塑性混凝土在希尼尔大坝坝基防渗中的应用

结合塑性混凝土在希尼尔水库大坝坝基防渗中的实际应用,对塑性混凝土防渗墙配合比设计、施工方法、施工质量控制等方面进行了探索和研究,并从不同角度对塑性混凝土防渗墙施工质量的控制进行了分析,为塑性混凝土防渗墙的进一步推广应用提供了工程实例.     

基于深厚覆盖层的面板堆石坝沉降变形规律分析

本文依托河口村水库工程安全监测项目,通过坝基、坝体沉降变形监测资料分析,系统地研究深厚覆盖层面板堆石坝沉降变形变化规律。成果表明:(1)坝基和坝体沉降填筑期随填筑高度增加而增大,静置期随时间增加而增大,整体呈先增加而后减小直至趋于零的趋势;(2)坝基和坝体沉降趋稳,主要受坝基地质情况和坝体填筑高程影响;(3)堆石坝沉降整体与坝型呈不对称分布,其最大沉降量约占坝高的0.72%,符合一般土石坝沉降变形规律。监测成果为保证大坝填料、混凝土面板施工以及评价大坝安全性状提供科学依据,亦可为类似工程提供借鉴和参考。     

塑性混凝土在水口水电站主围堰防渗墙中的应用

本文在介绍了塑性混凝土的优点及其在国外的应用实例基础上,着重介绍了这种新材料在我国水口水电站主围堰中的应用情况。介绍了水口围堰防渗墙的设计情况,和用于该防渗墙混凝土的配合比、各种物理力学指标、施工工艺,质量检测成果,以及该防渗墙的防渗效果和使用这种材料所带来的经济效益和社会效益。它为塑性混凝土防渗墙的推广应用提供了有用的资料。     

混凝土防渗墙开裂对坝基渗透稳定性的影响

采用渗流有限元方法分析混凝土防渗墙开裂对坝基土体渗透稳定性的影响。以冶勒水电站工程为例,分析在坝基地层地质条件复杂、各岩层的渗透特性差别较大的情况下,在坝基混凝土防渗墙开裂时,坝基覆盖层各土层渗透破坏区的范围,同时还对坝基渗透破坏区域进行了渗透扩展过程分析。计算结果表明:若防渗墙不开裂,设计防渗工况能满足工程安全要求,若防渗墙开裂,则坝基土体可能会发生渗透破坏,而且防渗墙裂缝宽度和条数对坝基渗透稳定性和渗透破坏区范围的大小有重要影响。     

RCC坝层面影响带黏弹塑性流变模型

针对碾压混凝土坝施工层面影响带渐变力学特性，基于坝体层内材料横观各向同性假定，依据复合材料分析思路和串、并联模型理论，建立了碾压混凝土坝层面影响带渐变规律分析模型，并针对其渐变特性，提出了层面影响带厚度、弹性模量以及粘性系数等计算参数的确定方法，揭示了坝体层面影响带渐变力学行为规律；据此研究，建立了相应的黏弹塑性流变分析计算流程，并研制了相应的有限元计算程序。实例表明，提出的碾压混凝土坝层面影响带主要计算参数的确定方法以及建立的黏弹塑性分析模型能客观地模拟大坝结构变化形态，其计算结果与原位监测成果吻合较好，同时，文中所建分析模型可推广应用于常态混凝土坝，尤其是坝基有夹层或断层等变形规律的分析。     

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。     

覆盖层上混凝土面板堆石坝离心模型试验研究

以建于深覆盖层上的梅溪水库混凝土面板堆石坝最大断面为试验断面，采用离心模型试验研究了三种不同趾板长度方案下防渗墙和面板的应力变形特性，探讨了趾板长度对防渗墙和面板应力变形性状的影响，提出了最优趾板长度范围，通过研究，揭示了防渗墙和面板的应力变形规律，为覆盖层上混凝土面板堆石坝的设计提供了科学的依据。     

双塔水库坝体防渗墙施工及质量控制

双塔水库主坝为黏土心墙砂砾石坝,坝基防渗型式为黏土截水槽及混凝土防渗墙。除险加固主要对主坝坝体内增设混凝土防渗墙和坝基帷幕灌浆;对副坝坝轴线处增设混凝土防渗墙和坝基帷幕灌浆。文章介绍了在双塔水库除险加固工程建设中坝体防渗墙部分的施工及质量控制全过程,为双塔水库今后的运行及管理提供了翔实建设资料,明确了管理重点和方向,为今后同类工程项目的施工积累了丰富经验。     

