胶凝砂砾石坝稳定及应力分析

本文以翁吟河水生态拦水堰工程胶凝砂砾石坝为研究对象,采用刚体极限平衡法和材料力学法对胶凝砂砾石材料坝进行稳定及应力计算,供同类工程参考。     

胶凝砂砾石坝模型试验研究

采用水工结构模型试验法,探求胶凝砂砾石坝应力分布情况。通过胶凝砂砾石坝整体模型试验及坝体分层分级加载模型试验,得到了坝体在水荷载作用下的应力分布情况以及在坝体自重影响下的应力分布情况:受自重影响,坝体和坝基都处于受压状态,呈中间大两边小的分布形态;上游水荷载作用在坝体上后,使得坝体应力分布发生变化,最大应力区出现在坝基面中下游部,坝体水平向位移呈下游位移,整体为上部位移大于下部位移,最大值出现在坝中部位。     

胶凝砂砾石坝设计理论探讨

胶凝砂砾石筑坝就是将土石坝和混凝土重力坝综合的一种新坝型,通过材料特性、断面设计、稳定计算、防渗结构和溢洪结构等几个方面,对胶凝砂砾石坝这一新坝型的设计进行了探讨。     

莆田西音水库胶凝砂砾石坝施工工艺试验

该文阐述莆田西音水库胶凝砂砾石坝试验场地布置、材料配合比及施工工艺,通过试验结果分析确定坝体胶凝砂砾石材料碾压机械设置、碾压层厚、最佳碾压遍数等工艺指标;检验胶凝砂砾石材料力学强度与耐久性能,探索防渗体富浆胶凝砂砾石材料与坝体胶凝砂砾石材料同步施工同步上升、骑缝碾压收面等施工工艺,为西音水库胶凝砂砾石坝施工提供技术参考。     

胶凝砂砾石坝坝坡比分析研究

胶凝砂砾石坝属于新型筑坝技术,坝坡比是胶凝砂砾石坝断面设计的重要参数,直接影响工程的安全性和经济性,应通过坝体抗滑稳定性和应力分析来确定最优坝坡比和坝体断面。通过和面板堆石坝、碾压混凝土重力坝坝坡比的对比,结合胶凝砂砾石坝坝体受力特征分析,对胶凝砂砾石坝在基本荷载组合条件下的坝坡比进行了理论分析和研究。胶凝砂砾石坝设计初期,类似Ⅳ类硬质岩的坝基地质条件,且材料设计抗压强度6.0 MPa、坝高小于70 m时,胶凝砂砾石坝综合坝坡比可在1.2~1.3之间初选;上游坝坡比宜大于1∶0.3、小于1∶1.0;下游坝坡比宜大于1∶0.5、小于1∶1.0。在综合坡比一定时,将坝体设计为对称梯形断面对坝体抗滑稳定有利;将坝体设计为上游坝坡比小、下游坝坡比大的非对称梯形坝对降低坝体主应力水平有利。     

胶凝砂砾石坝简化施工温控措施研究

胶凝砂砾石坝作为一种新坝型,具有安全性高、经济环保、施工快速等优点,但仍有诸多问题需要解决,尤其要推广应用到高坝工程中。本文根据胶凝砂砾石坝的材料特性和施工工艺,提出简化其施工温控措施的设想,以一座百米级胶凝砂砾石坝为例,采用三维有限元法对其简化温控措施前后的温度场和应力场进行仿真分析,仿真分析计算结果为胶凝砂砾石坝简化温控措施、加快施工速度提供了依据。     

