坝体宽高比对面板堆石坝变形特性的影响分析

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影响高面板堆石坝变形的若干因素

… １ｌ
ｔｓ
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Ｊ ‘
１２
瑚
ｆ一— 一
ａ＋ｂｗ
（２）
（）３
…
Ｖｍ８０ｌＪ
克拉夫和邓肯应用直剪仪对土与其它材料接触面上的摩擦特性进行了试验研究。结果表明，触面上剪应力ｒ与接触面相对位移呈接非线性关系，近似表示成双曲线形式可
式中Ｐ为大气压，为应力水平，，，，为待定参数。ａａｈｄ假定应变主轴和应变主轴重合，则应变率可以由下式表示：
＝
Ｈ
（）８
式中的｛Ｓ为偏应变张量，为剪切应力。ｌ实际计算时将流变作为初应变，并将实际荷载增量持续时间分为若干时间段Ａｔ， … ，分别为流变体应变和流变偏应变的累加值：￡，，
７６
；＼。＼＼
１计算方法．
量和偏应变，对其求导为：
一
ｌ苦；ｌｊＪ一一
（）７
式中的ｓｆ和ｆ分别为最终体积流变应变和最终剪切体积流变
应变，有：且
∈ ６３；０ｌ１：（／））一／一１Ｐ（）
ｅ＝
１１．模拟接触面的算法如何模拟混凝土面板和垫层料之问的接触特性是面板堆石坝中需要解决的难点问题之一。接触面问题是一种典型的非线性问题，非其线性是由于接触边界上边界条件非线性引起的对于目前解决接触。问题的一般方法是将两种特性差异大的材料定义不同的分区，两者在之间加人无厚度的Ｇｏｍｎｏｄａ单元、薄层单元或摩擦接触单元，这些方法般能够模拟应力上的突变但对于位移上的非连续变化不能精确的反映。对于无厚度Ｇｏｍａ单元能够模拟粘结，离以及滑动接触状态。ｏｄｎ分

沥青混凝土面板堆石坝应力变形分析

沥青混凝土面板堆石坝应力变形分析宝泉抽水蓄能电站上水库主坝为沥青商品混凝土面板堆石坝，坝址地质条件复杂。

本文通过对该坝进行二维有限元计算，分析了坝体和面板的应力变形特性，重点是面板反弧段的变形，并提出了改善面板变形相应的工程措施。

1 前言宝泉抽水蓄能电站位于河南省新乡市辉县薄壁镇大王庙以上2.4km的峪河上，总装机容量为1200MW。

电站枢纽由上水库、下水库、输水系统、地下厂房洞室群和地面开关站等建筑物组成。

上水库主坝为沥青商品混凝土面板堆石坝，坝顶高程791.90m，最大坝高94.8m，坝顶长度600.37m，坝顶宽度10.0m。

正常蓄水位为789.60m。

上游沥青商品混凝土面板坡比为1∶1.7，厚20.20cm，面板下部设垫层和过渡层。

坝体主堆石区采用开挖灰岩填筑，次堆石区为库盆开挖石料。

主堆在坝轴线处以1∶0.2的边坡与次堆相接。

坝基设有4.00m厚的排水带。

坝下游坡比为1∶1.5。

库盆采用粘土铺盖全面防渗，典型断面见下图。

根据已经揭示的地质情况看，宝泉上水库主坝坝基覆盖层厚度不一，最深处可达26m，以第四系坡积、冲～洪积物为主。

尤其是坝体左岸覆盖层存在古冲沟和沟间洼地，内部充填洪积、崩积和坡积堆积层，间杂土质透镜体，结构复杂，含泥量较大，变形模量较低，可能对坝体尤其是面板的安全产生不利的影响。

