初期集中蓄水对水布垭面板堆石坝变形特性的影响分析

面板堆石坝坝体变形主要发生在坝体填筑和水库蓄水过程中,面板浇筑完成后,水库蓄水引起的坝体变形直接关乎面板的受力变形状态。为避免或降低蓄水对面板造成不利影响,开展水库初期集中蓄水对坝体变形的影响分析是非常有意义的。本文根据水布垭面板堆石坝的实测资料,对初期集中蓄水引起的坝体变形增量进行分析,讨论了变形增量的空间分布规律,研究表明:坝体变形受蓄水影响程度沿顺河向逐渐减弱,且坝体越高处该减弱程度越低,约1/2坝高以上部位的变形整体易受集中蓄水影响;坝体水平位移与沉降受初期集中蓄水影响的分布特征相似,但沉降变形所受影响更大。根据以上研究结果初步划分了初期集中蓄水影响区,能为开展坝体分区优化和变形控制研究提供一定参考和指导。     

高面板堆石坝坝坡稳定性分析

200m级及其以上的高面板堆石坝的稳定分析是坝体安全的关键指标,建造高面板坝硬岩堆石料本身的强度一般会满足稳定性要求,但包括世界最高面板堆石坝水布垭在内的高面板坝的坝坡设计目前仍采用经验坡比,并未考虑坝高与坝坡对面板堆石坝稳定性的影响,而水布垭作为我国建造的世界最高面板堆石坝,其运行安全性势必值得我们关注。采用STAB稳定分析软件,结合R.阿尔贝提出的堆石体边坡稳定性尺寸效应规律,以水布垭工程为例,就坝高和坝坡对高面板坝稳定性的影响进行分析研究,得出在采用相似的坝料下坝高和坝坡与稳定系数的关系表达式,为此类高面板堆石坝坡比的选择和稳定设计提供了简洁的理论方法,并采用此关系表达式对水布垭稳定性进行验证。     

基于流变参数反演的高面板坝长期变形预测

堆石体的变形控制是高混凝土面板堆石坝的核心问题,同时由于堆石体流变变形的存在,使后期变形量持续发展,这对面板及趾板等防渗体结构造成很大的安全隐患。反演分析方法是根据现场原位观测资料来确定堆石体的流变参数。由于流变参数较多,通过敏感性分析,选出7个流变参数进行反演,节省计算空间。受自然界物种优胜劣汰的启发,引入遗传算法和有限元正解联合对参数进行筛选,通过复制、交叉、变异操作对参数过滤,和位移监测值适应度高的个体被保留下来,寻求了最优流变参数。以水布垭面板堆石坝为例,采用该方法对流变参数进行了反演分析。反演结果表明,计算值与实测值在数值和变化规律上总体符合较好,反演结果合理可靠且更加高效。使用反演所得的流变参数,对大坝进行长期变形计算,预测2020年左右坝体沉降在合理范围。     

Hardfll材料作垫层的面板堆石坝

作为面板与堆石体的过渡区，提高垫层和过渡层变形模量对减少面板和接缝变形显得尤其重要。Hardfill材料的性质介于混凝土和碾压堆石体之间，变形模量相对较高，是垫层料和过渡料的理想材料。将Hardfill材料做垫层的面板堆石坝与传统的面板堆石坝进行三维有限元的对比分析，结果表明用Hardfill材料做垫层的面板堆石坝可以有效地改善面板的应力位移状况,减少面板竖缝和周边缝的变形，其中面板顺坡向、坝轴向最大拉应力减少19.5%和7.9％，竖缝和周边缝沉降变形分别减少54.5%和48.9%，为面板堆石坝的发展提供了一个很好的参考。     

高面板堆石坝分期分区填筑高差对坝体变形影响研究

高面板堆石坝需采用分期分区的填筑方法，填筑高差的选取会对坝体变形产生一定影响。运用FLAC^3D对阿尔塔什面板堆石坝进行三维数值模拟，分析其在反抬高下游填筑形式下上下游填筑体高差为5、10、15、20、25、30 m时坝体的应力变形情况。结果表明：填筑高差越大坝体应力变形越大，也对面板的受力状态更为不利；填筑高差达到30 m时，坝体最大竖直沉降达84.8 cm，下游侧水平位移12.9 cm，最大主应力2.23 MPa，且下游特征点变形倾度达1.02%，超过临界变形倾度，可能发生剪切破坏。综合考虑，高面板堆石坝在设计填筑方案时，应十分注重上下游填筑高差的选择，建议高差小于30 m。     

堆石料流变参数对面板堆石坝变形敏感性分析研究

堆石料七参数流变模型是沈珠江三参数流变模型改进模式，能够同时反映剪应力、围压与应力水平对堆石料变形的影响，目前已成为混凝土面板堆石坝流变分析最常用的模型之一。本文采用正交试验法，以某混凝土面板堆石坝为例，进行七参数流变模型参数对于坝体最大竖向位移和面板最大挠度影响的敏感性分析。研究结果表明：七参数流变模型中参数α、m2以及d对坝体最大竖向位移和面板最大挠度的敏感性相对较大；而其他参数，如b、c、m1和m3对坝体最大竖向位移和面板最大挠度的敏感性相对较小。本文研究成果可以为面板堆石坝七参数流变模型参数的选取提供参考。     

GPS在混凝土面板堆石坝填筑碾压施工中的应用

介绍了全球定位系统在混凝土面板堆石坝填筑施工中监控、通讯、定位过程中的应用,以及监控中心的组成和建立系统时应考虑的问题,最后介绍了监控系统软件和数据通讯系统软件.水布垭水电站面板堆石坝填筑施工中就采用了GPS系统来进行施工过程的实时监控,由于该系统具有精度高、全天候、效率高、操作简便的特点,从而有效地保证了大坝填筑施工的质量.     