瀑布沟大坝防渗墙应力分布特性及机理探讨

瀑布沟水电站大坝为砾石土心墙堆石坝，坝基为深厚河床覆盖层，最大深度达到75.36 m。坝基覆盖层防渗采用两道各厚1.2 m的全封闭式混凝土防渗墙。为了探讨防渗墙的应力分布特性，首先，根据瀑布沟水电站大坝施工期应变监测成果，综合分析墙体应变变化分布特征；其次，基于混凝土徐变和应力松弛理论，应用松弛法将混凝土应变转换为应力；最后，综合各相关影响因素对防渗墙应力分布机理进行探讨。结果表明：偏应变所占比例基本上在5%以内，施工期防渗墙未出现较大偏心受压的情况；防渗墙最大压应力发生在墙体中部，其量值为顶部和底部的7～9倍；影响防渗墙应力分布的主要原因是墙体和河床覆盖层不均匀沉降（变形不协调）而产生的负摩阻力。分析指出：在防渗墙的结构设计中应重点考虑负摩阻力的影响。     

超深覆盖层沥青混凝土心墙坝坝基防渗方案研究

坝基防渗方案的选择是超深覆盖层上高土石坝建设需要解决的关键技术问题之一。黄金坪沥青混凝土心墙堆石坝坝基为最大深度达133.9 m的强透水性砂砾料覆盖层,且河谷左右两岸地形不对称,为研究不同防渗墙和廊道设计方案对大坝变形与应力的影响,用三维有限元法对不同坝基防渗方案的大坝应力变形性状进行了数值分析。分析认为,坝基采用封闭式混凝土防渗墙、结合小尺寸廊道与沥青混凝土心墙相连的防渗方案,对坝体的应力和变形更为有利。     

混凝土面板堆石坝地基防渗墙塑性损伤数值分析

在坝体填筑和水库蓄水作用下,防渗墙工作和受力条件复杂,可能产生塑性应变和墙体开裂.本文结合实测资料和数值分析,研究面板堆石坝深覆盖层地基防渗墙的应力变形和损伤特性.在基于实测资料分析防渗墙应力变形特性的基础上,采用混凝土塑性损伤模型,建立防渗墙应力变形及损伤特性的三维数值计算模型.数值模型考虑坝体和地基渗流-应力耦合效...     

深厚覆盖层上土石坝防渗墙损伤开裂精细化分析及防渗功能评价

混凝土防渗墙是覆盖层上土石坝坝基的关键防渗结构,由于防渗墙与覆盖层的刚度和尺度差异巨大,通常的数值分析方法难以保证精度,且现有基于强度的安全评价方法,无法适应防渗墙作为防渗结构而非承载结构的功能评价要求。本文提出了比例边界元-有限元耦合跨尺度离散、塑性损伤模型和内聚力模型分离描述压损伤和受拉开裂、破损后防渗功能目标评价的精细化分析方法,实现了深厚覆盖层上土石坝防渗墙的性态演化评价。研究结果表明：超深覆盖层上悬挂式防渗墙在两岸底部因近似垂直于岸坡的高压应力发生压损伤,类“外伸梁”的面内弯曲变形使靠近防渗墙两岸的顶部和底部区域产生坝轴向高拉应力导致槽段间出现竖向裂缝;在防渗墙两岸的上游侧局部设置辅助防渗措施,可有效降低防渗墙破损后的渗流量。本文方法揭示了混凝土防渗墙的损伤开裂模式,定位了防渗墙薄弱区域,评价了防渗墙损伤开裂对防渗功能的影响,量化防渗措施效果,实现了防渗墙从传统承载能力评价到功能性态评价的跨越,可为深厚覆盖层上土石坝防渗墙的安全评价和设计优化提供理论和技术支持。     

深覆盖层上壤土心墙土石混合坝三维有限元应力变形分析

在深覆盖层上修建高土石坝,当采用两道混凝土防渗墙时,防渗墙与坝体、坝基的联合作用会使得防渗墙和心墙的应力和变形变得更为复杂。采用稳定渗流有限元分析,确定作用在心墙和防渗墙上的水荷载,建立坝体和坝基的三维有限元模型,采用非线性邓肯-张模型,计算了施工期和运行期坝体应力和变形,分析了深厚覆盖层上采用两道防渗墙的坝体和防渗墙的应力变形特性,评价坝体和混凝土防渗墙的稳定和安全,并提出该类防渗墙的施工建议。     