覆盖层全部挖除成本太高，因此考虑将部分覆盖层保留；另外，为优化坝体材料，覆盖层上面的库底填渣采用库岸开挖石料，坝体次堆石采用库盆开挖石料逐层填筑。

本文通过二维有限元计算，模拟坝体的施工过程和蓄水过程，研究堆石体及沥青商品混凝土面板的力学特性，以分析减少覆盖层开挖量和优化坝体分区材料等对坝体尤其是对防渗面板变形的影响，进行安全评价。

2 计算模型及参数2.1 计算模型在本次计算中，沥青商品混凝土面板采用线弹性模型，坝基覆盖层料和各种坝体堆石料均采用邓肯－张E－B非线性弹性模型来描述。

在线弹性模型中，只需两个材料常数即可描述其应力应变关系：弹性模量E和泊松比v。

混凝土面板堆石坝面板变形特性分析

４）的概念，但分析中没有考虑压实特性。施工也会影响到大坝的变形，例如施工速度。已有的信息表明。堆石料在填筑之后仍会继续变形，因此人们会得出这样
的结论：施工速度较慢，产生的堆石体变形便较小。影响堆石５．０ｅｍ．下游坝体的水平位移增大到１６．７ｃｍ。可见水压力对坝
形观测设备。根据材料的压实特性，通过有效地调整断面，就
完全可以建成不再出现纵缝的堆石坝。
的模量值．表明碾压遍数可能是堆石料变形的最为主要的影响因素另外需要指出的是。大坝使用的堆石料属于块体花岗
由１６．７ｃｍ增加到１６．８ｅｍ，较一次性蓄水增加０．６％。正常蓄水期各条件下坝体的最大水平位移值见表２。
袭２正常蓄水期各条件下坝体最大位移计算值
过计算得到的。为了测得压缩层的变形，在压缩层上部布置有沉降位移传感器，顶部有压力传感器。对于人工计算模量的方法，戴维斯等人建议采用一个影响修正系数，但在其他计算中
Ｌ０ＷＣＡＲＢｏＮＷｏＲＬＤ２ｏｌ５，９
能源・水利
形状系数，并提出了一个窄河谷（Ａ／Ｈ２＜３．５）和宽河谷（Ａ，Ｈ２＞明显增大：一次性蓄水．上游坝体的水平位移最大值减小到

复杂地质地形条件下面板堆石坝应力变形特性研究

复杂地质地形条件下面板堆石坝应力变形特性研究随着水电工程的开发,一·些面板堆石坝不得不建在深厚覆盖层、深切河槽、古河床阶地、高陡边坡等不良地基上。

复杂地质地形条件下修建面板堆石坝已成为坝工建设面临的新挑战,其应力变形状态往往更复杂。

本文在对深厚覆盖层及复杂地形上已建面板堆石坝变形特点分折的基础上,采用非线性有限元法研究深厚覆盖层及占河床阶地上面板堆石坝应力变形特性。

讨论深厚m盖层中防渗墙的受力特点,分析了不同材料防渗墙的应力变形特性。

最后以坝址存在深切河槽、古河床阶地及深厚覆盖层的某面板堆石坝为工程实例,对古河床阶地拟定两种岸坡处理方案分析坝体应力变形差异。

本文的主要研究内容和成果如下:(1)统计分析了深厚覆盖层及复杂地形上已建面板堆石坝变形特点。

结果表明,国内覆盖层上已建的面板堆石坝最大沉降位置一般位于0.4倍坝高以下,最大沉降位置随着覆盖层厚度的增加向坝体底部偏移,面板开裂主要出现在岸坡转折和出现坑起伏变化剧烈处。

