外受到谷幅变形收缩影响的拱坝案例,分析并讨论了拱坝的运行情况和应对谷幅变形的措施.综合这些工程案例,建议高拱坝工程建设应尽早开展谷幅变形相关监测,对出现的谷幅变形需开展相关机理研究,同时应结合大坝安全监测资料,采用多种方法分析谷幅变形对拱坝的安全影响,并可采取提高水库最低运...     

龙江水电站枢纽工程椭圆双曲拱坝优化设计

龙江水电站枢纽工程大坝为椭圆混凝土双曲拱坝,坝基地质条件较复杂,坝址区地震基本烈度为Ⅷ度.设计进行了大量的分析、研究工作,通过拱坝体形优化、坝体应力分析、坝肩抗滑稳定分析,选用椭圆混凝土双曲拱坝,既保证了工程安全,又减少了大坝混凝土方量,节省了投资,为工程的开工建设奠定了基础.     

构皮滩与乌东德电站拱坝关键技术研究与实践

构皮滩和乌东德水电站具有“流量大、水头高和河谷窄”等特点,电站拱坝均为建在岩溶地区的特高双曲拱坝,工程设计、施工和管理难度大。从坝线选择与枢纽布置、拱坝体形设计、泄洪消能设计、岩溶处理及温控防裂设计等方面,对两座拱坝所面临的关键技术问题进行了探讨。工程实践表明,大坝体形设计应从侧重节省坝体工程量向提高坝体综合安全性方向转化;应从结构、材料和施工工艺方面采取措施提高拱坝防裂性能;应采取坝身和岸边联合的泄洪方式,减少坝身泄洪规模。研究成果可为我国西部地区修建高拱坝提供借鉴。     

坪坑水库椭圆型浆砌石薄拱坝的设计与施工

椭圆型拱坝具有坝体受力的均匀，体型参数少，调调整容易的特点，坪坑水库拱坝是我国第一座椭圆型砌石薄拱坝。设计中针地坝体应力小，大坝周边应力大的特点采取加大周边厚度，让大坝双曲壳体座落在人工基础，坝体受力条件清楚，减少了基础开挖和地质条件变化对坝体应力的影响；又能有效改善大坝周边应力，增加绕坝渗漏途径。大坝采用细石混凝土砌毛块石，不设置混凝土防渗层，坝体施工要求掺用粉煤灰和缓凝型加气减水剂改善混凝土的     

构皮滩水电站混凝土拱坝设计

构皮滩水电站拱坝的坝高达232．5m，坝基地质条件复杂，坝身孔口多、规模大，拱坝规模和技术难度均超出现行拱坝设计规范的控制。通过借鉴国内外高拱坝设计经验和最新研究成果，采用多种分析方法和模型试验，结合工程类比，对构皮滩水电站拱坝体形、应力、坝肩稳定、整体安全度、抗震和基础处理等进行了研究分析，使拱坝设计最终达到安全可靠、技术可行、经济合理。     

白鹤滩非对称性拱坝体形研究

白鹤滩双曲拱坝坝高289 m,坝址河谷地形、地质条件均存在较明显的不对称性,为研究这种不对称性条件对特高拱坝设计的影响,采用拱梁分载法、线弹性有限元和非线性有限元法对拱坝的应力变形特性、超载能力、拱坝破坏形式和抗震能力等进行了深入研究,并对目前已建和在建不对称性河谷中修建拱坝的几种设计思路进行了比较.建议白鹤滩拱坝的设计思路为:不做大规模的河谷改造,只进行常规的坝基开挖,在此基础上将拱坝坝身设计成不对称的体形,与不对称的坝址河谷条件相适应.     

芭蕉河二级水电站浆砌石拱坝设计

芭蕉河二级水电站挡水建筑物为浆砌石双曲拱坝,采用浆砌石坝体自身防渗的防渗形式.泄水建筑物为坝顶泄洪表孔和坝身泄洪中孔,分别采用大差动齿坎和窄缝挑流消能工.模型试验和实际运行表明,浆砌石拱坝体型、坝体防渗及泄水建筑物等设计是成功的.     

锦屏一级水电站左岸边坡变形对拱坝安全的影响

依据锦屏一级水电站拱坝边坡监测成果,采用流变计算模型,预测了左岸边坡的长期变形趋势和稳定性。分析了大坝和边坡相互作用下有限元模型边界上的位移加载方式,并进一步分析边坡长期变形下拱坝的应力和变形情况,评价了边坡长期变形对拱坝结构的影响。分析表明,锦屏一级水电站拱坝能够承受一定量值的左岸边坡变形,且承受边坡变形的安全裕度较高。     

拱坝加切角措施对坝肩拉应力的影响研究

拱坝是空间壳体结构,体型较为复杂,拉应力过大会导致坝肩失稳甚至溃坝。大量的工程经验表明,拱坝最大主应力常出现在坝肩处,坝肩拉应力的大小直接影响大坝的安全运行。为有效减小坝肩拉应力,采用ANSYS有限元等效应力法,建立拱坝整体有限元模型,对模型施加静水压力、泥沙压力、扬压力、重力、弧门推力等荷载,研究已有高拱坝工程中拱坝坝体结构设计中的加切角问题,分析拱坝在正常温升、正常温降2种运行情况下拱坝坝肩受力情况,与在同种运行情况下与不加切角拱坝作对比分析。结果表明:加切角可有效改善拱坝坝肩受力情况,降低坝肩拉应力。研究成果可为减小拱坝坝肩拉应力设计和实际施工提供参考依据。     

