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砂泥岩互层坝基渗漏问题及处理措施研究 被引量:1
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作者 温立峰 王民侠 张晨 《西北水电》 2025年第1期78-86,共9页
砂泥岩互层地区地层渗透结构具有明显的各向异性特征,对修建于其上大坝的坝基渗流安全带来了严峻挑战。为研究修建于砂泥岩互层地区的大坝渗漏原因和坝基渗流场分布规律,在分析砂泥岩互层的地质特点,总结砂泥岩互层地质渗流结构的基础上... 砂泥岩互层地区地层渗透结构具有明显的各向异性特征,对修建于其上大坝的坝基渗流安全带来了严峻挑战。为研究修建于砂泥岩互层地区的大坝渗漏原因和坝基渗流场分布规律,在分析砂泥岩互层的地质特点,总结砂泥岩互层地质渗流结构的基础上,采用数据统计方法,分析砂泥岩地区上已建大坝的渗漏原因,提出相应的砂泥岩互层地区建坝防渗措施的建议。以砂泥岩互层地基上的普化工程为工程实例,采用连续介质渗流有限元分析方法,建立三维渗流计算模型,分析砂泥岩互层地区大坝坝基渗流场分布规律。结果表明:砂泥岩互层地区地质构造复杂,其渗流特性具有明显的各项异性,砂岩和泥岩互层间常发育X状高角度张裂隙,库水通常沿砂岩和泥岩层理结合面产生渗漏通道;裂隙是砂泥岩互层地区坝基渗漏的主要原因,由裂隙引发的大坝渗漏约占总体渗漏的60%;大坝渗流量随着坝高和坝顶长度的增加具有增加的趋势,渗流量与坝高和坝长之间显现出明显的相关性。砂泥岩互层地质的渗流各向异性给坝体和坝基带来了更大的渗流风险,地层各向异性会使得工程区渗流量和岩体水力坡降增大,不利于山体渗透稳定。 展开更多
关键词 砂泥岩互层 渗流 防渗措施 坝基渗漏
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基于CBMA的面板堆石坝变形预测不确定性分析方法研究
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作者 程琳 张雨鹏 +3 位作者 王赵汉 马春辉 李波 许增光 《水资源与水工程学报》 北大核心 2025年第3期125-134,共10页
基于实测数据建立预测模型是面板堆石坝变形安全监控的主要方式之一。由于面板堆石坝变形的影响因素复杂,预测模型涉及因子较多,导致常规建模方法存在精度低、计算复杂且难以量化模型不确定性的问题。为此,提出一种基于Copula贝叶斯模... 基于实测数据建立预测模型是面板堆石坝变形安全监控的主要方式之一。由于面板堆石坝变形的影响因素复杂,预测模型涉及因子较多,导致常规建模方法存在精度低、计算复杂且难以量化模型不确定性的问题。为此,提出一种基于Copula贝叶斯模型平均的面板堆石坝变形预测模型构建方法。该方法利用Copula函数刻画测点变形与影响因子之间的联合分布,以替代贝叶斯模型平均中的均匀分布假设,并结合差分演化马尔科夫链蒙特卡洛算法对贝叶斯模型平均的计算体系进行优化。将该方法应用于公伯峡面板堆石坝的变形监测,分析结果表明:该方法能有效考虑模型不确定性,通过因子权重的合理分配为变形溯源提供理论依据,其预测精度优于逐步回归等传统模型,较传统贝叶斯模型平均方法也有提升。 展开更多
关键词 面板堆石坝 变形预测 COPULA理论 贝叶斯模型平均
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沥青心墙堆石坝HECC复合坝基廊道结构应力变形分析
3
作者 龚亚琦 颉志强 李家正 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第10期144-150,共7页
