土石坝断面最优化设计
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蒸塑::璺凰.土石坝上游护坡设计浅薄见解马志联(钦州市水利电力工程管理站,广西钦州535000)脯翱通过多次参加病险水库除险加固初步设计评审会上的交流,结合之前参与荷木水库除险加固工程事故调查处理活动的认识,笔者对广西钦州市钦南区荷术水库除险加固工程大坝上游护坡大面积沉陷事故进行了细致的分析和研究,提出了对主_石坝上游护坡的细节优化设计的建i池瞎j萄初大坝;护坡;设计1荷木水库除险加固工程上游护坡大面积沉陷事故分析1.I事故简介位于广西钦州市钦南区久隆镇的荷木水库,是一座以灌溉为主,结合防洪、发电、养殖等综合利用的中型水库。
经水利部、自治区水利厅等部门批复,于2004年底确定以总投资803.04万元对其进行除险加固建设。
工程于2005年6月正式开工,2006年7月全部完工。
并在水利部加快工程竣工验收工作的要求下进行了竣工验收。
2009年国家审计署重庆特派办对该水库除险加固工程进行抽查调查审计,发现存在较多问题,其中较为严重的问题是大坝上游护坡出现约1200m2的砼护坡块沉陷事故。
12事故分析现场调查大坝上游砼护坡块完好无缺,无裂缝无损缺,事故原因是砼护坡块下的砂砾反滤垫层缺失淘空导致砼护坡块沉陷。
荷木水库加固工程上游护坡设计采用现浇砼形式,即在原有干砌石护坡基础上铺一层30cm厚的砂砾石反滤垫层,面层采用现浇C15护坡砼,护坡砼按5×5m进行分缝,分缝设计为沥青砂浆分缝,坝体两边未设排水沟,死水位处设坝趾齿墙,护坡至坝顶与防浪墙相接,在坝坡各现浇砼块均设置导渗管,插^反滤垫层的一端用土工膜包封。
施工单位在施工过程中除分缝外,其余严格按设计要求执行铺浇施工。
在分缝施工中先用2c m厚的泡沫塑料片设为分缝前置物,待整个砼护坡面层全部浇筑完工后,再将泡沫塑料片掏挖出,用沥青砂浆进行分缝充填。
常规而论,此设计及施工方法基本正确。
但现场检查时,却发现部分分缝上半部是沥青砂浆,下半部是泡沫塑料片。
重力坝坝前加固断面的快速优化设计康迎宾;郭勤军;黄西轩【摘要】根据重力坝设计规范关于抗滑稳定安全系数和坝踵应力的规定,按断面积最小的要求,考虑上游坝面有折坡、上下游面有水压荷载、坝底扬压力呈折线分布、上游面有泥沙压力等情况,推导出求解重力坝坝前加固断面的参数方程以及最优解的判别式,以便手算进行优化设计.文中给出一个算例,说明如何确定基本断面的参数.【期刊名称】《大坝与安全》【年(卷),期】2010(000)003【总页数】3页(P4-6)【关键词】重力坝;加固断面;应力;稳定;优化设计【作者】康迎宾;郭勤军;黄西轩【作者单位】华北水利水电学院,河南,郑州,450011;黄河建工集团,河南,郑州,450045;华北水利水电学院,河南,郑州,450011【正文语种】中文【中图分类】TV314重力坝加固设计应满足规范要求,其中最主要、最普遍的核算有两项:沿坝基面抗滑稳定安全系数和上游坝踵拉应力。
这两项受上游坝坡的影响很大,且影响规律相反,要反复试算多次才能满足规范要求。
为便于手算或自编简单的计算程序快速求得重力坝加固断面的最优解,根据重力坝设计规范[1]中两项最基本最常见的计算指标,推导出一些公式,可求得重力坝加固断面最优解的一些参数。
1 重力坝加固断面参数的求解重力坝加固断面应满足三个原则:(1)坝体加固后的抗滑稳定必须满足规范规定的安全系数;(2)坝体加固后的应力必须满足规范的要求;(3)在给定的设计参数和施工条件下,大坝加固断面的面积最小或接近于最小。
以下着重介绍重力坝坝前加固断面的优化设计。
为了尽可能减少计算参数,加固断面在保持坝体形状不变的前提下进行,所以在坝前加宽的同时,按照原下游坝坡进行加高。
需要特殊说明的是,加固断面采用原斜坡高度Hc。