(2)分别建立深厚覆盖层及古河床阶地上面板堆石坝三维有限元模型,分析了面板堆石坝的应力变形特点。

结果表明,深厚拟盖层上面板堆石坝采用防渗墙防渗时,竣工期坝体向上游水平位移小于向下游水平位移,蓄水后坝体水平位移指向下游,坝体最大沉降靠近坝体底部。

古河床阶地对其上部堆石和面板有一定的托抬作用,其上部面板轴向位移非常小。

古河床阶地平台转角处坝体应力呈拱形上抬,转角处应力大于该高程其他部位应力,面板在转角处有明显的成力集中。

(3)揭示了深厚覆盖层上面板堆石坝防渗墙的受力特点,分析了不同材料防渗墙应力变形特性。

结果表明深厚覆盖紀上面板堆石坝防渗墙为弯压组合结构,竣工期不同材料防渗墙水平位移差异不大,普通混凝土防渗墙和低弹模混凝土防渗墙下游面底部存在中性点。

蓄水期随着防渗墙柔性的增加其水平位移显著增大,普通混凝土防渗墙水平位移最小,高聚物防渗墙水平位移最大。

(4)工程实例分析表明,古河床阶地和深切河槽共同影响下坝体轴向位移分布极其不对称。

混凝土面板堆石坝坝面变形分析和裂缝处理工艺

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。

复杂地形条件下高面板堆石坝的应力变形特性

岸岸坡几乎直立，岸为一斜陡坡，在上部有一水平台地．右且整个大坝所处河谷，从上游到下游均有多处较大起伏或突变．目前国内外尚未见如此复杂地形条件下的已建面板坝．为此，文运用三维非线性有限元法分本析了这种 “ 恶劣 ” 形条件下高面板堆石坝的应力变形特性，研究了复杂地形边界对大坝应力变形可能产地并
关键词：面板堆石坝；高陡岸坡；分期施工；变形；力应
中图分类号：Ｖ４．Ｔ６１４
文献标识码：Ａ
文章编号：００ｌ８（０７０－４２０１０一９０２ｏ）４０５ —４
从２世纪８年代至今，００我国的混凝土面板堆石坝筑坝技术取得了长足的发展，无论是建坝数量还是建研究 Fra bibliotek维普资讯
第４期
岑威钧，等
复杂地形条件下高面板堆石坝的应力变形特性
４３５
２三维非线性有限元计算分析
２１计算模型及施－￣载模拟．ｒｊｎ
计算域边界选取时完全模拟了现有的复杂地形条件．个计算域共剖分结点２５整５个，４单元１７个，１其８中，面板单元和接触单元均为１７个，３面板垂直缝单元１６个，边缝单元２２周７个，分的网格如图１示．剖所计
维普资讯
第３卷第４期５
２／年７１７Ｘ月
河海大学学报（自然科学版）ＪｕｌｆｏａＵｉｒｔＮｔａＳｉｃｓｏｍａｏＨｈｉｎｅｓ（ａｒｃｎｅ）ｖｉｙｕｌｅ