针对深厚覆盖层心墙堆石坝坝基廊道普遍存在的开裂渗漏问题,提出了一种新型水工超高韧性水泥基复合材料HECC(Hydraulic Engineered Cementitious Composites)复合坝基廊道结构,即在廊道应力变形较大位置设置由HECC构成的塑性铰接段,适... 针对深厚覆盖层心墙堆石坝坝基廊道普遍存在的开裂渗漏问题,提出了一种新型水工超高韧性水泥基复合材料HECC(Hydraulic Engineered Cementitious Composites)复合坝基廊道结构,即在廊道应力变形较大位置设置由HECC构成的塑性铰接段,适应廊道变形,从而提高坝基廊道的防裂性能。首先采用三维有限元数值模拟方法,分析坝基廊道的受力变形特性,揭示坝基廊道的开裂机制,明确易裂部位,确定HECC材料的设置位置;然后通过对比设置HECC塑性铰接段前、后廊道的应力分布,验证了HECC廊道的防裂效果。研究结果表明:水压和自重作用下,廊道受力条件复杂,呈现复杂的挠曲变形;距离端部30 m范围内是廊道应力变化剧烈区域,也是廊道的易裂部位;在两端大应力区设置HECC塑性铰接段后,HECC段承受了廊道本体的大部分变形,率先进入塑性状态,通过内部应力的调整,普通廊道段的应力会大幅下降,开裂风险会明显降低。HECC坝基复合廊道结构能有效减小或避免廊道的开裂和渗漏问题。 展开更多
关键词 心墙堆石坝 坝基廊道 塑性铰接段 有限元方法 水工超高韧性水泥基复合材料 防裂防渗漏
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库水位变化对水布垭高面板堆石坝变形影响分析
4
作者 潘家军 韩冰 +3 位作者 王艳丽 左永振 王俊鹏 朱月 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第9期114-121,共8页
水库水位在运行期每年周期性涨落,已有研究表明,大坝堆石体后期变形主要是水循环荷载长期作用的结果。为详细了解水库水位周期性变化对坝体长期变形的影响,采用定性分析与定量分析相结合的方法,对水布垭面板堆石坝近17 a的变形监测资料... 水库水位在运行期每年周期性涨落,已有研究表明,大坝堆石体后期变形主要是水循环荷载长期作用的结果。为详细了解水库水位周期性变化对坝体长期变形的影响,采用定性分析与定量分析相结合的方法,对水布垭面板堆石坝近17 a的变形监测资料进行分析。定性分析主要研究库水位变化对大坝内部和下游坝面的变形影响,定量分析主要利用交叉相关分析法研究水位变化与最大坝高断面沉降之间的相关性。结果表明:①坝体后期沉降变形主要集中在坝体上游中部和下游上部,坝体下游上部的沉降增量和水平位移增量收敛较慢;②坝体的后期变形主要由库水位波动引起,并且坝体内部不同高程的大部分测点的沉降演化曲线都随水位波动产生同频的波动并滞后于水位波动;③计算坝体沉降增量与库水位之间的相关系数,验证了坝体沉降与库水位具有很高的相关性;④坝体下游坝面的沉降增量和水平位移增量主要集中在最大坝高断面坝顶部位,并且随着高程的升高,受库水位变化的影响逐渐增大。研究成果对类似工程的后期变形和安全控制具有借鉴意义。 展开更多
关键词 水位升降 水布垭面板堆石坝 长期变形 交叉相关分析法 监测资料
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高海拔严寒地区狭窄河谷玛尔挡高面板坝坝体变形控制
5
作者 翟迎春 王家元 李思蕾 《西北水电》 2025年第3期114-118,共5页
坝体变形控制是面板堆石坝设计和施工的关键技术问题。玛尔挡水电站面板坝属高海拔严寒地区狭窄河谷的200 m级高面板坝,河谷拱效应明显,通过室内和现场试验、理论计算的系统研究,制定了大坝变形控制措施。结果表明:实测初期蓄水坝体最... 坝体变形控制是面板堆石坝设计和施工的关键技术问题。玛尔挡水电站面板坝属高海拔严寒地区狭窄河谷的200 m级高面板坝,河谷拱效应明显,通过室内和现场试验、理论计算的系统研究,制定了大坝变形控制措施。结果表明:实测初期蓄水坝体最大沉降为坝高的0.4%,预测15 a坝体最大沉降为坝高的0.55%,最大沉降值为116 cm,与国内外同类工程相比较属较小水平,达到了设计预期目标。 展开更多
关键词 玛尔挡水电站 面板堆石坝 狭窄河谷 变形控制
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面板堆石坝有限元在线分析及可视化