图1为加固后坝体主要参数:坝高为H1,坝底厚度为B。
由于原坝高与其正常水深相差不大,为简化计算,使上游水深近似等于原坝高H。
扬压力分布取一个折点[2],第一主排水孔处渗压系数为α,上游坝面处的淤沙高度为Hs,下游水深为Hd,坝基面处摩擦系数为f',单位面积的凝聚力为c',各种材料的容重、下游坝坡为1∶m等等采用加固前的相应值。
文章编号:1006—2610(2008)04—0019—05康扬水电站土石坝设计李浚元,王亚娥,张文江(中国水电顾问集团西北勘测设计研究院,西安 710065)摘 要:康扬水电站左岸及河床挡水坝为壤土斜墙坝。
系统介绍了斜墙坝的坝体构造、稳定、渗流、沉降计算和坝料填筑技术要求等,并通过不同碾压土石坝坝型的技术经济比较,尽可能做到安全可靠和设计最优化。
关键词:康扬水电站;碾压土石坝;斜墙坝;坝体构造;稳定;渗流;沉降中图分类号:T V 641 文献标识码:AD e s i g no f K a n g y a n g e a r t h -r o c k f i l l d a mL I J u n -y u a n ,WA N GY a -e ,Z H A N GW e n -j i a n g(N o r t h w e s t H y d r o C o n s u l t i n g E n g i n e e r s ,C H E C C ,X i 'a n 710065,C h i n a )A b s t r a c t :T h e l e f t b a n k a n d r i v e r b e dw a t e r r e t a i n i n g d a mo f K a n g y a n g h y d r o p o w e r s t a t i o n i s a d a mw i t h i n c l i n e d l o a m c o r e .T h e p a p e r p r e s e n t s t h e s t r u c t u r e ,s t a b i l i t y ,s e e p a g e ,s e t t l e m e n t c a l c u l a t i o na n dt h e t e c h n i c a l r e q u i r e m e n t s o f m a t e r i a l f i l l i n g o f i n c l i n e dc o r e w a l l d a m ,s o a s t o o b t a i n s a f e t y ,r e l i a b i l i t y a n d o p t i m a l d e s i g no f d a m t h r o u g h e c o n o m i c -t e c h n i c a l c o m p a r i s o no f d i f f e r e n t r o l l e d e a r t h-r o c kd a mt y p e s .K e yWo r d s :K a n g y a n g h y d r o p o w e r s t a t i o n ,r o l l e d e a r t h -r o c kd a m ,d a mw i t hi n c l i n e dc o r e ,d a ms t r u c t u r e ,s t a b i l i t y ,s e e p a g e ,s e t t l e -m e n t 收稿日期:2008-02-26 作者简介:李浚元(1975-),男,山西省临汾市人,工程师,从事水电站水工设计工作. 康扬水电站位于青海省尖扎县与化隆县交界的黄河干流上,上距李家峡水电站约17k m ,下距公伯峡水电站约53k m 。