混凝土面板堆石坝设计

混凝土面板堆石坝设计混凝土面板堆石坝是一种被广泛采用的水坝类型，以其结构简单、施工方便、维护容易等特点受到工程师的青睐。

这种类型的水坝主要用于拦截河流、水库建设、防洪工程等场合，对于改善水资源分布和满足人类生活需求具有重要意义。

本文将详细介绍混凝土面板堆石坝的设计方法，希望对相关工程提供一定的参考价值。

结构简单：混凝土面板堆石坝主要由混凝土面板和堆石体组成，结构形式简单，便于施工和维护。

施工方便：堆石体可以就地取材，减少了材料运输成本。

同时，坝体施工不受季节限制，提高了施工效率。

维护容易：混凝土面板具有良好的耐久性和抗腐蚀性，减少了维修和更换的频率，降低了运行成本。

适应性强：混凝土面板堆石坝适用于不同的地形和气候条件，具有较强的适应性。

地质勘察：在设计和施工前，应对坝址进行详细的地质勘察，了解地质条件、水文气象等信息，为后续设计提供基础资料。

洪水标准确定：根据国家相关法规和工程等级，确定洪水标准，确保坝体在遭遇洪水时能够安全运行。

结构设计：根据地质勘察结果，进行坝体结构设计。

主要包括混凝土面板厚度、堆石体材料选择、分区设计等。

应力分析：利用数值模拟等技术手段，对坝体进行应力分析，确保坝体在运行过程中具有良好的稳定性。

施工组织设计：根据工程实际情况，制定合理的施工方案，包括施工工艺、施工进度、质量控制等。

运行管理：制定坝体运行管理方案，包括水位控制、设备维护、安全监测等，确保坝体安全运行。

优点：结构简单、施工方便、维护容易、适应性强等。

缺点：坝体高度较高时，施工难度较大；同时，坝体对地质条件的要求较高，如果地质条件不良，可能会影响坝体的稳定性。

混凝土面板堆石坝是一种具有重要应用价值的工程结构形式，具有结构简单、施工方便、维护容易、适应性强等优点。

在设计过程中，应充分考虑地质条件、洪水标准等因素，确保坝体的安全性和稳定性。

在施工过程中应加强质量控制和安全监测，确保工程的顺利实施和运行安全。

随着科技的不断进步和工程实践的积累，混凝土面板堆石坝的设计和施工将更加完善和优化，为人类水资源开发利用提供更加可靠的支持和保障。

面板堆石坝流变特性研究

为流变仅与应力状态有关，与应力加载路径无关，因此不能考虑在该级应力增量之前的历史应力作用下已完成的部分流变，适应于常应力条件下材料的流
的影响，说明在面板堆石坝设计与施工过程中合理变特性研究。而对土石坝而言，在施工或蓄水过程
第１２卷第２期２０１３年６月
杨凌职业技术学院学报
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＹａｎｇｌｉｎｇＶｏｃａｔｉｏｎａｌ＆ＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅ
Ｖｏ１．１２Ｎｏ．２Ｊｕｎ．，２０１３
面板堆石坝流变特性研究
张鸥，盛超
２．ＣｈｉｎａＣｏａｌＸｉ＇ａｎＤｅｓｉｇｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｉｔｄ，Ｘｉ＇ａｎ，Ｓｈａａｎｘｉ７１００００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｏｖｅｒｖｉｅｗｏｆａｃｏｎｃｒｅｔｅｆａｃｅｄｒｏｅｋｆｉｌｌｄａｍ（ＣＦＲＤ）ｐｒｏｊｅｃｔａｎｄｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｍｏｄｅｌｓｏｆｒｏｃｋｆｉｌｌｗｅｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄｂｒｉｅｆ—
ｏｆｒｏｃｋｆｉｌｌｓ，ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｒｈｅｏｌｏｇｉｅａ１ｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｒｏｃｋｆｉｌ１ｏｎｄｅｆｏｒｒｎａｔｉｏｎａｎｄｓｔｒｅｓｓｏｆｄａｍａｎｄｆａｃｅｓｌａｂｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄａｎｄ
ｓｔｕｄｉｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｃｒｅｔｅｆａｃｅｄｒｏｃｋｆｉｌｌｄａｍ（ＣＦＲＤ）；ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｂｅｈａｖｉｏｒ；ｓｔｒａｉｎ— ｓｔｒｅｓｓ