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作者 邓邦龙 戴维 +2 位作者 刘绪杰 师会会 赵欣 《中国科技信息》 2025年第19期140-142,共3页
1背景随着数字化技术和智能化设备的日渐成熟与推广应用,水利水电工程设计、建造和运维朝着精细化、数字化、智能化的方向发展。水利部提出了预报、预警、预演、预案的四预管控体系,其中预演需要利用数字孪生、模拟仿真等技术实现可能... 1背景随着数字化技术和智能化设备的日渐成熟与推广应用,水利水电工程设计、建造和运维朝着精细化、数字化、智能化的方向发展。水利部提出了预报、预警、预演、预案的四预管控体系,其中预演需要利用数字孪生、模拟仿真等技术实现可能发生情况的事前预测,从而降低事故风险发生的概率,制定应对风险措施。 展开更多
关键词 面板堆石坝 有限元分析 在线分析 数字化技术
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高性能混凝土面板堆石坝的设计与施工
7
作者 王毅 《智能建筑与工程机械》 2025年第8期7-9,共3页
在水利水电工程项目建设中,混凝土面板堆石坝技术作为一种应用较为广泛的施工方法,不仅有助于提高施工效率和质量,更能保证工程安全、稳定运行。鉴于此,围绕混凝土面板堆石坝展开,以具体工程项目为例,深入分析高混凝土面板堆石坝的设计... 在水利水电工程项目建设中,混凝土面板堆石坝技术作为一种应用较为广泛的施工方法,不仅有助于提高施工效率和质量,更能保证工程安全、稳定运行。鉴于此,围绕混凝土面板堆石坝展开,以具体工程项目为例,深入分析高混凝土面板堆石坝的设计,并从多角度出发,制定合理的施工方案,注重施工各个环节的把控,以促进施工质量的提高。 展开更多
关键词 高坝 混凝土面板堆石坝 设计施工
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高心墙堆石坝筑坝料本构模型参数反演策略对比研究 被引量:2
8
作者 苗梦瑶 马刚 +3 位作者 艾志涛 程欣悦 汪家伟 周伟 《水力发电学报》 北大核心 2025年第1期64-76,共13页
随着堆石坝高度从200 m级向300 m级迈进,大坝变形协调控制变得尤为重要,基于参数反演的堆石坝有限元模拟是进行变形性态评估的常用手段之一。为探讨不同参数反演策略在高心墙堆石坝中的适用性,本文进行了参数联合反演与解耦反演策略对... 随着堆石坝高度从200 m级向300 m级迈进,大坝变形协调控制变得尤为重要,基于参数反演的堆石坝有限元模拟是进行变形性态评估的常用手段之一。为探讨不同参数反演策略在高心墙堆石坝中的适用性,本文进行了参数联合反演与解耦反演策略对比研究。采用神经网络构建有限元正算的代理模型,采用群体智能优化算法进行迭代寻优,反演得到静力、流变和湿化模型参数。相较于人工干预少、效率高的参数联合反演方法,参数解耦反演方法通过分阶段、分区域的材料参数反演,能够更合理地反映填筑蓄水过程对堆石坝变形的影响。基于解耦反演参数计算的坝体变形与实测值吻合良好,更有效地揭示了坝体在填筑、蓄水及长期运行过程中的变形空间分布和演变规律。 展开更多
关键词 高心墙堆石坝 监测数据 参数反演 智能优化算法 解耦反演
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多维度指标面板堆石坝极限抗震能力分析 被引量:2
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作者 吕骆婷 岑威钧 +1 位作者 刘清利 马纪 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第5期109-114,123,共7页
