碧口土石坝外部变形监测分析与安全性态评价

在介绍碧口土石坝安全监测系统布置和资料系列的基础上,系统分析和研究了其外部变形实测数据过程线和特征值统计表,对坝体和混凝土建筑物的垂直位移和水平位移进行时空定性分析,从而对其安全性态进行评价,并讨论了土石坝原型监测资料分析中的一些问题.综合分析认为,碧口土石坝坝体和混凝土建筑物外部变形相对较小,基本趋于收敛稳定.     

碧口土石坝外部变形监测分析与安全性态评价

在介绍碧口土石坝安全监测系统布置和资料系列的基础上．系统分析和研究了其外部变形实测数据过程线和特征值统计表，对坝体和混凝土建筑物的垂直位移和水平位移进行时空定性分析．从而对其安全性态进行评价，并讨论了土石坝原型监测资料分析中的一些问题。综合分析认为，碧口土石坝坝体和混凝土建筑物外部变形相对较小，基本趋于收敛稳定。     

碧口土石坝竖向位移监测的逐步回归模型拟合与分析

对碧口土石坝竖向位移实测数据资料进行了系统分析和研究,通过时空定性分析,确定了坝体沉降变形的主要影响因子,在此基础上建立了各竖向位移测点的统计模型,并采用逐步回归分析方法,对各测点的实测位移进行拟合和分离,进而定量分析水压、温度、时效等分量变化对坝体竖向位移的影响作用,综合分析认为,碧口大坝累计沉降量相对较小,竖向位移变形基本趋于收敛稳定.     

深覆盖层土石坝三维有限元应力应变分析

采用邓肯张E-B非线性模型对某深覆盖层坝基上沥青混凝土心墙土石坝进行了三维有限元应力应变分析,采用无质量地基模拟坝基和山体对坝体沉降变形和应力的影响,给出了深覆盖层上坝体的应力和变形特点,特别是沥青混凝土心墙上的应力、位移分布特点,为大坝的安全设计提供理论依据。     

某大型土石坝坝脚挡墙变形机理分析

常见土石坝坝脚挡墙变形破坏机理主要有地基承载力不足、地基不均匀沉降、温度效应或自身抗滑(倾)稳定性不足等。某项目土石坝坝脚棱体排水改为挡墙后，挡墙变形特征与常见起因均不相符，变形仅在挡墙伸缩缝处可见，伸缩缝呈张开、闭合或错位等变化。研究发现，伸缩缝变形是因坝体固结沉降导致挡墙产生水平位移，并与相邻挡墙间形成水平位移差有关，位移差越大变形越严重；同时挡墙水平位移大小与坝截面高度、坝基所处水文地质条件等相关。土石坝下游棱体排水改为重力式挡墙后，除按规范要求设计计算外，还应计算挡墙间水平位移差，并考虑挡墙位移、排水不畅对坝体下游排水系统的影响。研究结果对正确分析坝脚挡墙变形机制和挡墙抗滑设计具有较好的参考价值。     

土石坝加宽培厚对坝体位移与心墙应力变化的影响

为考察西南地区某土石坝加宽培厚后坝体的真实工作性态和安全状况,采用三维有限元方法分析了土石坝坝体加宽培厚及蓄水运行时坝体位移、防渗心墙应力与等效塑性应变区域的变化规律。结果表明,坝体沉降最大值发生在加宽培厚土层区域,且坝体出现了向上游与向下游的水平位移,下游贴坡式加宽培厚方式使坝体防渗心墙出现了拉应力与较大区域的等效塑性应变范围,坝体加宽培厚后,需进一步判定坝体培厚土层的稳定性以及心墙的屈服情况与防渗性能。研究成果可供类似工程参考。     

翚溪水库大坝安全监测系统技术应用

针对翚溪水库大坝枢纽建筑物的特点,采用视准线法对大坝位移进行变形监测.根据有关建筑物变形资料对观测数据进行系统分析,为大坝安全运行和管理提供了科学依据,同时为山区小型水库大坝等建筑物的变形监测提供借鉴.     

土工格栅加筋土石坝的试验和数值模拟研究

为进一步了解土工格栅加筋土石坝的变化特性,对土工格栅和堆石料接触面特性进行了拉拔试验,发现接触面上的剪应力较大,且随上覆压力的增加而增加;试验拉拔位移主要为土工格栅的伸长量,接触面上的相对位移较小,因此加筋土石坝数值模拟应设置土工格栅和堆石料接触面变形协调,并将试验结果应用于加筋土石坝的数值模拟中,分析了土石坝加筋前后应力变形特性和动力响应的变化规律。结果表明,加筋对土石坝变形的抑制效果主要体现在地震工况下;加筋后坝体的地震永久变形有所减小,加筋对顺河向的地震永久变形抑制效果大于震陷;加筋后顺河向永久变形指向下游,最大震陷位于坝顶。     

三板溪堆石坝的变形监测分析

通过观测仪器对三板溪堆石坝沉降、顺河向水平位移、坝坡错位和土压力等现场观测，为坝体变形分析提供了重要依据。沉降观测资料表明，次堆石区局部部位沉降偏大。由于测量方法固有的缺陷，引张线式水平位移计不宜用于观测堆石坝水平位移；陡峭坝坡会加大沉降的不均匀性，导致面板拉应力的增加。土压力计的观测资料表明，主堆石区坝体拱效应明显。     

岩滩水电站混凝土重力坝垂直位移观测资料分析

以岩滩水电站混凝土重力坝为例,对其垂直位移监测资料的变化规律进行了定性、定量分析,提出了在回归建模时应从温度周期项和温度实测资料两方面考虑温度分量.据2008年的拟合效果比较可知,坝体垂直位移变化规律正常.     