软土地基上加筋土挡墙变形特征的有限元分析

针对在加筋土挡墙设计中,一般不考虑地基变形影响,而软土地基过大变形会造成加筋土挡墙失效的问题,结合某加筋土挡墙实例,利用数值模拟方法建立了软土地基上加筋土挡墙数值模型,分析了软土地基不均匀变形对加筋土挡墙的影响。结果表明:由于加筋土挡墙基底压力的偏心作用,会引起软土地基的差异沉降,对墙体侧向变形及向临空面倾覆有不利影响;加筋土挡墙面板变形主要是由地基不均匀沉降引起的;加筋土挡墙地基的沉降曲线近似线性,面板下地基沉降量最大。参数分析还揭示,地基土的杨氏模量和面板仰角、回填土特性等对加筋土挡墙变形特征均存在较大影响。     

深厚软基上海堤工程现场试验及有限元反分析

对打设了塑料排水板的深厚软基上的璇门二期蓄淡围垦工程试验段海堤施工过程进行了监测,并在现有砂井地基数值计算方法的基础上,改进了砂井向砂墙的转换方法.介绍了复合型法在土体参数反分析中的应用理论,并根据现场工程实测沉降资料对计算参数进行了反分析,再将反分析得到的参数应用有限元法进行计算.计算结果表明,结合现场测试结果进行反分析,能较好地估计地基本构模型参数,与砂井地基表面沉降、孔压的计算结果和实测值吻合较好.     

Upstream Cutoff and Downstream Filters to Control of Seepage in Dams

The finite element method was used in this study to investigate cutoff walls and downstream filters to control seepage, the exit hydraulic gradient, and uplift forces for dams. Experimental data was used for validating the numerical modelling. The effective parameters are the length of filter and its distance downstream from the dam, the depth of the cutoff walls, the upstream dam head, and the thickness of alluvial foundation. The results show that by increasing filter length, the exit hydraulic gradient, uplift force, and seepage are reduced. The optimum relative length of the filter is L/H?=?0.028 which results in a decrease of about 65% in the exit hydraulic gradient, a 35% decrease in seepage and 10% reduction in the uplift force at the upstream foundation and a 60% decrease in the uplift force at the downstream foundation. Increase of cutoff wall depth reduces the exit hydraulic gradient, uplift force, and seepage. Using two cutoff walls both upstream and downstream of the dam decreases seepage, hydraulic gradient, and uplift force 132%, 450% and 11% respectively. However, using an upstream cutoff and downstream filter decreases seepage, hydraulic gradient, and uplift force by 180%, 490%, and 119% respectively. Thus, based on this study, recommendations for suitable combinations of upstream cutoff and downstream filter are provided.

     

镇江大港内河转运桩码头结构分析

镇江大港内河板桩码头由于超量堆截，致使混凝土堆场地面严重下沉并列裂脱空，码头堆场地基存在严重的沉降稳定问题，板桩墙存在严重的结构稳定问题，在采用原设计资料和现场勘察资料对板桩墙进行受力计算的基础上，对板桩墙进行了结构分析，指出当堆载小于80kPa时，板桩墙是安全的，超过80kPa则需进行加固，并建议采采用灌注标致地板桩墙进行加固。     

镇江大港内河转运板桩码头结构分析

镇江大港内河板桩码头由于超量堆载 ,致使混凝土堆场地面严重下沉并开裂脱空 ,码头堆场地基存在严重的沉降稳定问题 ,板桩墙存在严重的结构稳定问题 .在采用原设计资料和现场勘察资料对板桩墙进行受力计算的基础上 ,对板桩墙进行了结构分析 ,指出当堆载小于 80kPa时 ,板桩墙是安全的 ,超过 80kPa则需进行加固 ,并建议采用灌注桩对板桩墙进行加固 .     

三峡工程升船机施工期基础变形监测初步分析

 简要分析了升船机上闸首基础岩体随上部建筑物施工过程的沉降变形与水平变形情况,并以部分倒垂为例,建立统计模型,对水平位移初步进行定量分析。分析结果认为,基础岩体变形合理,目前建筑物安全状态正常。     

古城水库混凝土防渗墙耐久性试验分析

混凝土防渗墙是地下防渗建筑物，它的好坏直接影响着大坝安全运行和寿命长短。因而在水工建筑物基础处理中显得非常重要。通过渗透、溶蚀试验及相应的计算，表明在混凝土中加入适量的粉煤灰和外加剂，不仅可以延长混凝土防渗墙的寿命，而且可以减少水泥用量，降低成本。值得在水工建设中加以推广应用。