依托某抽水蓄能电站上水库面板堆石坝,从坝体永久变形、坝坡抗震稳定性、坝体抗拉裂破坏能力、面板抗震安全性等方面阐述面板坝极限抗震能力分析方法和安全控制标准。采用地震波超载法,对大坝开展不同地震峰值加速度下的三维地震反应计... 依托某抽水蓄能电站上水库面板堆石坝,从坝体永久变形、坝坡抗震稳定性、坝体抗拉裂破坏能力、面板抗震安全性等方面阐述面板坝极限抗震能力分析方法和安全控制标准。采用地震波超载法,对大坝开展不同地震峰值加速度下的三维地震反应计算,并基于坝顶震陷率、坝坡最小安全系数小于1.0累计持时、累计滑移量、坝体震后变形倾度、面板应力等指标定量分析面板堆石坝极限抗震能力。经过深入综合分析,可以得到以下结论:大坝具有较强的抗震性能,其极限抗震能力位于0.55~0.60 g之间。计算分析成果为科学评估面板堆石坝抗震安全性和合理制定抗震加固措施提供参考。 展开更多
关键词 面板堆石坝 极限抗震能力 永久变形 坝坡稳定 变形倾度 抽水蓄能电站
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深厚软土覆盖层固结特性对面板堆石坝安全的影响 被引量:1
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作者 岑威钧 魏江梁 +2 位作者 郑长海 彭凯 石含鑫 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期39-46,97,共9页
以某抽水蓄能电站上水库百米级深厚软土覆盖层上的沥青混凝土面板堆石坝为例,选择主沟覆盖层最深处断面,采用Biot固结理论计算分析了大坝填筑期及蓄水运行期坝体和坝基应力变形特性,重点研究了坝基固结变形分布规律和超静孔隙水压力消... 以某抽水蓄能电站上水库百米级深厚软土覆盖层上的沥青混凝土面板堆石坝为例,选择主沟覆盖层最深处断面,采用Biot固结理论计算分析了大坝填筑期及蓄水运行期坝体和坝基应力变形特性,重点研究了坝基固结变形分布规律和超静孔隙水压力消散情况,同时针对饱和软黏土覆盖层坝基,施工期采用“φ=0”总应力法开展坝基深层抗滑稳定分析。结果表明:坝体填筑过程中覆盖层中超静孔隙水压力增长、扩散和消散同步发生,其此消彼长的过程与地层的渗透系数密切相关,当坝体填筑到约1/3坝高时,覆盖层中超静孔隙水压力达到峰值,上层碎石黏土覆盖层相对偏大的渗透性使得坝体施工完成时覆盖层超静孔隙水压力大部分已消散,并在工后5a覆盖层基本完成固结;由于坝体填筑过程中及大坝蓄水后碎石黏土覆盖层孔压消散较快,深层饱和黏土附加应力较小,大坝工后沉降增量仅为-7.35cm(不计流变),约占最终稳定沉降量-337.58cm的2.18%;采用总应力法和有效应力法及相应参数计算得到的竣工期、蓄水期和库水位变动下大坝坝坡及坝基深层抗滑稳定安全系数均大于相应规范允许值,坝坡失稳可能性小。 展开更多
关键词 深厚覆盖层 BIOT固结 孔隙水压力 应力变形 稳定性分析
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堆石混凝土水化温升过程及动力学研究 被引量:1
11
作者 余鹏明 苗志琪 +1 位作者 权娟娟 罗滔 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第8期171-176,共6页
为揭示堆石混凝土水化温升机制,利用热物理参数测定仪,开展了不同堆石率、不同入仓温度、不同堆石级配的堆石混凝土绝热温升实验,研究了堆石混凝土绝热温升及温升速率的变化规律,并运用Krstulovic-Dabic水化动力学方法,得到了水化温升... 为揭示堆石混凝土水化温升机制,利用热物理参数测定仪,开展了不同堆石率、不同入仓温度、不同堆石级配的堆石混凝土绝热温升实验,研究了堆石混凝土绝热温升及温升速率的变化规律,并运用Krstulovic-Dabic水化动力学方法,得到了水化温升过程及水化反应动力学参数,并分析了堆石混凝土的水化温升过程和影响机制。结果表明:堆石混凝土水化温升过程可分为诱导期、加速期、减速期和衰退期4个阶段。堆石率提高,绝热温升降低,降低幅度与堆石率提高幅度相符;堆石率每提高1%,温升速率峰值降低1.6%。入仓温度每升高1℃,温升速率峰值提高2.9%。堆石级配对绝热温升及温升速率无明显影响。入仓温度对水化温升过程影响较大,入仓温度25℃水化过程由结晶成核与晶体生长(NG)阶段直接到扩散(D)阶段,入仓温度5℃和15℃水化过程由结晶成核与晶体生长(NG)阶段到相边界反应(I)阶段再到扩散(D)阶段。堆石率、入仓温度和堆石级配对NG水化阶段的水化速率影响都较大,堆石混凝土作为一种复合材料,其等效水化速率为普通混凝土的1/6~1/20。 展开更多
