考虑流变作用的面板堆石坝工作性状研究

结合金钟混凝土面板堆石坝工程实例,采用沈珠江3参数流变模型对面板堆石坝进行了三维有限元流变数值计算,分析堆石的流变效应对混凝土面板堆石坝工作性状的影响。最后通过将有限元计算结果与实测数据的比较分析,论证面板堆石坝应力应变计算中计入堆石流变效应的合理性。     

高混凝土面板堆石坝流变机理及长期变形预测

对于面板堆石坝,面板的变形主要取决于堆石体变形,如果堆石体变形过大,就会使面板产生裂缝,从而影响其防渗性能,甚至危及坝体的稳定。由于堆石体流变变形的复杂性,影响的因素很多,因此仅仅通过室内试验很难从本质上反映其流变机理和特性,除了试样尺寸与现场的巨大差异引起的缩尺效应误差之外,就是平行试验成果间也会出现差异。回顾了近年来关于堆石体流变机理方面的一些研究进展,介绍了揭示堆石体流变细观机理的两个流变模型,即基于组构理论的流变模型和基于随机散粒体不连续变形理论的流变模型。最后结合正在建设中的水布垭高面板堆石坝进行了流变分析,预测了大坝完建后的流变变形,计算结果表明,考虑流变效应的最大沉降为2.53m,此值基本处在设计的预测范围之内。     

水布垭面板堆石坝流变初步分析

工程实践表明,堆石体的变形除与应力有关外,还与时间有关,即堆石体具有流变性;进行计入时间效应的应力应变分析,将有助于人们更加全面了解面板堆石坝的性态.运用神经网络技术,通过对西北口面板坝的反馈分析获得了堆石体流变参数,并用于水布垭面板坝流变分析.结果表明,用神经网络技术对已建面板坝长期实测资料进行反馈分析是可行的;水布垭流变分析虽然仅是初步的,但其结果是比较合理的.堆石体流变对水布垭面板坝应力变形状态有一定的影响.     

软岩填筑高面板堆石坝分区及材料设计

通过分析软岩不同利用方案及分区形式对高面板堆石坝力学性状的影响,获取了坝体应力和变形的变化规律。高面板堆石坝下游次堆石区中软岩含量及堆石区几何特征、主堆石体分区形式均影响面板堆石坝的力学性状。提高坝体下游堆石区的强度及刚度,可以提高各堆石区之间的协调变形能力、降低面板变形及应力。提高位于坝轴线处的堆石体承载力,可以有效降低坝体变形及面板应力。为控制高面板堆石坝的坝体变形及应力,坝轴线处坝体下部堆石区宜填筑承载力高的堆石体,下游堆石区中软岩比例不宜超过30%。     

高围压下堆石体流变本构研究及数值模拟

进行了多组历时长达70天的堆石体三轴流变试验，所有试验数据均表现出良好的规律性。在试验基础上提出了一种新的高围压下堆石体流变本构关系，轴向流变和体积流变均可用幂函数表达，最终流变量考虑了应力水平和围压的影响。详细推导了新的本构模型在三维有限元分析中的具体算法和实现步骤。数值计算结果与试验结果对比表明，该本构模型基本反映了高围压下堆石体的流变特性，并且可以直接应用到高面板堆石坝的应力变形分析中。     

水布垭水电站面板堆石坝应力变形分析

水布垭水电站面板堆石坝是当前世界上最高的混凝土面板坝,在设计和施工等方面尚缺乏经验,为此在“九五”攻关中,对其中的关键技术问题进行了科学研究。在计算分析方面,采用不同的计算模型对200m级面板坝施工,蓄水全过程进行了仿真计算,研究其应力变形规律;研究探索了特殊边界,堆石体流变特性等问题,并提出了改善面板坝应力,变形的工程措施。在高面板坝三维有限元计算中引入了堆石体流变特性,初步探讨了堆石体流变对高混凝土面板坝应力变形的影响;提出了耦合薄层单元和三维非线性摩擦接触单元,对非线性K－G模型进行了改进,采用多种模型对水布垭工程面板坝进行了二维,三维仿真计算,从技术上论证了该方案的可行性。     

光纤陀螺系统在水布垭工程中的应用

针对堆石体沉降和面板挠度的传统监测仪器对高面板堆石坝监测的局限性,提出了高面板堆石坝监测仪器革新的迫切需要,通过介绍光纤陀螺系统的监测原理和在水布垭工程的实践结果,说明了光纤陀螺监测系统在高面板堆石坝应用的可行性,为面板堆石坝堆石体沉降和面板挠度监测开拓了新的思路。     