覆盖层上胶凝砂砾石坝应力应变特征及影响因素

为了研究在覆盖层上的胶凝砂砾石坝的应力应变特征及影响因素,为未来在覆盖层上建造胶凝砂砾石坝做准备,使用三维有限元模拟,基于一种考虑了围压的修正邓肯—张模型模拟胶凝砂砾石料,对正常工况下的覆盖层上的胶凝砂砾石坝进行了模拟,并分别考虑了覆盖层厚度、弹性模量以及坝体胶凝材料掺量对覆盖层上胶凝砂砾石坝坝体内部的应力应变的影响。结果表明:覆盖层厚度、弹性模量以及坝体胶凝材料掺量与坝体位移呈现明显的线性关系,坝体位移随着覆盖层厚度的增加与弹性模量的降低而增大,但对坝体大、小主应力的影响不明显。即使在较软、较厚的覆盖层上,胶凝砂砾石坝仍然可以承受较大的变形而坝体内部应力变化不剧烈。该研究成果可以为胶凝砂砾石坝的选址提供一定的参考作用,可拓宽胶凝砂砾石坝的选址范围。     

梯形胶凝砂砾石坝发展史

近年来日本为了合理利用建筑材料而研发了梯形胶凝砂砾石(CSG)坝,该类坝还能有助于改进设计,提高施工效率。它可以将坝址附近不适合于用作混凝土骨料的风化岩石料及其他材料利用起来,而且其材料开采加工方法和设备简单。由于原料开挖区和施工设备区的大小可以受到限制,所以此类水坝可以看成是环境友好型坝。介绍了梯形胶凝砂砾石坝的主要特点。     

新疆平顶山胶凝砂砾石坝的设计与施工

胶凝砂砾石坝是近年来发展的一种介于土石坝和重力坝之间的新型坝,其剖面设计是在上游设置防渗层,坝体依靠填筑低强度的胶凝砂砾石材料维持稳定。文章主要阐述了胶凝砂砾石作为坝体填筑材料在木垒平顶山挡水坝中的应用,为了解胶凝砂砾石坝的工作性状,对该坝的设计与施工进行实例分析。通过该工程的实践以及现场质量检验结果分析,表明该坝型具有对坝基承载能力要求低、坝体断面小、经济环保等优点;并且胶凝砂砾石的强度指标离散性较小,坝体施工强度和施工质量均能满足大坝工作性能要求。该胶凝砂砾石坝的成功建设对类似工程设计与施工具有重要的实践意义。     

严寒区胶凝砂砾石坝施工期冻融温度与应力仿真

在严寒地区修筑胶凝砂砾石坝时,其冻胀抗裂性能往往是工程关注的重点。在前人研究的基础上,以守口堡胶凝砂砾石坝为研究对象,通过分析胶凝砂砾石的特点,利用编制的胶凝砂砾石三维非稳定冻融温度场与应力场有限元计算程序,对施工期的冻融与温度应力进行数值模拟。研究结果表明,即使不采取温控措施,坝体产生的温度应力也很小,不会产生温度裂缝;在冬季低温季节,严寒地区胶凝砂砾石坝施工期长间歇仓面易发生冻胀开裂,应予以重视。     

“635”砂砾石粘土心墙坝蓄水初期上游坝壳浸水变形分析

利用沈珠江院士提出的"南水"双屈服面弹塑性模型和笔者通过试验得出的浸水变形计算经验公式,对"635"砂砾石料心墙坝蓄水初期上游坝壳料变形进行有限元计算,并与大坝实测资料进行对比,结果表明:在计算蓄水初期坝体变形时,考虑上游坝壳料砂砾石料浸水变形特性后,其计算结果与坝体的实际变形相吻合;在坝体设计过程中,能准确预计坝体蓄水初期的变形对合理选择筑坝材料和保证水库蓄水期运行安全至关重要.     

混凝土面板砂砾石坝垫层料过渡料渗流及渗透稳定性试验研究

近年来砂砾料以其低压缩性，易压实，造价低等一系列优点，日益为高坝建设所利用。然而砂砾料的渗透及渗透稳定性一直是面板坝建设所关注的问题，它直接关系到大坝的安危。介绍了黑泉水库垫层料，过渡料的试验研究成果直接应用于工程建设。     

病险水库土石坝渗漏原因分析及防渗处理措施

着重论述病险土石坝渗漏的主要特征及成因,通过对灌浆、混凝土防渗墙等几种常用大坝防渗补强措施的机理分析和加固效果的介绍,有针对性地提出了优选方案和施工过程中应注意的问题,为中小型水库的防渗加固处理提供参考和借鉴。     