关键词 堆石混凝土 绝热温升 绝热温升速率 动力学参数
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基于塑性损伤模型的坝基深埋混凝土防渗墙力学行为研究 被引量:1
12
作者 王兴辰 孙新建 李国超 《水电能源科学》 北大核心 2025年第1期122-126,共5页
深厚覆盖层中的防渗墙在多荷载共同作用下易产生较大变形,极端情况下甚至会出现严重损伤或开裂。为探讨不同防渗墙材料性能对其变形及损伤的影响,基于Lee-Fenves塑性理论,建立了坝基深埋混凝土防渗墙塑性损伤模型,揭示了防渗墙损伤规律... 深厚覆盖层中的防渗墙在多荷载共同作用下易产生较大变形,极端情况下甚至会出现严重损伤或开裂。为探讨不同防渗墙材料性能对其变形及损伤的影响,基于Lee-Fenves塑性理论,建立了坝基深埋混凝土防渗墙塑性损伤模型,揭示了防渗墙损伤规律及机理,并以新疆某土石坝设置的186 m深防渗墙为例,研究了5种弹性模量和3种泊松比对防渗墙墙体竖向位移、向下游水平位移及损伤分布的影响。结果表明,防渗墙的损伤主要集中于墙体与基岩接触区域;弹性模量对防渗墙的竖向位移、应力及损伤影响显著;泊松比仅对防渗墙的位移及应力状态有轻微影响,但对墙体损伤情况无显著影响。研究结果可为同类工程中防渗墙的前期设计及后期维护提供支撑。 展开更多
关键词 塑性损伤模型 深厚覆盖层 防渗墙 弹性模量
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考虑“三高一深一窄”特殊工程问题的面板堆石坝安全监测关键技术研究进展
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作者 肖晟 杨杰 +4 位作者 陆希 周恒 程琳 马春辉 仝飞 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第6期47-61,共15页
复杂的地形地质条件、严酷的坝址自然环境及从200~300m级坝高的跨越,对面板堆石坝的安全监测技术发展提出更高要求。本文聚焦于高坝高、高寒、高地震烈度、深厚覆盖层及狭窄河谷等特殊工程问题,系统梳理“三高一深一窄”下的面板堆石坝... 复杂的地形地质条件、严酷的坝址自然环境及从200~300m级坝高的跨越,对面板堆石坝的安全监测技术发展提出更高要求。本文聚焦于高坝高、高寒、高地震烈度、深厚覆盖层及狭窄河谷等特殊工程问题,系统梳理“三高一深一窄”下的面板堆石坝结构问题,阐明面板堆石坝技术的核心在于坝体的变形控制与综合变形协调。现有研究发现:坝高的增加会使面板堆石坝变形加剧,进而引发面板开裂,削弱坝体防渗体系;高地震烈度区的面板堆石坝永久变形显著,易产生局部裂隙和内部损伤;建于极端低温条件下的面板堆石坝耐久性较差,止水结构损坏风险较高;深厚覆盖层上的面板堆石坝易产生不均匀沉降、长期变形和面板开裂等问题;狭窄河谷中的面板堆石坝变形梯度较大,止水结构和面板易遭破坏。在此基础上,综述面板堆石坝安全监测技术的发展现状,归纳特殊工程问题下面板堆石坝安全监测的关键技术,明确重点监测部位、主要监测项目及常用监测方法。具体而言,对高坝高的面板堆石坝应重点关注大坝变形和渗流安全,对高地震烈度区的面板堆石坝应加强大坝强震监测,对高寒地区的面板堆石坝应主要聚焦冰压力、坝体及面板变形监测,对深厚覆盖层地基上的面板堆石坝应重点监测地基沉降、防渗墙变形及防渗设施的防渗效果,对狭窄河谷中的面板堆石坝应加强大坝表面和内部变形、面板变形及堆石体应力的监测。随后,进一步介绍中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司自主研发的基于全球导航卫星系统(GNSS)监测的双棱镜装置等新型监测设备,使监测技术发展与特殊工程问题下面板堆石坝的筑坝水平相适配。最后,基于安全监测工作总结面板堆石坝施工方法和施工控制指标的改进和修正经验,分析“三高一深一窄”特殊工程问题下改善面板堆石坝服役性态的工程措施,探讨面板堆石坝综合变形协调的控制手段。本研究有望为面板堆石坝安全监测技术发展提供系统性的理论支持和实践指导,保障“三高一深一窄”特殊工程问题下面板堆石坝的长效运行安全。 展开更多