浅议影响混凝土面板堆石坝坝体变形的因素

置见图１。
水库大坝位移监测分施工期监测和蓄水期监２２内部变形监测．至２Ｏ年１月２Ｏ２２２日下闸蓄水前为施工期监测，下闸蓄水后监测为蓄水期监测。其中２０年９０３
月以前为人工监测，０３年１２００月后全部实现了自动化监测（除表面变形监测外）现已取得了整，
个施工期及连续５年蓄水期完整的监测资料。
・
３・２
正商｛常水… －。。２
李胜渊，卢文杰：浅议影响混凝土面板堆石坝坝体变形的因素
表２
坝内最断水盘统表体舒大面平ｌ计多
Ｉ坝６赧Ｉ．Ｈ观２－１６魂ｌ４
内部变形监测从埋设当日至２０年１０７２月１日，７ｍ高程以下坝体累计总沉降最大值位９０于坝轴线ｖ３测点上，累计沉降变形４６ｍ，１ｒ其ａ
２３坝体变形监测结果分析．
中施工期沉降１４ｍ，行期（于２０６ｍ运始０２年９
２００８年第３期
・３・１
浅议影响混凝土面板堆石坝坝体变形的因素
李胜渊卢文杰２。
（．新疆塔城地区哈拉布拉水库工程管理局。城１塔８４０３７０；
２新疆塔城地区７利局质量监督站．城．Ｋ塔
坝顶００＋３０断面处。沉降值４９ｍ；４ｍ其次位于
坝顶０６最高坝段断面，＋２５沉降值４６ｎ３ｒｍ。最大水平位移位于坝顶０６面处，＋２５断向下游水

对高面板堆石坝一些问题的探讨

的一些坝，在施工中也曾出现过面板脱空现象! 这是由于面板
水利水电技术第 !" 卷
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肖化文等 !对高面板堆石坝一些问题的探讨
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面板与垫层料的法向位移差值
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/］、西退水、再蓄水过程 ! 上述水库充水过程类似于 @&AB,C.+$D 坝［ 7］北口坝［，即水库最高水位并非一次达到，在达到某一库水位后
还要退水（此时导流洞尚未封堵），然后才上升到最高蓄水位（导流洞已封堵） !
石体发生明显的变形增量，从而导致面板变形有较大的增加!
%］板变形发生了明显的回弹、再增大［在阶段 # 的 ! 从图 ; 可知，
后期和阶段 "，面板顺坡向拉应力和压应力变化均十分明显 ! 由此可见，在蓄水后期面板应力变形均发生了明显的变化 !
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关于面板的脱空问题
有限元分析天生桥一级面板坝（坝高 &<= - ）是目前我国已建的高面板图’ 系列 * 单元大主应力值变化
水利水电技术卷 #$$! 1+23+$$%3+2 年第 # 期 !" !"#$% &$’()%*$’ 第 "+, -.,%(/(0$%

关于混凝土面板堆石坝几个问题的探讨

监测要求
坝体监测要求设置合适的监测点，根据坝型、施工工艺和地质条件等因素选择关键部位进行监测，同时应考虑监测设备的安装和保护，确保监测数据的准确性和可靠性。
坝体维护方法与要求
维护方法
坝体维护主要包括日常检查、定期维护和应急处理。日常检查包括坝面、溢洪道、消力池等部位的巡查，定期维护包括坝面清洁、植被恢复、局部修补等，应急处理包括应对突发事件和自然灾害等。
为了防止坝体受到进一步的破坏或侵蚀，需要采取必要的防护措施，如涂层保护、铺设土工膜等。
材料选择
在选择防护材料时，需要考虑其耐久性、抗腐蚀性、防水性等多方面的性能指标。
05
混凝土面板堆石坝的监测与维护
坝体监测方法与要求
监测方法
坝体监测主要包括变形监测、渗流监测、应力应变监测等方法。变形监测包括水平位移监测和垂直位移监测，渗流监测包括浸润线监测和渗流量监测，应力应变监测包括钢筋应力监测和混凝土应变监测。
关于混凝土面板堆石坝几个问题的探讨
2023-11-02
目录
• 混凝土面板堆石坝简介 • 混凝土面板堆石坝的建筑材料与特性 • 混凝土面板堆石坝的设计与施工 • 混凝土面板堆石坝的稳定性及防护措施 • 混凝土面板堆石坝的监测与维护 • 工程实例及经验总结
01
混凝土面板堆石坝简介
混凝土面板堆石坝的定义
适用性广
混凝土面板堆石坝适用于不同的地形和地质条件，具有较强的适应性。
安全性高
由于堆石体具有较高的强度和稳定性，因此混凝土面板堆石坝具有较高的安全性。
投资成本低
相对于其他坝型，混凝土面板堆石坝的建设成本相对较低，有利于节约投资。
混凝土面板堆石坝的发展历程
20世纪50年代

