高面板堆石坝变形控制的方法探讨
- 格式:pdf
- 大小:172.81 KB
- 文档页数:2
混凝土面板堆石坝面板变形特性研究随着科技的不断进步,人们对混凝土面板的质量要求越来越高,而混凝土面板堆石坝面板就是其中之一。
然而通过上面的阐述我们会很容易的发现,影响混凝土面板堆石坝面板的因素很多。
鉴于此,相关工作者需要对其具体问题具体分析,仔细的分析面板变形的特性之后再进行针对性的处理,及时而且有效排除面板堆石坝设计施工的安全隐患,从而打造出一流的精品工程。
鉴于此,本文对混凝土面板堆石坝面板变形特性进行了分析探讨。
标签:混凝土面板堆石坝;长期性状;工艺改进一、混凝土面板变形的相关特性1、面板沿着顺坡向变形特性的分析。
面板的中下部位置由于受到堆石反向水压力作用,面板上部会在一定程度上朝着坝体内侧偏移。
等到水库蓄水后,面板在水压力的作用下向下游变形,底部面板通常会朝着下游侧有一定的位移。
除此之外,随着堆石体的变形(无论变形的程度怎样),面板在施工期中下部会朝着上游方向位移,而上部的位移则是向下游的,蓄水后在水压力作用下,面板与坝体都是朝着下游方向位移。
与此同时,施工期三分之一坝高以下由于受到两岸坝肩较大程度的约束,外加反向水压力对面板的强大作用,在很多時候造成水压力对面板的作用,从而使得面板中部朝上突出。
蓄水后,在较高的水头压力作用下,面板中部朝向下游变形,两侧面板由于受到坝肩的约束,局部会有向上游变形的反翘现象。
另外,我们如果从面板的受力特点上来看,施工期面板上游侧并没有外载荷的作用,底部面板内侧会由于受到堆石体沉降变形以及水平方向位移的影响而承受一定量的水平推力(向上游方向的)。
总而言之,施工期面板所受到的载荷相对而言比较小,其应力也会比较小。
在蓄水期面板主要承受来自水载荷的压力,由于受到坡岸地形约束,蓄水期面板中部主要呈现双向受力受压状态,而岸坡邻近会承受拉应力。
2、混凝土面板结构性裂缝的机理分析。
如果面板在堆石体上发生沿面板法向位移的情况下,我们可以将堆石体面板的约束看成为弹性约束;如果堆石体与面板之间产生滑移变形时,堆石体对于面板的约束可以被看成是摩擦约束。
试析面板堆石坝质量控制与防渗处理存在的问题和解决措施面板堆石坝在运行过程中,其受到诸多因素的影响,如施工质量、地质条件以及上下游水头差等等的影响,其会导致水流逐渐向下渗漏,进而对工程质量产生很大的影响。
基于此,本文从工程施工实例着手,对做好面板堆石坝质量控制与防渗工作,提出了几点注意事项,以希望为类似工程提供借鉴。
标签:面板堆石坝;质量控制、防渗处理;解决措施面板堆石坝,又称面板坝,其是目前坝型发展的重要趋势,其在静力稳定性方面和抗震性方面均具有较好的作用[1]。
与此同时,其还具有工程量小等优势。
然而,面板堆石坝在实际的运行过程中,其由于多种因素的影响,进而会发生渗漏现象,尤其是在一些较为薄弱的地带。
因此结合工程实例,对面板堆石坝在实际施工中存在的问题进行了总结,并重点提出了解决措施。
1、工程概况某抽水蓄能电站工程上水库主坝为混凝土面板堆石坝,水库正常蓄水位741.00m。
坝顶高程为747.60m,最大坝高73.6m,坝顶长度340.0m,坝顶宽度8m。
坝体上游面坡比为1:1.4,下游面坡比为1:1.8,下游側每23m左右高差设一道2m宽的马道。
坝体填筑材料分成垫层区、特殊垫层区、过渡区、主堆石区、下游堆石区、面板上游粉质粘土铺盖及石渣护面。
右岸高程710.00m以上趾板宽度为4m,其余趾板宽度为6m,厚度均为0.5m。
混凝土面板顶部厚度为0.3m,渐变至面板底部厚度为0.506m。
面板设垂直缝,间距为12m。
在面板上游面高程702.00m以下,夯填土料及石渣护面作为辅助防渗措施。
2、面板堆石坝运行中存在的问题面板堆石坝在实际的运行过程中,对于其结构造成严重危害的问题就是渗流压力。
除此之外,通过对本工程项目的实际调查,发现其还存在其他问题,如面板裂缝、止水开裂问题、基础脱空问题等等。
因此,为进一步提高其结构的安全性,应从多角度采用多样的措施,方能保障其质量。
3、对面板堆石坝质量控制和防渗处理的几点建议3.1面板设计面板是面板堆石坝在河流上游的结构,在防渗方面具有重要的作用,为解决面板堆石坝存在渗漏问题,在设计过程中,应依据施工条件和坝体变形的程度等等,将其进行分块和分缝。