关键词 面板堆石坝 安全监测 高坝高 高寒 高地震烈度 深厚覆盖层 狭窄河谷
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库盆挖填交界区沥青混凝土面板力学特性及其影响因素分析
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作者 温立峰 张丁嘉 曹阳 《水资源与水工程学报》 北大核心 2025年第4期87-94,共8页
针对开挖和回填在库盆交界区域易发生不均匀变形对防渗体的安全构成威胁的问题,以镇安抽水蓄能电站上水库库盆为工程案例,探讨了库盆挖填交界区沥青混凝土面板的力学特性及其影响因素;根据实际地形地质条件,构建了全库盆的三维有限元计... 针对开挖和回填在库盆交界区域易发生不均匀变形对防渗体的安全构成威胁的问题,以镇安抽水蓄能电站上水库库盆为工程案例,探讨了库盆挖填交界区沥青混凝土面板的力学特性及其影响因素;根据实际地形地质条件,构建了全库盆的三维有限元计算模型;通过数值模拟分析了库盆挖填交界区沥青混凝土面板的力学特性,并进一步评估了面板加厚宽度与厚度及开挖坡比对力学性能的影响。结果表明:沥青混凝土面板的拉应变主要集中在大坝四周及挖填交界区,其中挖填交界区的拉应变尤为显著;增加面板加厚宽度和厚度能够有效减少该区域的沉降和拉应变;随着开挖坡比的放缓,挖填交界区的不均匀沉降和拉应变也相应减小,建议将开挖坡比控制在1∶2.0以内,以确保结构安全合理。 展开更多
关键词 抽水蓄能电站 水库库盆 挖填交界区 沥青混凝土面板 力学特性 影响因素 拉应变
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相变黏土心墙堆石坝结构性态与水力劈裂分析
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作者 刘东海 常周梅 +1 位作者 杨家琦 陈辉 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期62-70,共9页
为研究相变黏土心墙的应力、位移、渗流及水力劈裂等结构性态,采用有限差分法构建了相变黏土心墙堆石坝渗流-应力耦合分析模型,分析了相变黏土和纯黏土心墙在竣工期和蓄水期的应力、位移、渗流场分布规律及水力劈裂性态等,同时分析了相... 为研究相变黏土心墙的应力、位移、渗流及水力劈裂等结构性态,采用有限差分法构建了相变黏土心墙堆石坝渗流-应力耦合分析模型,分析了相变黏土和纯黏土心墙在竣工期和蓄水期的应力、位移、渗流场分布规律及水力劈裂性态等,同时分析了相变黏土和纯黏土混合填筑心墙的可行性。结果表明:竣工期和蓄水期,相变黏土心墙堆石坝的位移、应力分布与纯黏土心墙堆石坝分布规律基本一致,但最大竖向位移略高于纯黏土心墙;相变黏土心墙的渗透系数分布与纯黏土心墙相似,但整体上大于纯黏土心墙;不同工况下,相变黏土心墙堆石坝的最小安全系数满足规范要求,但多数低于纯黏土心墙堆石坝;正常施工运行状态下,相变黏土和纯黏土心墙堆石坝均不会发生水力劈裂。在冬季负温时段采用相变黏土而非负温时段采用常规土料的混合填筑心墙方案是可行的,该方案可进一步控制相变材料用量,并解决全部采用相变黏土填筑心墙竖向位移略大的问题。 展开更多
关键词 心墙堆石坝 相变黏土 应力变形 渗流分析 水力劈裂 有限差分法
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八叉树网格自适应方法在堆石坝混凝土面板应力计算中的应用
16