土石坝的坝型选择和优化设计
韩中华
【期刊名称】《黑龙江科技信息》
【年(卷),期】2012(000)018
【摘要】简述分析了土石坝的坝型选择和优化设计等问题。
【总页数】1页(P247-247)
【作者】韩中华
【作者单位】齐齐哈尔市梅里斯区水务局。
黑龙江齐齐哈尔161000
【正文语种】中文
【中图分类】TV642.2
【相关文献】
1.土石坝7A细反滤料级配优化设计分析 [J], 叶连奇;罗红琦
2.基于平衡防渗原理的土石坝防渗帷幕优化设计 [J], 党发宁;田红梅;王振华
3.土石坝优化设计的分析研究 [J], 杨洪泽
4.复合土工膜土石坝材料分区优化设计 [J], 元建忠;吴孝琴
5.新疆玉龙喀什水利枢纽工程土石坝坝型选择 [J], 袁磊; 马洪玉
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第19卷2005年第5期10月岩土工程技术GeOtechnicalEngineering‘rechnique
V01.19No.5Oct.2005
文章编号:1007—2993(2005)05_0262-03
重力式挡土墙断面设计的优化罗林(贵州省毕节地区水土保持办公室,贵州毕节551700)
【摘要】为解决挡土墙断面设计指标计算较为繁琐:难以得出最佳结果的问题,以重力式垂直挡土墙断面设计的顶宽和底宽两个主要指标为变量,断面面积最小为目标,按抗滑、抗倾覆性、墙基应力和挡土要求的计算公式,建立非线性优化的数学模型,并应用于贵州省织金县大新桥水利枢纽工程的挡土墙断面设计,采用Excel对建立的数学模型进行求解,得出断面面积最小的各项优化指标。【关键词】挡土墙;断面设计;非线性规划;数学模型;优化;Excel【中图分类号】Tu476.4
Optimizati伽DesignofCrossSectionof
GravityTypeRetainingWaU
LuoLin(WaterandS0il(bnservation0fficeofBijiePrefectureinGuizhouProvince,BijieGuizhou551700China)【Abs昀ct】Inordertosolvetheprobl锄thtretaining、vaUcrosssectiondeSign㈨putationiscomparativeIytroubleanditis
dif矗culttoobtainthebeStresult,takingtopwidthandbottom、菥dthtwoInajorindexesinsectiondesignofgravitytypeverticalre—
tainingwallasvariable,theminimmncrD6ssectionareaasgOal,ao∞rdingtocalculatingfomulaofanti—slide,anti—overtuming,waU
优化水利水电工程面板堆石坝设计的研究分析摘要:近年来,国家加大了对水利工程的资金投入,水利工程建设事业取得了显著进步。
在水利工程施工过程中,混凝土面板堆石坝属于一项重要的施工工艺,具有结构简单、抗震性强、施工周期短、安全性高等诸多优点。
因此,在选择水利工程的坝型时,混凝土面板堆石坝占据较大优势,其应用范围越来越广。
对于水利工程来说,质量是工程的生命线,只有保证工程施工质量,才能确保水利工程安全、稳定运行,充分发挥工程建设带来的经济效益,混凝土面板堆石坝施工也不例外。
关键词:水利水电工程;面板堆石坝;优化设计引言随着社会经济的高速发展,水利水电工程项目日渐增多。
在水利水电工程建设过程中,混凝土面板堆石坝不仅具有断面小、安全性能高的特点,而且相对施工过程方便,工程整体费用支出较少,应用越来越广泛。