水循环荷载作用下高面板堆石坝长期变形特性研究摘要:随着中国水利工程的快速发展,高面板堆石坝作为重要的水利工程结构之一,其长期变形特性的研究成为必要。
本研究通过对水循环荷载作用下的高面板堆石坝长期变形特性进行深入研究,并结合实际案例进行分析。
结果表明,水循环荷载对高面板堆石坝的变形特性具有显著影响,主要表现为沿坝高方向的收缩和坝体的畸变。
同时,我们发现在设计和施工过程中,采取适当的措施可以有效减小高面板堆石坝的长期变形。
该研究为高面板堆石坝的设计、建设和维护提供了重要参考依据。
关键词:水循环;高面板堆石坝;长期变形引言随着中国水利工程发展的迅速推进,高面板堆石坝作为重要的水利工程结构之一,在保障社会经济发展和人民群众生活安全方面发挥着重要作用。
然而,水循环荷载对高面板堆石坝的长期变形特性产生显著影响,因此深入研究该影响成为必要。
本文旨在通过分析高面板堆石坝在水循环荷载作用下的长期变形特性,并结合实际案例进行验证,探索影响因素及相应的设计、施工和维护建议。
这将为高面板堆石坝的可持续发展提供理论依据与实践指导,进一步推动我国水利工程的科学发展。
1.高面板堆石坝的结构和特点高面板堆石坝是一种常见的水利工程结构,其特点包括:由多个水平和垂直面板组成的堆石体,形成稳定的结构;面板之间设置接缝,便于水循环荷载产生的变形和位移释放;采用合理的防渗措施,防止水流对堆石坝造成冲击和侵蚀;坝体具有较大的基底宽度和侧坡坡度,提供足够的稳定性;适应不同水位变化的需要,具备灵活性和可调节性。
这些特点使得高面板堆石坝在抗洪、蓄水和灌溉等方面具有广泛应用和良好的工程效果。
2.水循环荷载作用下的高面板堆石坝长期变形特性研究2.1变形特征分析在水循环荷载作用下,高面板堆石坝的长期变形特性表现出以下几个主要特征。
沿坝高方向的收缩是十分显著的变形特征。
这是由于高面板堆石坝的坝体受到水位变化的影响,引起了材料的压实和沉降,造成了沿坝高方向的收缩变形。
高面板堆石坝施工新技术探讨摘要:混凝土面板堆石坝是一种经济可靠的坝型,对地形地质以及气候具有很强的适应性,其具有坝体和枢纽工程很少,施工导流方便迅速以及便于就地取材等优点。
近几年,而桩坝的研究和建设取得了飞速的发展,对于100m级的面板坝的建设积累了大量施工和设计方面的经验和技术。
本文阐述了高面板堆石坝变形的原因以及采用新的施工技术对其进行施工防止变形的产生。
关键词:高面板堆石坝;变形控制;技术中图分类号: tv641.4 文献标识码: a 文章编号:混凝土面板堆石坝是一种经济可靠的坝型,对地形地质以及气候且有很强的适应性,其具有坝体和枢纽工程很少,施工导流方便迅速以及便于就地取材等优点。
近几年,而板坝的研究和建设取得了飞速的发展,对于100m级的面板坝的建设积累了大量施工和设计方面的经验和技术。
日前,面板坝已经从100m级发展到了20nm级,我国已建成的天生桥一级面板堆石坝有178m,水布垭而板堆石坝高度为234m。
相比于100m级的面板堆石坝,高面板坝出现了一些新的技术特点。
随着坝高的增加,出现的这些问题逐渐的制约了高面板坝的发展。
如面板的裂缝增加,破坏了坝体的防渗体系;不同材料分区之间的变形差异;由于面板的分期浇筑出现面板和堆石体之问的脱空,导致面板下面失去支撑体而产生大挠度变形。
同时流变也是影响高面板坝变形的一个关键因素,研究如何将流变产生的影响控制在坝体填筑阶段也将是发展高面板堆石坝要解央的重要问题。
1高面板堆石坝变形的原因面板堆石圳是一种安全经济的枷型,对地形、地质和气候条件有着适用性,近些年,随着科学技术的不断发展与进步,面板堆石坝已经从早期的几十米的高度,成长到了现在百米的高度。
在对面板堆石坝的建设设计上也在不断的探索全新的方式方法和手段,并逐渐的总结和归纳出一套完整的施工方案。
相对于我国的高面板堆石坝建筑,超过百米以上的也不在少数,这些高面板堆石坝建筑有着明显的特点:面板堆石坝的高度越是增加.所受到的压力就会越大;分区堆石料的差异也会明显的严重;面板堆石坝的高度增加造成了施亡的难度提高,施工的工期增长;库内的水位随着面板堆石坝高度增加而上升,使变形的状态趋于复杂。
混凝土面板堆石坝坝面变形分析和裂缝处理工艺摘要:混凝土面板堆石坝面板混凝土由于自生特性和面板所处的环境及其工作条件的等原因,裂缝难以避免。
通过施工和蓄水等不同时段面板的受力、面板的变形分析,归纳裂缝产生的规律,并结合潘口、宝瓶河等水电站面板裂缝处理的实例,建议面板裂缝根据不同区域,不同形状区别处理,以满足面板的防渗要求。