预沉降对高面板坝长期应力变形特性影响研究

随着西部地区水资源的开发利用,适应地形能力强的百米级高面板堆石坝越来越常见,而堆石体的流变效应将导致作为堆石坝主要防渗结构的面板在运行期发生脱空、挤压破坏和开裂等现象,经验表明面板浇筑前设置预沉降期可以减少面板病害问题,但预沉降对坝体和面板的长期变形影响规律尚不明确,导致预沉降时间的选定具有较大随意性。考虑坝体安全性和经济性,采用有限元法全面分析蓄集峡百米级高面板堆石坝长期应力变形对不同预沉降时间的响应。结果表明,当预沉降时间为180 d时,可以有效降低运行期堆石体的流变效应,改善面板的长期工作性态。     

高面板堆石坝变形性态分析与研究

结合梨园水电站面板堆石坝,根据大坝填筑到坝顶时不同变形监测方法所得的监测成果,对大坝进行三维有限元正反分析,深入评价高面板堆石坝施工质量及运行状况,并总结高面板堆石坝沉降范围,提出大坝堆石体平均压缩模量与沉降比(沉降量占坝高的百分比)的关系,据此评价梨园水电站面板堆石坝施工质量。     

混凝土面板堆石坝流变分析

建议了一个堆石料流变模型，给出有限元求解方法。对水布垭面板堆石坝进行了考虑堆石流变性的应力应变分析。结果表明，堆石流变性对结构的性态会有比较大的影响，特别是对面板的应力状态影响很大。对于分期浇筑面板、分期蓄水的大型面板堆石坝，考虑施工期堆石的流变性是必要的。     

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。     

天生桥一级水电站面板坝坝体变形特征

天生桥一级水电站混凝土面板堆石坝施工期和初蓄期坝体的沉降、水平位移、坝体与面板的脱空、上游坝坡裂缝、混凝土面板的变形和变位、坝体表面变形等变形特征 ,既有堆石坝的共同特征 ,也有其自身的特征。对其进行观测、分析研究 ,对混凝土面板堆石坝的设计和施工有一定的参考价值。     

水布垭面板堆石坝工程施工综述

水布垭面板堆石坝是世界上已建和在建最高的面板堆石坝,设计、施工难度大,质量要求高。水布垭面板坝已成功建成,并经历了202 m高水头的考验,坝体沉降变形、坝体渗流、渗压等均控制在设计和规范范围内。水布垭面板坝施工的经验可供高面板坝建设参考。     

高面板堆石坝考虑流变变形影响的填筑方法

在施工期，取消或适应高面板堆石坝较大的流变形变形影响，填筑方法是保证质量和安全的关键问题，为此，对堆石坝变形的特点及影响因素进行了研究，结合水布垭水电站室内外试验的成果和国内外工程的实例，提出了考虑流变变形相应的堆石坝填筑方法及措施，认为堆石体的变形应尽可能在防渗结构施工前完成，以减少后期的变形量。     

莲花混凝土面板堆石坝监测成果分析

为了解莲花水电站面板堆石坝的施工质量和运行状况，对其进行了监测，从观测资料可知，莲花混凝土面板堆石坝最大沉降量１７．０ｃｍ，面板最大挠度值１３．２ｃｍ，渗流量１１．０Ｌ／ｓ。各种数据均表明该坝的施工质量是优良的，运行状况是良好的。通过监测总出的莲花混凝土面板堆石坝的位移、变形和渗流等变化规律，为该坝的安全运行提供了有力保障，同时也为我国混凝土面板堆石坝的设计、施工提供了科学依据。     

天生桥一级水电站面板堆石坝面板脱空处理

天生桥一级水电站面板堆石坝为特大型面板堆石坝，混凝土面板总面积17．15万m^2，分3期施工。下期面板施工前，在对上期面板进行检查时发现，面板与大坡面产生脱空，其主要原因是施工组织欠妥、大坝沉降量大及水库蓄水使面板产生挠面变形所致。处理措施为：采用水泥娄灰浆液灌注脱空部位，对于减少面板裂缝有着积极的意义。其处理方法，可为其它类似工程借鉴。     

水布垭混凝土面板堆石坝设计

在水布垭混凝土面板堆石坝的设计中，针对筑坝材料的特性和堆石体的变形特征，进行了坝体结构及坝体材料分区的设计。对面板应力应变分析，采用Ｅ－Ｂ模型进行三维非线性有限元计算，计算成果表明：就坝体变形而言竣工期和蓄水期的水平位移与垂直沉降值，比照已建工程均在劲旅范围内；面板位移与应力分析的结果亦与已建工程的面板应务分布规律一致。     

柏叶口水库面板堆石坝分期填筑及上坝施工道路布置

论述了柏叶口水库面板堆石坝的大坝施工用水,施工道路的布置、大坝分期填筑方案及坝料的运输。     

山西省柏叶口水库混凝土面板堆石坝坝体填筑及质量控制

阐述柏叶口水库混凝土面板堆石坝坝体填筑施工工艺,坝体分期分区填筑、碾压施工工法及坝体填筑质量控制.