作者 裴东东 丁新潮 +2 位作者 邓刚 刘顺 张延亿 《中国水利水电科学研究院学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期318-327,共10页
混凝土面板堆石坝的面板可能出现构造缝或结构缝,其平面尺寸远小于面板的轴向或坡向尺寸,也远小于计算中常采用的堆石体有限元网格尺寸。因为网格自身额外刚度,大尺寸网格会对面板变形产生阻碍,影响应力和缺陷预测,并难以准确发现可能... 混凝土面板堆石坝的面板可能出现构造缝或结构缝,其平面尺寸远小于面板的轴向或坡向尺寸,也远小于计算中常采用的堆石体有限元网格尺寸。因为网格自身额外刚度,大尺寸网格会对面板变形产生阻碍,影响应力和缺陷预测,并难以准确发现可能的缺陷位置;但单纯加密面板网格会导致面板自身的自由度激增,同时,由于面板和堆石体网格的协调困难,还会进一步要求堆石体也采用与面板网格接近的密度,导致无谓的计算资源浪费。采用基于八叉树网格划分的面板网格细化剖分方法,可以较好地在面板网格细化的同时处理与堆石体网格的协调。在此基础上提出了根据单元特征参数数值(本文算例为单元应力)自适应加密特定位置网格的八叉树单元网格动态细化方法。以某混凝土面板堆石坝为例对比计算了是否进行网格细化和网格自适应剖分时的应力差异。相较于常规粗网格,均匀细化网格可更好表现面板内的应力变形特征,但计算效率较低。八叉树网格自适应方法很好平衡了计算精度和计算效率,提供了跨尺度精细化模拟技术,准确模拟了面板中局部化的应力,可为面板堆石坝的精细化模拟提供技术参考。 展开更多
关键词 面板坝 混凝土面板 局部化 八叉树网格 网格自适应
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超强地震下沥青混凝土面板堆石坝抗震稳定分析评价 被引量:1
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作者 高东红 屈永倩 +1 位作者 郑林娜 朱瑞恒 《水电能源科学》 北大核心 2025年第2期128-131,共4页
某拟建抽水蓄能电站位于我国西北强震地区,电站上水库大坝采用沥青混凝土面板堆石坝,由于工程地震烈度较高,采用常规的设计手段,上、下游坝坡抗滑稳定安全系数难以满足规范要求,需要对坝顶结构及上、下游坝坡采取针对性抗震设计。因此,... 某拟建抽水蓄能电站位于我国西北强震地区,电站上水库大坝采用沥青混凝土面板堆石坝,由于工程地震烈度较高,采用常规的设计手段,上、下游坝坡抗滑稳定安全系数难以满足规范要求,需要对坝顶结构及上、下游坝坡采取针对性抗震设计。因此,提出在坝顶采用设置增模区、加筋及“U”型防浪墙的加固措施,并分别采用拟静力法、动力时程法对大坝上、下游坝坡及坝顶防浪墙在不同工况下进行了稳定分析。结果表明,采取加固措施后,大坝坝坡及防浪墙的稳定安全系数有了明显改善,大坝抗震安全性显著提高。研究成果及分析方法对强震区修建高土石坝具有借鉴意义。 展开更多
关键词 沥青混凝土面板堆石坝 强震区 拟静力法 动力时程法 坝坡 防浪墙
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P波SV波随机组合斜入射下沥青混凝土面板堆石坝动力响应研究
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作者 高川 宋志强 +1 位作者 王宗凯 李闯 《振动工程学报》 北大核心 2025年第10期2429-2441,共13页
地震波组合入射角度的不确定性往往对面板堆石坝的动力响应具有显著影响。本文通过波场叠加原理,将地表控制点的运动场进行分解,根据二维反演得到入射P波、SV波时程,构建了地震波组合斜入射波动输入模型。通过数论选点法,对构建的波动... 地震波组合入射角度的不确定性往往对面板堆石坝的动力响应具有显著影响。本文通过波场叠加原理,将地表控制点的运动场进行分解,根据二维反演得到入射P波、SV波时程,构建了地震波组合斜入射波动输入模型。通过数论选点法,对构建的波动输入模型中的入射P波与SV波的角度进行抽样随机选取,通过进行不同组合入射角度下的动力计算,研究了组合入射角度不确定性对沥青混凝土面板堆石坝地震响应的影响规律。