深厚砂砾石覆盖层坝基渗控方案与瞬态坝坡稳定研究

为减少修筑在深厚砂砾石覆盖层上土石坝的渗流损失，提高大坝的安全稳定性，针对某深厚砂砾石覆盖层心墙土石坝，提出一种“库盘水平铺盖+坝基砼垂直防渗墙”空间正交组合渗流控制体系。利用Geo-studio软件耦合Seep/w和Slope/w模块进行坝基渗流方案模拟，基于饱和-非饱和渗流理论研究库水位骤降速率对坝坡瞬态抗滑稳定性的影响。通过对比渗流稳定性态约束条件和经济技术条件，提出坝基渗控最优方案。研究表明，“库盘水平铺盖+坝基垂直砼防渗墙”空间正交组合渗流控制体系在技术经济方面优势显著，可为类似坝基条件下土石坝渗流控制和安全调度运行提供一定的技术参考。     

采砂扰动砂砾料筑坝质量控制探讨

前坪水库原规划料场为天然级配砂砾料,由于人工采砂扰动,导致原规划料料场上层砂砾(卵)石料细颗粒缺失,改变了料场砂砾(卵)石料天然级配曲线、物理力学参数等.如何针对人工采砂扰动砂砾料开展筑坝质量控制工作是值得探讨的问题.本文依据相关规范和设计技术参数,从坝料质量控制和压实质量控制两个方面较系统地对采砂扰动砂砾料筑坝质量控...     

土石围堰三维有限元渗流分析及防渗措施研究

为了解决上游围堰防渗及绕坝渗漏问题,确定最优防渗方案,对炳灵水电站右岸松动体防渗帷幕的防渗方案进行了三维有限元渗流计算,并对右岸松动体帷幕的防渗范围和灌浆排数进行了敏感性分析。通过多种防渗方案的计算,对右岸松动体的防渗方案做了相应优化,建议了满足设计要求的防渗方案。     

黑泉水库混凝土面板砂砾石坝坝料特性

以黑泉水库混凝土面板砂砾石坝选定的几个料场，论述了坝料的颗粒级配、渗透性能和物理力学等工程特性，为高寒、高海拔和高地震烈度区修建混凝土面板砂砾石坝积累了经验。     

胶凝砂砾石坝筑坝材料耐久性能研究及新型防护材料的研发

针对胶凝砂砾石坝体材料和新型保护层材料抗渗和抗冻性能展开了试验研究,其中抗冻测试中引入气冻和冰冻两种测试手段以表征胶凝砂砾石抵抗冻融和温度循环的能力.结果表明,未掺加外加剂的胶凝砂砾石180d龄期抗渗可达到W8,90d龄期抗冰冻不足25次冻融循环,气冻350次温度循环后相对动弹性模量仍约65%,抗气冻可到600次以上温度循环.掺加外加剂的胶凝砂砾石相应龄期的抗渗为W12,抗冰冻达75次冻融循环,气冻350次温度循环后相对动弹性模量仍有80%以上.因此建议胶凝砂砾石中采用外加剂,并以长龄期180d为设计龄期.新型保护层材料的研发试验表明,变态胶凝砂砾石、富浆胶凝砂砾石均具有良好的防渗(抗渗等级W10以上)和抗冻能力(F300次冻融循环),可作为胶凝砂砾石坝上、下游防渗抗冻保护层材料.     

黑泉砂砾石面板坝的渗流控制

根据利用天然砂砾石填筑面板坝变形模量高、易受冲蚀的特性，黑泉砂砾石面板坝设计依据面板坝的变形受力特点，注重坝体的抗渗稳定性，对坝体分区与坝料设计时，做好坝体的渗流控制，使分区的堆石即使在未浇筑面板而挡水时，亦能安全抗御内部冲蚀和保持稳定，这是保证砂砾石面板坝安全运行、降低大坝失效风险的关键。