垫层料碾压对挤压墙变位的影响

挤压墙技术是面板堆石坝施工中的新技术。针对垫层料碾压所引起的挤压墙变形进行了非线性仿真分析研究。研究结果表明，由垫层料侧压力所引起的挤压墙水平位移很小，由挤压墙形成的上游坡面坡度能满足设计要求和面板施工要求。     

长湖大坝垂直位移性态分析

结合长湖水电站大坝垂直位移观测资料 ,通过定性、定量分析 ,揭示长湖水电站大坝垂直位移变化规律 ,分析了影响垂直位移变化的主要因素 ,并对长湖大坝垂直位移变形性态作出了评价。     

双河口面板堆石坝三维有限元应力变形分析

采用三维有限元法对双河口面板堆石坝完建期(竣工期)和蓄水期的应力变形进行模拟计算,分析了不同时期坝体及面板的应力变形情况.计算结果表明,大坝应力变形满足安全要求.     

九甸峡混凝土面板堆石坝地震反应

采用三维非线性动力有限元方法,对九甸峡水利枢纽混凝土面板堆石坝的地震反应特性进行深入研究,获得了该坝在设计地震曲线及峰值加速度时的动力反应特性,包括坝体和面板的加速度反应、位移反应、应力反应,以及周边缝和面板接缝的位移反应等,揭示了峡谷地形和深厚覆盖层地质条件下面板堆石坝地震反应的一般规律,分析了该坝的抗震稳定性,论证了设计方案的合理性,提出了抗震设计建议。     

GPS在混凝土面板堆石坝填筑碾压

介绍了全球定位系统在混凝土面板堆石坝填筑施工中监控、通讯、定位过程中的应用，以及监控中心的组成和建立系统时应考虑的问题，最后介绍了监控系统软件和数据通讯系统软件。水布垭水电站面板堆石坝填筑施工中就采用了GPS系统来进行施工过程的实时监控，由于该系统具有精度高、全天候、效率高、操作简便的特点，从而有效地保证了大坝填筑施工的质量。     

长湖大坝垂直位移性态分析

结合长湖水电站大坝垂直位移观测资料，通过定性、定量分析，揭示长湖水电站大坝垂直位移变化规律，分析了影响垂直位移的主要因素，并对长湖大坝垂直位移变形性态作出了评价。     

白溪混凝土面板堆石坝坝体变形观

根据到2003年3月底的观测资料，分析了坝体变形相关的各观测物理量的变化规律和趋势；分析表明，白溪面板坝坝体沉降时间和空间分布上符合面板堆石坝坝体沉降的一般规律，各测点的沉降量主要发生在坝体填筑期间，坝体最大沉降出现在约1/3坝高部位，最大点位置较低，符合实际施工情况。     

三向位移作用下面板堆石坝周边缝“W”型铜止水变形特性研究

为提高面板堆石坝周边缝的防渗性能、探究“W”型铜止水的变形规律,采用自制的加载平台,对“W”型铜止水分别进行了不同张开、沉降位移下的剪切试验,拟合得到了铜止水变形量与剪切失效位移间的关系式,揭示了施加张开、沉降位移越大铜止水越早出现屈曲失稳现象的基本变形规律;同时结合有限元分析深入探讨了铜止水在不同位移下的变形特点,研究了止水结构长度对铜止水剪切失效位移的影响,得出在张开位移和沉降位移较小时铜止水鼻子折曲长度越长铜止水适应变形能力越强的结论。     

次堆石区参数对300m级超高面板堆石坝应力变形影响研究

通过有限元计算研究次堆石区材料参数对300 m级超高面板堆石坝应力变形的影响,比较分析表明:次堆石区材料参数对高面板堆石坝的应力变形有较大影响,初步确定主次堆石模量比宜控制在1.5∶1以内,以期为300 m级超高面板堆石坝的建设提供参考。     

混凝土面板堆石坝反分析的神经网

建立了坝体沉降变形分解的统一模型,采用最小二乘法进行多元线性回归分析,将面板堆石坝坝体沉降变形的实测值分解为荷载作用变形与蠕变作用变形。运用MATLAB语言提供的神经网络功能函数,建立面板堆石坝反分析的BP神经网络模型,对邓肯E-B模型的材料参数进行反演计算。实例计算结果表明,方法简单、有效、可靠,计算结果满足工程精度要求,可应用于实际工程。     

高边坡施工期表面岩体的安全监测

论述了采用钢丝位移计和位错计，进行三峡水利枢纽升船机和临时船闸高边坡施工期安全监测的方法。他具有精度高、操作简便、造价低廉等特点，不仅可满足滑坡体和高边坡位移量中观测误差的要求，亦可满足坝体表面接缝、裂缝位移量中观测误差的要求。     

混凝土面板堆石坝反分析的神经网络方法

建立了坝体沉降变形分解的统一模型,采用最小二乘法进行多元线性回归分析,将面板堆石坝坝体沉降变形的实测值分解为荷载作用变形与蠕变作用变形。运用MATLAB语言提供的神经网络功能函数,建立面板堆石坝反分析的BP神经网络模型,对邓肯E-B模型的材料参数进行反演计算。实例计算结果表明,该方法简单、有效、可靠,计算结果满足工程精度要求,可应用于实际工程。     

双河口面板堆石坝三维有限元应力

采用三维有限元法对双河口面板堆石坝完建期(竣工期)和蓄水期的应力变形进行模拟计算，分析了不同时期坝体及面板的应力变形情况。计算结果表明，大坝应力变形满足安全要求。