以某实际工程为例,通过分析建基面水平向峰值加速度、面板应力及加速度、坝体水平向峰值加速度及永久变形等响应的均值、变异系数、95%的置信区间限值及极值差异等统计规律及分布类型,并与地震波垂直入射情况进行了对比,分析了随机组合入射角度和输入地震动强度对随机响应离散程度和概率分布的影响。结果表明:考虑组合入射角度不确定性会引起坝体建基面地震响应离散性增大;面板主拉应力最大值相比垂直入射下的计算结果至少增大了40%;对坝顶和面板顶水平峰值加速度的影响大于对永久变形的影响;三组地震波的永久变形与垂直入射的结果相比均有70%以上的超越概率;坝体的地震响应统计结果不一定符合正态分布;覆盖层地震响应结果的离散程度大于坝体。 展开更多
关键词 沥青混凝土面板堆石坝 随机组合斜入射 设计地震动 峰值加速度 永久变形
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基于监测和探测资料的某堆石坝及坝基渗流场数值反演分析
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作者 盖皓茜 陈群 +1 位作者 杜辉 周小来 《人民黄河》 北大核心 2025年第5期134-141,共8页
针对某水库堆石坝及其坝基渗流问题,基于监测资料及物探成果,建立了考虑大坝防渗体系缺陷的数值分析模型,对大坝和坝基渗流场开展反演分析。研究防渗体系缺陷对渗流场的影响规律,探讨大坝渗漏的主要原因,并对坝体和坝基覆盖层的渗流安... 针对某水库堆石坝及其坝基渗流问题,基于监测资料及物探成果,建立了考虑大坝防渗体系缺陷的数值分析模型,对大坝和坝基渗流场开展反演分析。研究防渗体系缺陷对渗流场的影响规律,探讨大坝渗漏的主要原因,并对坝体和坝基覆盖层的渗流安全予以评价。研究结果表明:反演分析与监测和探测结果较吻合,渗漏量的70.6%来源于右岸坝肩帷幕的渗漏和岩体的绕渗,14.1%来源于防渗墙渗漏,13.1%来源于防渗墙底绕渗;左岸帷幕和土工膜缺陷引起的渗漏量较小。右岸地势高于左岸加之右岸坝肩的严重绕渗,致使右岸坝基中的水头明显高于左岸的,渗透水流有自右向左的汇流现象。在防渗墙后存在多处渗压异常偏高点,表明防渗墙或土工膜与防渗墙连接处存在缺陷,成为渗漏通道。坝基覆盖层中的水力坡降仅在个别点位超过土体的允许坡降,对坝基整体渗流安全影响不大。 展开更多
关键词 堆石坝 渗流场 数值模拟 反演分析 渗流稳定性
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糯扎渡大坝心墙高孔隙水压力研究
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作者 倪沙沙 张兆军 赵新波 《水电能源科学》 北大核心 2025年第2期132-136,共5页
较高的孔隙水压力将直接影响高心墙坝前期的渗流安全,甚至引起心墙的水力劈裂。因此,以糯扎渡高砾石土心墙堆石坝为例,基于比奥理论和Duncan-Chang E-υ模型,采用有限元法对该坝进行了固结计算,并与大坝孔隙水压力实测值进行了比较。结... 较高的孔隙水压力将直接影响高心墙坝前期的渗流安全,甚至引起心墙的水力劈裂。因此,以糯扎渡高砾石土心墙堆石坝为例,基于比奥理论和Duncan-Chang E-υ模型,采用有限元法对该坝进行了固结计算,并与大坝孔隙水压力实测值进行了比较。结果表明,填筑期孔压实测值大于计算值,心墙填筑完成时,各测点孔压实测值均大于孔压计算值,相对误差范围约为9.3%~12.7%。而孔压消散速度的计算值大于实测值,导致大坝竣工后水库继续蓄水时,孔压实测值表现为逐渐增大,计算值却表现出逐渐减小的消散趋势。分析出现这一矛盾现象的主要原因为当前有限元计算体积应变的预测精度不高,高坝心墙在不同高程处应力条件相差较大,使得有限元计算中心墙的固结参数无法准确确定。 展开更多
关键词 高土石坝 比奥固结 有限元分析 孔隙水压力消散
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