关键词:混凝土面板裂缝变形处理一、混凝土面板堆石坝面板裂缝混凝土面板堆石坝因其使用当地材料筑坝,具有有效降低工程造价、对坝基地质要求不高、大坝稳定性好、不易溃坝的特点,近年来,广泛用作水利水电工程挡水建筑物。
混凝土面板堆石坝工程的面板一般都产生裂缝,这是与面板混凝土自生特性和面板所处的环境及其工作条件有关,根据裂缝的成因可以分为:⑴干缩裂缝,⑵减缩裂缝,⑶温度应力裂缝,⑷挠曲应力裂缝。
二、面板的荷载、面板的变形及裂缝产状混凝土面板是浇注铺设在堆石坝上游面垫层上的薄板,承受的荷载包括:⑴面板混凝土自重,⑵趾板对面板底部的支撑力,⑶坝体对面板的支撑力和摩擦力,⑷蓄水期面板上库水压力。
混凝土面板的厚度和质量比坝体小得多,但是其刚度却比坝体大的多,在上述荷载作用下面板必然发生挠曲,面板的部分区域产生拉应力。
有资料指出,随坝体的变形面板在施工期中下部是朝上游方向鼓出变形的,上部则是向下游收缩的;蓄水期在水压力的作用下,坝体与面板均朝下游方向变形。
施工期1/3坝高以下由于受两坝肩的约束较大,加之底部坝体变形朝向上游鼓出,致使面板中部呈朝向上游突出的变形状态;蓄水后,在较高的水头压力作用下,面板中部朝向下游变形,两侧面板由于受坝肩的约束,局部存在向上游变形的反翘现象。
施工期1/3坝高以上面板中部朝向下游收缩变形,两坝肩面板局部存在向上游变形的反翘现象;蓄水后,在水压力作用下整体朝向下游方向变形,面板在施工期和蓄水期所处的受力状态是完全不同的。
从众多的面板堆石坝面板开裂的实际统计情况来看,面板早期裂缝均为很细小的裂缝,而且很不稳定,一般经过1-2年后,也即坝体填筑到一定高度后,面板上的裂缝才基本上稳定下来,并且裂缝绝大多数集中分布在坝高2/3以下左右一带,呈水平状开裂,规律性较强。
混凝土面板堆石坝开裂变形机理及防治措施研究摘要:对混凝土面板开裂变形特性进行了分析,尤其对混凝土面板开裂变形影响因素和开裂变形机理进行了详细分析讨论,最后对混凝土面板结构性裂缝综合防治措施进行了简单概述,以期为其它混凝土面板堆石坝面板设计提供一点设计借鉴意义。
关键词:混凝土面板堆石坝,开裂变形,防治措施混凝土面板堆石坝(CFRD)是以堆石体为主要力学支撑结构,以堆石体上游侧表面设置相应钢筋混凝土面板作为大坝主要挡水防渗结构的一种堆石坝体。
混凝土面板堆石坝具有断面较小、安全性能较高、施工较方便、综合技术经济性能指标较高等优点,在国内外水利工程中得到广泛推广应用,并在实际运行过程中发挥出非常巨大的社会经济效益。
混凝土面板堆石坝在上游水库水压力、地震力、以及其它荷载等破坏力作用下,主要依靠整个坝体堆石的重量和内部结构单元间相互抗剪强度来维持整个大坝坝体的稳定。
由于我国水利工程建设步伐的不断加快,为满足水利工程实际建设需要,加深对混凝土堆石坝坝料试验、变形分析、以及防渗加固结构性能方面的研究就显得非常有工程实际意义[1]。
1 混凝土面板堆石坝变形特性分析从大量文献资料和实际设计、施工等经验可知,混凝土面板发生变形的主要因素包括混凝土面板应力应变、面板挠曲变形、周边施工结构缝和垂直缝位移、以及由于各种原因造成混凝土面板出现相关设计规范不允许的混凝土面板开裂等。
1.1 混凝土面板开裂变形影响因素分析在进行混凝土面板堆石坝混凝土面板开裂机理分析时,不仅要考虑大坝在运行过程中混凝土面板内部破坏力与抵抗力间相互较量因素,同时还应考虑大坝修建时间、设计方案、地质条件、环境条件、以及其它一些边界条件等诸多因素,如大坝内部堆石体在重力作用下的徐变引起的混凝土面板应力松驰、外部环境温度湿度等引起的面板自身抗拉强度变化等都会引起混凝土面板发生开裂变形。
混凝土面板堆石坝在施工期间,其面板发生的变形挠度大多由于混凝土面板自身重力作用引起,其变形量值通常较小;在运行期间,其面板发生变形挠度主要由于上游侧水压力和堆石体内部变形引起。
第30卷 第8期 岩 土 工 程 学 报 Vol.30 No.82008年 8月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering Aug., 2008洪家渡200 m级高面板堆石坝变形控制技术杨泽艳1,蒋国澄2(1. 中国水电工程顾问集团公司,北京 100011;2. 中国水利水电科学研究院,北京 100044)摘 要:针对已建200 m级高面板堆石坝出现的问题,结合洪家渡坝工程特点,开展了坝体变形特性及控制技术研究。