混凝土面板堆石坝开裂变形机理及防治措施

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。

混凝土面板堆石坝面板变形特性分析

混凝土面板堆石坝面板变形特性分析摘要：文章以混凝土面板堆石坝面板变形特性为研究对象，首先对混凝土面板堆石坝优势特点进行了介绍分析，随后探讨了混凝土面板堆石坝中混凝土力学特性与载荷，最后着重对混凝土面板堆石坝面板变形特性进行了分析与讨论，以供参考。

关键词：混凝土面板堆石坝；面板变形；特性在社会经济迅猛发展的大背景下，有效推动了我国水电事业的发展，同时伴随着筑坝技术的不断提高，越来越多的混凝土面板堆石坝被广泛应用于水电工程中，因此为了促使混凝土面板堆石坝发挥出更大的作用价值，有必要对其变形特性进行分析研究，从而更好的推动我国水电事业实现稳定可持续发展。

罗甸县林霞水库工程就是具备有这种特征的工程项目。

林霞水库工程任务以城镇供水为主，兼顾农田灌溉和人畜饮水。

坝址以上集水面积23.28km2，多年平均流量0.341m3/s。

正常蓄水位468.00m，校核洪水位471.73m，兴利库容922万m3，总库容1243.39万m3。

水库规模为中型，工程等别为Ⅲ等。

首部枢纽工程大坝位于纳洋河下游，坝顶轴线长216.0m。

最大坝高（从趾板至坝顶）为68.30m，坝顶宽度7.0m。

溢洪道布置在大坝左岸，为开敞式无闸溢洪道，总长度370.8m。

其中控制段采用WES堰型，堰顶高程468.00m。

溢流堰上方设人行桥一座，全长23.0m，桥面宽7.0m。

工程位于罗甸县沫阳镇纳洋河下游河段，距离沫阳镇镇政府公路里程约5km，距离罗甸县县城公路里程约 20km，工程所在地常年气温偏高，3-10月份平均气温为34度，为保证工程质量，工程避开高温季节施工，计划于2020年10月至2020年12月进行面板混凝土浇筑，通过混凝土面板堆石坝面板变形特性分析，对指导工程施工具有十分重要的意义。

一、混凝土面板堆石坝优势特点早期的面板堆石坝以抛填堆石作为坝体支撑，采用木面板进行防渗，后续随着坝体的高度越来越高，木面板防渗已经难以满足实际要求，经过多年发展，逐步采用混凝土作为堆石坝面板，从而形成了当前主流的混凝土面板堆石坝。

堆石体流变对混凝土面板坝应力变形特性的影响

堆石体流变对混凝土面板坝应力变形特性的影响摘要：对于200～300m级超高混凝土面板堆石坝，坝体堆石的变形控制，以及混凝土面板应力状态的改善将是关键技术问题。

通过对堆石体底部设置的混凝土坝的高度、顶面宽度、下游坡比的对比分析，可以得出：a.与普通面板堆石坝相比，混凝土坝体的施工可以显著的坝体上游位移和沉降量，显著的减小沿面板方向的拉应力，但同时显著增大面板周边缝的沉陷值与张合值；b.随着混凝土坝高度的增加，面板的拉应力和周边缝的相对位移值逐渐减小；c.随着混凝土坝顶面宽度和下游坡比的增加，沿面板方向的拉应力却逐渐增大，不利于改善混凝土面板的受力。

关键词：镶嵌式面板坝；应力变形；数值计算前言：土石坝因其地质条件要求较低、施工简单、建造经济合理等因素得到了广泛应用，尤其在深厚覆盖层上建坝．近年来，碾压式沥青混凝土心墙土石坝在我国得到了较快的发展，迄今已建成了１３座，且随着筑坝技术的发展，我国沥青混凝土心墙土石坝已向百米级发展，如茅坪溪坝，最大坝高为１０４ｍ，冶勒坝，最大坝高为１２５ｍ。