1 坝体结构设计某水利枢纽工程,控制流域面积约为6375km2。
工程建设的目的是以灌溉和防洪为主,同时兼顾发电。
该水利枢纽工程为Ⅱ等工程,设计大坝抵御100年一遇的洪水。
为了提升水利工程的安全性能和抗洪效果,采用混凝土面板堆石坝作为拦河坝,最大坝高为124.5m,坝顶长度为489m。
1.1 坝体体型设计在对混凝土面板堆石坝进行设计过程中,结合工程所在区域的地质特点,在满足工程建设需要的同时,避免地震等灾害对工程的影响,主要设计要点如下:(1)为了避免强烈地震发生时,堆石坝坝顶即便在局部塌陷的情况下,仍能够确保整体堆石坝不会出现断裂,且能够满足地震后的抢险抗灾工作所需的交通通行需求,最终设计坝顶的宽度为10m,并且采用沥青混凝土路面。
此外对于上坝公路的设计为:10m宽度,坡度为8%左右的“之”字公路。
(2)在进行坝体设计过程中,本水利枢纽工程采用“L”形的钢筋混凝土结构作为防浪墙,设计高度为4.2m,墙体顶部高出坝顶约1.2m。
通过有效降低抗风浪的坝体高度,节约了工程的堆石体填筑量,降低了工程的成本支出。
(3)为了抵抗地震发生时,出现落石、滚石等问题,同时结合美观安全的设计思路,在坝体的下游坡处,设置厚度为40cm的浆砌石网格,并在网格中填充干砌石(块石直径大于30cm),最终形成良好的护坡。
羊倌沟水库设计与坝体优化
羊倌沟水库位于青海省西宁市乐都区高庙镇保家庄村附近,是一座IV等小(I)型拦河式水库,组成水库枢纽的主要建筑物有:挡水坝、溢洪道、输水管和冲砂管。
主要建筑物按4级建筑物标准设计,次要和临时建筑物级别为5级。
其主要功能是以人畜饮水、农田灌溉为主,兼顾防洪。
羊倌沟水库挡水坝采用混凝土面板堆石坝,土石坝由于其就地取材、施工方便、工期短、造价低、节约大量水泥、钢材、能适应较差的地质条件、安全性能好等优点,在国内工程中被广泛的使用。
但目前土石坝设计工程中,仍大多采用传统的设计方法,其设计仍处于经验阶段,而且在小型水库设计过程中,不太注重设计总体方案的优化。
本文在依据水库基本水文资料及地质条件,对水库进行了供水规划和调洪演算,确定了水库规模,完成了水库枢纽布置及挡水建筑物的主要设计工作,利用ANSYS软件对面板坝进行了渗流稳定分析和应力变形分析。
对水库整个设计工作完成两个方面的优化:即总体方案的优化和坝体断面的优化,总体方案的优化是在水库规模不变的情况下,讨论了在抬高水库汛限水位的同时增大水库溢洪道规模,在两者之间追求水库效益最大化;坝体断面的优化是用ANSYS建立坝体模型的基础上,在面板坝结构类型、材料布局已定的情况下,采用造价最低的原则,通过利用数学手段和ANYSY有限元分析软件,来获得结构断面的最优尺寸,两者均有比较重要的现实意义。
重力坝横断面最优化设计方法
孙振岐
【期刊名称】《龙羊水电》
【年(卷),期】1992(000)002
【总页数】5页(P47-51)
【作者】孙振岐
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TV642.3
【相关文献】
1.重力坝断面混沌最优化设计 [J], 高健;沈苾文
2.基于最优化的横断面图绘制排版 [J], 李国忠;蒋红斐
3.多项目规划在水工设计中的一种应用--重力坝横断面的优化设计 [J], 毛拥政;赵波
4.翼型的气动最优化设计方法和反设计方法 [J], 阎超;谢磊;李云晓;赵小虎
5.绘制横断面图的最优化全自动排版方法 [J], 李国忠;蒋红斐
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土石坝设计案例范文一、项目背景杨柳县位于中国北方地区,气候干燥,雨量不足。
由于缺乏可靠的水源,当地居民在农田灌溉和生活用水方面一直面临着严重的短缺问题。