探讨了200 m高坝变形规律与特点,从筑坝材料选择、堆石结构分区及填筑施工等方面进行坝体变形控制,提出了堆石预沉降控制量化指标,提高堆石压实度、坝内陡边坡整形与设增模碾压区、填筑施工总体平衡上升等变形控制集成技术,并应用于洪家渡坝,取得了坝体变形小、面板无结构性裂缝和坝体渗漏量小的良好效果。
关键词:洪家渡水电站;200 m级高面板堆石坝;变形控制技术中图分类号:TV641 文献标识码:A 文章编号:1000–4548(2008)08–1241–07作者简介:杨泽艳(1962– ),男,硕士,教授级高级工程师,主要从事水电工程设计、咨询及管理工作。
E-mail:yze@。
Deformation control techniques for 200 m-high Hongjiadu Concrete FaceRockfill DamYANG Ze-yan1,JIANG Guo-cheng2(1. China Hydropower Engineering Consulting Group Corporation, Beijing 100011, China; 2. China Institute of Water Resources andHydropower Research, Beijing 100044, China)Abstract: With regard to the existing problems in 200 m-high concrete face rockfill dams (CFRD) and combined with thecharacteristics of Hongjiadu CFRD project, a study was performed on the deformation characteristics and the deformationcontrol techniques for the dam body. The rules and characteristics of about 200 m-high CFRD were discussed. The damdeformation could be controlled through the optimal choice of rockfill materials, reasonable division of structural zone ofrockfill and right rockfill compaction construction. Integrated techniques of CFRD deformation control were brought forward,such as the quantity index for controlling rockfill pre-settlement, the high compaction degree of rockfill, the shaping of steepabutment and the filling of rockfill with higher modulus near the steep abutment and the filling of dam for small heightdifferemce as possible. Some goals as small dam deformation, no structural cracks and little seepage through the dam wereachieved by adopting the above integrated CFRD deformation control techniques.Key words:Hongjiadu Hydropower Project; 200 m-high CFRD; deformation control technique0 概 述洪家渡水电站[1]坝址河谷呈不对称“V”形,面板堆石坝[2]最大坝高179.5 m,坝顶长427.79 m,宽高比2.38,属狭窄河谷200 m级高面板堆石坝,2000年列入“西电东送”首批开工的重点建设项目。