1 研究方案与计算参数1.1 研究方案对于底部镶嵌的混凝土坝，设置不同的高度、顶面宽度并有限元计算，以此为对比探讨对坝体设计的改进。

共计8种研究方案如表1所示，其中方案8为常规面板堆石坝。

表1：研究方案由表2可知：随着混凝土坝体高度的增加，堆石体施工期和蓄水期竖向位移减小，堆石体施工期的上游位移继续减小，周边缝沉陷与张合值减小，面板受力状态得到了改善，有助于保持坝体整体的稳定。

由表3可知：a.随着混凝土坝体高度的增加，堆石体施工期和蓄水期竖向位移减小，同时减小了周边缝的相对位移。

b.混凝土坝顶面宽度的后续变化对坝体各时期的沉降、上下游位移、面板挠度变化均不明显。

3 大坝施工质量控制措施(1)严格控制砂石质量。

砂石料应选择岩性比较好，含有丰富并且坚硬的块状细晶体白云岩。

晶体白云岩和常规石灰岩有一定差别，如果直接按照石灰岩的特性来设计和开采，会造成骨料成品和配品不合格，影响施工质量。

对影响堆石料工程特性因素的分析研究

密实，孔隙最少，表现出压缩沉降变形量最小， ห้องสมุดไป่ตู้
剪强度最大，渗透系数最小，渗透破坏比降较
大。
能完全充填粗颗粒骨架形成的孔隙，孔隙率较大，
由粗骨料承担骨架作用。
表４试验级配及试验后颗粒级配表
表３渗透试验指标表
一
应力状态下，随着密度的增大，其沉降变形减
注： “ ” 试料的孑Ｌ隙较大，易形成通畅的渗流通道，试验室条件下难以测出其破坏比降、临界比降，也难以判断其破坏形式。
小，模量增大，抗剪强度增强，渗透性减小。
圈
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赵晓菊：对影响堆石料工程特性因素的分析研究
单位沉降量Ｓｍ卜ｎ
一
２０１３年第１期
ｍ
压力等级Ｐ／ＭＰａ
２５３Ｏ
试验选用文登抽水蓄能电站面板堆石坝垫层区和堆石区材料，均为石英二长岩。三种试样
对于相同级配，堆石料密度的大小表示其孔隙比的大小，密度越大，孔隙比越小，颗粒间咬合
的越紧密，起着有利于抗剪强度的作用。试验选用十三陵抽水蓄能电站面板堆石坝主堆石区、次堆石区和垫层区材料，试验级配及密度见表１，试验结果见表２、３，图１。试验结果显示，对于同一级配、同一母岩、同

论筑坝材料性质对面板坝变形的影响

论筑坝材料性质对面板坝变形的影响摘要：高土石坝建设日新月异，为了科学有效地确保大坝的安全，在高土石坝建设过程中需要开展各项科研工作。

文章基于已建的卡拉贝利工程、在建的阿尔塔什及大石门工程对大坝筑坝材料砂砾石和爆破料的研究成果，提出对变形特性、渗透特性、压实指标等的认识和思考，旨在为今后高土石坝的设计、建设和科研提出研究和探讨的方向。

主要观点是砂砾料与爆破料在变形规律上会表现出一定的差异性，对于混合坝体需要重点关注两者的变形协调性;砂砾料应按照规范要求进行原级配相对密度试验，确定其压实标准;砂砾料宜根据其碾压特性开展相应的渗透性试验;堆石料宜研究孔隙率与相对密度双控标准的合理性。

关键词：高土石坝；变形特性；渗透特性；压实指标前言近年来，新材料、新工艺的不断出现，为混凝土筑坝工艺的进步提供了新的思路。

联合筑坝作为一种新型筑坝技术，采用大体积常态混凝土与碾压混凝土共同筑坝，能够充分发挥碾压混凝土施工速度快、工程造价低、环保适应性强等特点，已成为缓解施工进度压力的有效手段。