为了解决这个问题,当地政府决定修建一座水利工程,保证农田灌溉和居民生活用水供应。
二、设计目标1.确保水利工程的安全性和可靠性,以防止泄洪和水灾危害。
2.进行灌溉补给,满足农田灌溉的需求。
3.提供足够的生活用水供应,满足居民的需求。
三、设计方案1.水库选址:根据当地地形和气候条件,选择了一处位于两个山谷之间的低洼地带,并进行了详细的实地调查与勘察。
2.堆积土石坝:土石坝是由土石等材料构建而成的坝体,根据实地勘察结果,确定了土石坝作为建设方案。
土石坝的坝体由三部分组成:上部是由骨料、石块而成的装填料,中部是由细料、黏土而成的过渡区,下部是由可塑性土和粘土组成的防渗体。
3.溢流堰和泄洪道:在设计中充分考虑到降雨可能引发的洪水,为了防止溢水漫过土石坝而引发灾害,设计了溢流堰和泄洪道。
溢流堰设置在左岸,以确保洪水能够安全溢出,降低泄洪对坝体的冲刷。
4.引水闸门和输水管道:为了将蓄水库中的水引入供水系统,设计了引水闸门和输水管道。
引水闸门位于坝体右侧,可以根据需要调节水流量。
输水管道贯穿坝体,将水输送至农田和居民区。
5.灌溉系统和水处理系统:为了满足农田的灌溉需求,设计了灌溉系统,包括管道、喷头和灌溉设备。
为了提供清洁的生活用水,设计了水处理系统,包括过滤器和杀菌设备。
四、施工方案1.剖析土石坝:按照设计方案对土石坝进行剖析,确定坝体各部分的具体规格和材料使用。
2.材料供应:根据剖析结果计算所需材料的数量,并确保供应物资的质量和数量。
3.施工操作:按照施工方案对土石坝的各个部分进行施工。
首先进行坝基的准备工作,然后逐步堆筑上部、中部和下部。
同时,进行溢流堰和泄洪道的建设,以及引水闸门和输水管道的安装。
4.灌溉和供水设备安装:按照设计要求进行灌溉系统和水处理系统的安装。
基于随机森林算法的重力坝挡水坝段断面优化设计发布时间:2023-07-24T02:12:34.913Z 来源:《科技潮》2023年14期作者:何宁宁[导读] 在经济快速发展的时代背景下,对于城市防洪的要求也呈现出不断提高的发展趋势[1],提高防洪工程优化发展程度成为了水资源管理的主要发展的优先方向之一[2]。
象山县水利建筑设计院有限公司浙江省象山县 315700摘要:在对重力坝进行设计时,由于缺乏对实际应力情况的综合分析,导致重力坝存在较为严重的位移,为此,提出基于随机森林算法的重力坝挡水坝段断面优化设计研究。
考虑到不同因素导向对于重力坝挡水坝段的荷载强度是不同的,引入了随机森林算法,将任意类型的重力坝挡水坝段荷载导向因素作为分叉树,在多分支下,分析重力坝挡水坝段的应力,在断面优化设计阶段,以重力坝挡水坝段应力性能达到应力参数为优化目标,实现对重力坝挡水坝段断面的优化设计。
在测试结果中,坝体最大位移稳定在1.20cm以内,最大值仅为1.15cm。
关键词:随机森林算法;重力坝挡水坝段;断面优化设计;荷载强度;导向因素;重力坝挡水坝段应力;中图分类号:TV642. 3 文献标识码:A引言在经济快速发展的时代背景下,对于城市防洪的要求也呈现出不断提高的发展趋势[1],提高防洪工程优化发展程度成为了水资源管理的主要发展的优先方向之一[2]。
但是值得注意的是,在长期涌浪的作用下,重力坝在应力条件下会出现不同程度的位移,这也是导致重力坝的性能难以实现持续稳定输出的主要原因之一[3]。
也正是因为这一原因,在进行重力坝安全监测的过程中,应力应变情况成为了重要的项目之一[4]。
为了提高重力坝的性能,对重力坝挡水坝段断面进行优化设计时十分必要的[5]。
为此,本文提出基于随机森林算法的重力坝挡水坝段断面优化设计研究,并通过对比测试的方式,分析验证了设计重力坝挡水坝段断面在实际运行阶段的稳定性。
1重力坝挡水坝段断面优化设计1.1基于随机森林算法的重力坝挡水坝段应力分析在对重力坝挡水坝段断面进行优化设计,准确分析重力坝挡水坝段应力情况是十分必要的。