考虑不确定性的大坝监测信息异常诊断方法及应用

大坝监测资料分析是一个充满不确定性的复杂非线性问题,常规的分析方法较少考虑监测信息中的不确定性问题,导致分析结果的合理性存疑。因此,基于信息熵理论的重要指标——近似熵研究大坝监测信息中的不确定性问题,利用实际监测数据选取近似熵算法的关键参数,进而评估大坝的运行状态。通过分析混凝土坝坝顶水平位移和土石坝测压管水位,发现近似熵算法能在若干监测信息不确定性条件下较有效地识别大坝监测数据的异常。     

土石坝工程运行期BIM与GIS融合管控平台研发

针对土石坝工程运行期海量监测数据异构、数据整合分析困难、管理效率低下等问题,提出以BIM与GIS融合应用为核心的解决方法,同时搭建运行期物联网感知体系,利用Socket技术,实现监测数据的实时传输。基于此,研发了土石坝工程运行期BIM与GIS融合管控平台,打通了多维业务数据与BIM模型的数据壁垒,实现了数据的对象级管理和整合分析,同时针对数字化移交、监测信息管理、安全分析预警等进行全方位三维可视化管控,促进了土石坝工程运行期的精益管理。实例应用结果表明,BIM与GIS融合管控平台解决了土石坝工程运行期管理过程中可视化程度低、数据信息整合困难的问题,为土石坝工程运行管控提供了一种新方法。     

坝基混凝土防渗墙应力变形三维有限元分析

为研究不同连接型式下基岩强度对混凝土防渗墙应力变形的影响,结合巴拉水电站土石坝混凝土防渗墙对坝体和防渗墙的应力变形进行二维和三维有限元方法计算,揭示了防渗墙应力变形随主要影响因素变化的规律,并分析了不同连接型式、不同强度的基岩对混凝土防渗墙墙体变形和应力的影响。结果表明,对防渗墙进行数值模拟时,设置有厚度节理单元可较好地模拟墙体两侧的"泥皮",结果较合理;基岩强度较高时,防渗墙和基础的连接方式对防渗墙应力变形的结果影响较大;进行三维模拟能更准确地反映防渗墙的应力变形特征。     

“5.12”地震对碧口水电站大坝影响分析

5．12地震使碧口电站大坝相对整体均匀地向上抬高了5cm左右,并发生了明显的变形。通过对2008年度大坝监测资料的简要分析,表明坝体防渗、排水系统工作正常,大坝总体稳定。对今后工作提出了合理建议。     

一种土石坝有限元网格的快速生成算法

针对有限元软件前处理器建立土石坝有限元网格模型效率不高的问题,提出了一种土石坝有限元网格的快速生成算法。该算法首先将土石坝最大断面进行二维网格剖分,并将其沿坝轴线方向平推,得到土石坝初始三维网格;其次,将复杂的建基面简化为若干平面的组合,考虑平面组合和三维网格各单元的位置关系,用该平面组合对土石坝初始三维网格进行切割,实现了考虑建基面形状的土石坝网格;最后,对切割后的坝体网格向下方和四周进行拉伸,得到含有均质地基的大坝—地基有限元网格。通过如美工程的实例应用,验证了该方法生成土石坝有限元网格的高效性。     

飞来峡水库右岸主土坝坝坡稳定性分析

针对土石坝安全鉴定对水库安全稳定的重要性问题,基于对大坝安全鉴定的要求,采用瑞典圆弧法、毕肖普法、工程师团法、罗厄法4种方法验算了8种工况下飞来峡水库主土坝坝坡的稳定性,并结合碾压式土石坝设计规范进行了分析对比.结果表明,各种水位下抗滑稳定安全系数均满足规范要求,为大坝除险加固设计提供了依据,对确保大坝安全运行具有指导意义.     

基于遗传和声算法的考虑实际压实质量的土石坝沉降预测模型

鉴于通常采用统计方法预测土石坝沉降时往往假定同一分区的坝料为均质同密度的,但却忽略了实际压实质量差异导致的坝料密度空间分布的不均性问题,利用数字大坝系统实时采集的各坝料分区的压实密度和填筑进度,建立了考虑各坝料分区实际压实质量的土石坝施工期沉降预测回归模型,并利用遗传和声算法对模型的回归系数进行寻优重估,以提高模型的精度。实例应用结果表明,基于遗传和声算法的考虑实际压实质量的土石坝沉降预测模型的计算结果与实际情况更为接近,为土石坝施工期沉降预测提供了一种新途径。     

基于绿色施工的堆石坝土石方调配方案评价

土石方调配是堆石坝施工中的关键环节,调配方案的优劣将直接影响整个工程的成本、进度、质量和生态环境。针对土石方调配中存在的生态环境问题,结合绿色施工技术设计准则,利用德尔菲法获得调配过程中资源利用、环境负荷、施工综合管理三大准则层的一系列绿色施工指标,运用层次分析法和模糊综合评价法构建土石方调配绿色施工评价体系,进而确定了土石方调配方案的绿色施工等级,并通过实例验证了该方法的有效性,从而为土石方调配方案决策提供依据。     

并行电法技术在爆破振动影响庵基山塘大坝渗流稳定性分析中的应用

工程钻爆法施工会对邻近既有建筑物产生振动影响,因此有必要评价结构体的安全。以某隧洞爆破作用对庵基山塘大坝渗流稳定性评价为例,引进并行电法技术评估大坝开展爆破施工前、施工过程中及爆破影响区外的渗流性态,并与实测的大坝水位数据进行对比分析。地电场的监测成果表明,大坝电阻率在爆破施工过程中变化较小,结合测压管中的水位过程线可知,大坝在爆破施工结束后仍处于相对稳定状态。可见电阻率可反映内部渗流场的变化规律,为土石坝爆破损伤评价提供了依据。