拱坝对近坝肩导流洞结构衬砌的影响研究

为了更加深入准确的研究靠近拱坝坝肩导流洞的真实受力情况,使导流洞在施工期安全运行,研究分析了拱坝对靠近坝肩导流洞的影响。采用Ansys有限元分析法,建立拱坝和导流洞整体有限元模型,分析在自重,自重加静水情况下拱坝对导流洞产生的附加应力,为隧洞衬砌配筋提供依据。计算结果表明:拱坝对导流洞靠近坝肩部位产生的附加应力不容忽视,坝肩岩体灌浆对减小附加应力有一定作用。研究成果可为近拱坝坝肩导流洞的设计和施工提供参考。     

江口椭圆拱坝优化设计

江口拱坝的设计充分利用了中国水利水电科学研究院的拱坝体型优化研究成果,拱坝选用了椭圆拱坝方案,是目前完全采用优化体形作为基本体形且已建成的最高的拱坝(坝高140m),也是我国最早的3座椭圆拱坝之一。本文简要介绍了江口拱坝体型优化研究过程,并详细介绍了设计所采用的椭圆拱坝方案,同时对拱圈中心线曲率半径从拱冠到拱端的合理变化趋势进行了讨论。结果表明:对拱坝进行优化设计效率很高,可满足设计规范要求,设计出的拱坝坝体应力分布较好,坝体方量较小;对拱坝设计规定拱圈中心线曲率半径从拱冠到拱端必须增大不是必要的,只要对拱坝的应力、稳定有利,曲率半径增大和减小都应是允许的。     

洞坪双曲拱坝三维渗流及坝肩稳定分析

洞坪双曲拱坝两岸坝肩天然地下水位较高,右坝肩被河道切割临空而相对单薄且存在可能滑移体.坝址区渗流特性及两岸坝肩的稳定性是工程非常关心的问题.根据洞坪坝址区水文地质条件及坝基防渗处理设计措施,动用三维有限元法对洞坪拱坝蓄水后稳定渗流场及坝体坝基整体应力场进行了计算分析;根据有限元应力结果和传统的刚体极限平衡法对两岸坝肩各结构面形成的可能滑移体进行了坝肩稳定计算.结果表明,坝肩具有足够的稳定安全度,不需要采取工程加固措施.     

基于非线性有限元法的高拱坝坝肩岩体抗滑稳定分析

高拱坝的安全性在很大程度上依赖于坝肩岩体的稳定性,目前在设计中,高拱坝坝肩岩体稳定性分析方法主要是刚体极限平衡法,但该法不能考虑岩体的应力-应变关系,不能很好地反映坝肩岩体的破坏机理以及拱坝与坝肩岩体的相互作用效应。本文从摩擦理论和矢量几何出发,导出了三维可能滑体的抗滑稳定安全系数计算公式,并通过等参逆变换的方法,将非线性有限元法的计算成果纳入到所建立的公式中,形成了“基于非线性有限元的高拱坝坝肩岩体抗滑稳定分析方法“。具体工程的应用成果表明,所给出的基于非线性有限元的坝肩岩体抗滑稳定分析方法充分反映大坝与坝基岩体的共同作用效应,是进行高拱坝坝肩岩体稳定性分析的一种有效方法。     

泗渡河水电站拱坝左坝肩处理及稳定分析

泗渡河水电站大坝左坝肩地质条件较差,通过对坝轴线调整避开或减少地质构造对坝端的不利影响,并选择了混合线型拱坝较好的适应了轴线上移后的两岸地形的不对称。最终通过计算得出左坝肩稳定的结论。     

小湾高拱坝拱座稳定三维极限分析

小湾岩体存在两组垂直结构面和一组倾向河道的卸荷裂隙。拱座稳定存在着沿拱推力方向的重力方向组合的空间滑动模式。本文首先介绍了一个建立在塑性力学上限定理基础上的边坡稳定分析三维极限分析方法，并使用这一方法计算小湾拱座的稳定安全系数，获得比较符合的稳定分析成果。     

构皮滩水电站导流隧洞设计

构皮滩水电站是乌江上最大的水电站,采用围堰全年挡水,导流隧洞泄流的施工导流方案.导流隧洞共有3条,按左2右1分两岸布置,过流断面均为15.6 m×17.7 m的马蹄形.构皮滩导流隧洞沿线地质条件复杂,既存在众多的地下岩溶系统,同时每条洞又要穿过长达100多米的韩家店软岩段.在地质条件如此复杂的岩溶地区实施大洞径的导流隧洞的设计和施工,对设计思想和施工技术提出了更高的要求.介绍了构皮滩导流隧洞的设计和施工.     

下屯拱坝右坝肩K_6溶洞影响分析及处理方案研究

下屯水电站右坝肩在1140~1160m高程发育K6溶洞,洞内黏土夹块石充填,溶洞规模较大,对拱坝坝肩的稳定不利。经分析溶洞对拱坝坝肩及下游岩体稳定的影响较小,但为了提高坝肩的安全可靠性,对溶洞进行了清挖,并回填混凝土及设置了混凝土重力墩。本文对此加以介绍。