然而，碾压混凝土与常态混凝土的力学性能、温升特性均存在显著差异，进而可能影响坝体的安全运行。

为解决这一问题，联合筑坝技术选用高粉煤灰掺量的常态混凝土与碾压混凝土为主要材料应用于某水利工程坝体建设之中，目前该工程已按期蓄水发电，初步证明采用联合筑坝方式以及设计施工时采取的措施和要求的合理性与正确性。

但是，现阶段针对联合筑坝技术的研究是初步的，大多是从宏观结构的角度出发，利用坝体监测数据或材料试验结果，反演大坝混凝土绝热温升等热力学参数，并开展典型坝段施工期和运行期的温度场、应力场仿真计算，“材料”与“结构”是相辅相成的，关于坝体常态-碾压混凝土材料细观尺度的相互作用与变形协调特性有待深入研究。

1 砂砾料与爆破料的变形特性某大坝为混凝土面板砂砾石堆石坝，大连理工大学采用超大三轴试验研究筑坝砂砾石及堆石料的静动力本构模型参数以及缩尺效应对筑坝材料永久变形模型参数的影响规律。

混凝土面板堆石坝面板变形特性研究

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。

面板堆石坝堆石体湿化变形分析方法研究的开题报告

面板堆石坝堆石体湿化变形分析方法研究的开题报告开题报告一、研究的背景和意义面板堆石坝是一种以面板为主导结构的巨大水利工程，由于面板堆石坝堆石体结构独特且规模巨大，工程中存在许多技术难点。

其中之一就是面板堆石坝堆石体的湿化变形问题。

随着气候变化和人类活动的不断增加，面板堆石坝在建设和运行中遇到的湿化变形问题越来越成为了主要难点之一，尤其是在湿润气候和多雨地区，更加需要关注新建和已有面板堆石坝堆石体的湿化变形问题。

因此，研究面板堆石坝堆石体湿化变形分析方法具有重要的理论和实际意义。

二、研究的目的和内容本研究的目的是建立一种可行的面板堆石坝堆石体湿化变形分析方法，探究面板堆石坝堆石体湿化变形的机理和规律，以提高面板堆石坝堆石体的结构稳定性和服务寿命。

具体内容包括以下几个方面：（1）文献综述：回顾国内外文献中的面板堆石坝堆石体湿化变形研究现状，梳理已有研究的成果和不足，并归纳出需要解决的问题和研究思路。

（2）野外实测：以某面板堆石坝为研究对象，对该堆石体内部的渗透率、含水率、孔隙度等指标进行实地测试和监测，收集研究数据并进行分析。

（3）数值模拟：以面板堆石坝为例，使用有限元方法建立不同水位下的堆石体数值模型，对其湿化变形过程进行数值模拟，并对模拟结果进行分析和验证。

（4）实验研究：进行室内实验研究，模拟不同湿化条件下面板堆石坝堆石体的变形过程，探究其湿化变形机理和规律。

三、研究的方法和步骤（1）文献综述方法：通过检索相关文献和资料，对面板堆石坝堆石体湿化变形问题进行综述和总结。

（2）野外实测方法：采用现场测试和监测方法，通过钻孔、土样采集及数据获取仪器等手段，获取面板堆石坝堆石体内部渗透率、含水率等指标数据。

（3）数值模拟方法：建立面板堆石坝堆石体数值模型，使用ABAQUS辅以有限元分析方法进行计算分析。

（4）实验研究方法：利用实验室实验装置，模拟不同湿化条件下面板堆石坝堆石体的湿化变形过程。

四、预期成果本研究预期将建立一种可行的面板堆石坝堆石体湿化变形分析方法，并掌握面板堆石坝堆石体湿化变形的机理和规律。