不同强度地震作用下的心墙堆石坝三维动力液化分析

东圳水库大坝位于福建省莆田市城厢区,该水利枢纽处于华南沿海地震带北段,由于水库建设时我国尚未有抗震设防烈度标准,因此亟需对其抗震稳定性进行复核。以东圳水库大坝为原型,结合已有的地震资料,选用Byrne液化模型,采用FLAC3D软件,研究了在50年超越概率10%、5%和2%地震作用下坝体填料的液化特征及最终位移情况。结果显示,在地震作用下,坝体上游砂砾石填料会发生局部液化,且液化区随着地震强度的增大而增加,但尚未出现大面积连续液化区;坝体填料发生液化后,产生了有限度的塑性变形,其变形量也随着地震强度的增大而有所增加;除坝顶较小区域外,坝体总位移量相对较小,对大坝整体稳定性不会产生显著影响。研究结论可以为大坝的抗震加固和治理措施的选择提供依据和参考。     

深厚库底回填料上面板堆石坝动力反应分析

深厚库底回填料是影响面板堆石坝动力响应的重要因素之一。为深入研究深厚库底回填料对面板堆石坝动力响应的影响,基于某拟建抽水蓄能电站,采用三维动力有限元分析系统研究其上库面板坝的地震反应,主要包括坝体加速度、面板动力响应、接缝变位情况以及库底防渗土工膜的动应变等。计算结果表明:由于库底回填料的存在,坝体加速度放大效应被明显削弱;面板周边以受拉为主,中部大部分区域受压;垂直缝呈现出周边张开、中间闭合的趋势;土工膜的顺河向和坝轴向的动拉应变皆小于屈服应变,最大应变出现在库底材料分界处,为提高坝体渗透安全性,建议对主堆石区与连接板相接处的回填料进行适当范围换填的处理措施。研究成果可以为类似工程提供参考。     

深覆盖层上面板堆石坝应力变形特性研究

结合实测资料和有限元方法分析建于深覆盖层地基上面板堆石坝的应力、变形特性。数值计算中采用邓肯-张E-B模型模拟覆盖层地基和坝体的应力、变形行为,同时采用无厚度接触面模拟面板和坝体以及防渗墙和地基之间的相互作用。整理和分析工程实测资料并与数值计算结果进行对比分析,重点分析坝体和防渗结构的力学行为以及面板堆石坝和地基之间的相互作用。比较分析表明,大坝最大沉降和压应力分别发生在坝体底部和覆盖层中,覆盖层对坝体及防渗结构的应力、变形特性具有显著影响,应力、变形实测值与数值计算结果吻合较好,说明数值计算结果的有效性。在此基础上,分析了覆盖层上面板堆石坝分期填筑和筑坝速度对坝体和防渗结构应力变形的影响。结果表明,分期填筑引起坝体较大不均匀沉降和复杂的应力状态,但一定程度上可以改善防渗墙的应力变形特性;较快的坝体填筑速度容易引起坝体较大的前期应力和后期沉降,不利坝体的施工和运行。     

碾压施工质量监控的径向神经网络拟合高程研究

针对面板堆石坝摊铺层表面及测量机器人采集摊铺层离散数据密且精度高等特征,利用径向神经网络方法,采用复二次函数作为径向基,根据数理统计理论和逐步趋近法自适应优选平滑因子拟合摊铺层高程,以达到与实际高程的最佳吻合。以某面板堆石坝的测量机器人采集的数据为例,对该方法进行了验证。结果表明,其拟合精度明显优于常规拟合方法,更加适合面板堆石坝摊铺层表面的高程拟合。     

混凝土面板堆石坝

【内容简介】本书分成绪论（面板堆石坝的发展）、面板堆石坝布置、坝体分区与筑坝材料、坝体变形分析、趾板、面板及接缝、坝的计算与分析、面板堆石坝坝的施工和安全监测等九章讨论面板堆石坝的设计、施工与运行。一般认为,面板堆石坝设计是经验设计,就是以实践为基础,“通过实践而发展真理、又通过实践而证实真理和发展真理”的设计方法。因此,在有关章节均选择有代表性的工程作为讨论根据,显然超高坝的设计还处于“通过实践而发现真理”的阶段,还收集了超高坝发生面板挤压破坏工程的实例和一些专家、学者的分析意见,本书作者也提出了自己的看法。这些意见对改进超高坝的设计是有参考价值的。     

不同高度面板堆石坝幅频反应的比较研究

一定的坝址地基未来所可能产生地震的卓越周期有一定范围，面板堆石坝的动力设计应尽量使坝体的高反应频率带与地基的卓越频率远离，不同高度面板堆石坝幅频反应比较研究的目的是弄清楚不同高度坝体的高动力反应频率带，为坝址与坝高的配套选择提供参考。本文通过对50m,100m,150m,200m面板堆石坝幅频反应的研究表明，面板堆石坝最适合修建在岩基上，高坝比低坝适合修建的地基范围更广。     

GPS实时监控系统及其在堆石坝施工中的初步应用

针对面板堆石坝填筑施工的质量控制需要,利用全球卫星定位技术、无线数据通讯技术、计算机技术和数据处理与分析技术,结合碾压机械进行集成,研制了一套GPS实时监控系统,可用于填筑工程碾压施工质量的实时监控。     

岗曲河面板堆石坝数值模拟分析

采用非线性有限元方法,对岗曲河混凝土面板堆石坝在施工期和蓄水期的应力变形进行了深入研究.有限元计算结果表明:坝体应力变形规律合理,坝体设计方案可行.     

深厚覆盖层上复合土工膜防渗堆石坝筑坝特性研究

在扼要分析防渗土工膜主要力学特性的基础上,结合一在建的深厚覆盖层上复合土工膜防渗堆石坝,对其进行非线性结构分析,着重研究复合土工膜和防渗墙的受力变形特性,并对几种不同规格的复合土工膜进行选型分析,确定适合大坝选用的防渗复合土工膜。此外,对坝体和坝基材料参数变化对复合土工膜和防渗墙受力变形的影响进行了敏感性分析。研究表明,在现有可能不利条件下该坝复合土工膜和防渗墙的应力变形均在合理可控范围之内,大坝结构安全能够满足要求。     

水布垭面板堆石坝垫层料渗透与渗透变形特性试验研究

水布垭水电站混凝土面板堆石坝高达233 m,垫层料的良好性能对于大坝的变形和渗流控制极为重要。文中介绍了基于混凝土面板堆石坝工程建设经验以及水布垭水电站可行性研究阶段试验成果确定的垫层功能要求和垫层料具体设计要求,垫层料的渗透性和渗透变形特性在设计要求中占有重要的位置,详细介绍了施工设计阶段针对垫层料进一步开展的系列渗透变形试验。水平试验取得的渗透系数、临界比降、破坏比降均有大于垂直试验值的趋势,水平试验模型更接近垫层实际填筑情况及其中的水流流态,所以水平试验成果更反映垫层的工程特性;随着垫层料级配和密度的变化,其渗透系数变化范围较大,总体上满足10-4～10-2 cm/s渗透系数的要求。但是,粗级配和低密度试样的渗透系数超越设计要求的上限值;临界比降和破坏比降随着垫层料级配和密度的变化没有呈现明显的规律变化,试样内部结构欠稳定。研究成果进一步说明,垫层料级配和填筑密度控制非常重要,垫层的渗透稳定性有赖于过渡区提供有效的反滤保护作用。