堆石坝变形监控的统计、混合模型与反演分析

为探讨面板坝的运行性态，采用回归分析与反分析方法，对“七五”期间试验坝堆石体施工中及竣工后的实测位移资料进行分析，建立了统计模型与混合模型，研究结果表明，堆石坝的实测位移数据可以按自变量因子进行分离；施工期堆石体的蠕变不有忽略，其占相当比例；堆石材料本构关系中的参数的试验值与实测反演值有一定差别；对蓄水后的实测资料进行分析，建立预报方程，可实现大坝运行的监控和反馈。     

瀑布沟砾石土心墙堆石坝变形分析

瀑布沟水电站为砾石土心墙堆石坝,最大坝高186m,为目前国内最高砾石土心墙堆石坝.以瀑布沟水电站砾石土心墙堆石坝施工期、蓄水期变形监测资料为基础,对其典型监测断面变形特征进行了探讨.分析结果表明,施工期各测点沉降测值随填筑高程的升高发展较快,运行期随时间发展较慢,水位对沉降变形有影响且有一定的滞后性,心墙整体变形规律性良好,下游堆石区的沉降变形以次堆石区为最,过渡料区次之,反滤料区较小,坝体下游堆石区变形不协调,这是瀑布沟大坝坝顶出现浅表裂缝的主要原因.该结论对土心墙堆石坝设计和施工有一定的指导意义.     

瀑布沟砾石土心墙堆石坝变形分析

瀑布沟水电站为砾石土心墙堆石坝,最大坝高186m,为目前国内最高砾石土心墙堆石坝.以瀑布沟水电站砾石土心墙堆石坝施工期、蓄水期变形监测资料为基础,对其典型监测断面变形特征进行了探讨.分析结果表明,施工期各测点沉降测值随填筑高程的升高发展较快,运行期随时间发展较慢,水位对沉降变形有影响且有一定的滞后性,心墙整体变形规律性良好,下游堆石区的沉降变形以次堆石区为最,过渡料区次之,反滤料区较小,坝体下游堆石区变形不协调,这是瀑布沟大坝坝顶出现浅表裂缝的主要原因.该结论对土心墙堆石坝设计和施工有一定的指导意义.     

公伯峡水电站大坝安全监测自动化系统建设和运行

公伯峡水电站作为黄河上游第一座面板堆石坝的大型水电,大坝安全监测具有测点多、分布广,仪器种类多的特点。工程建设完成后,对大坝监测进行了自动化系统改造,该系统观测项目齐全、技术先进。文章着重介绍大坝监测自动化系统建设的必要性、结构、功能及运行情况,并作出初步分析评价。     

天生桥一级电站面板堆石坝稳定性分析

用线弹性有限元方法，对天生桥一级电站混凝土面板堆石坝进行了位移场分析，并对大坝位移场分布规律及特点作了讨论，其结论可供大坝运行期间的观测点设置参考。     

蒲石河抽水蓄能堆石坝施工变形模拟分析

根据实验室实测的堆石料力学参数,采用ANSYS提供的生死单元功能模拟了蒲石河抽水蓄能电站面板堆石坝分层填筑的施工过程。根据计算结果,对大坝的应力变形分布规律进行了分析,坝体最大计算沉降为34．5cm左右,约为坝高的0．46％,坝体最大水平位移约13．46cm;并且提出一种水平位移修正方法来更好地反映不同高程的外涨情况,为堆石坝的施工和面板设计提供依据。     

纳子峡纤维混凝土面板坝服役期接缝变形特性分析

混凝土面板堆石坝作为一种典型的水工建筑物,其面板接缝的变形特性直接影响了大坝的渗流稳定及耐久性,此问题在高寒、高海拔地区更为突出。本文基于青海省纳子峡纤维素纤维混凝土大坝面板变形实测数据,研究了纤维混凝土面板堆石坝接缝的变形规律,定量分析了纤维混凝土面板接缝间温升、温降过程中的变形特性。分析结果表明:纳子峡大坝纤维混凝土面板接缝在服役期内,垂直缝两向位移中最大变形量为7 mm,周边缝最大变形量为16.44 mm;蓄水期接缝位移值变化幅度较大,但是在运行期垂直缝及周边缝位移变形均在容许范围内;靠近右岸处的面板垂直缝呈张开状态,其余断面的垂直缝均以压缩状态为主;周边缝三向位移变形值对库区水位和库区温度较敏感,且随二者呈周期性变化。     

哈拉布拉水库大坝坝体沉降变形分析

水库大坝变形特别是沉降值,是反映水库安全运行的重要数据,哈拉布拉水库在施工、运行过程中,其内部变形和外部变形,经监测和测量数据表明,大坝变形尤其是沉降量,与同类型堆石坝对比都很小,目前水库运行安全正常。对其原因分析有:坝基覆盖层全部清除,坝体直接座落在基岩上,大幅度减少了坝基沉降值;大坝坝体堆石体填筑碾压标准提高,孔隙率由原设计28%和24%降低为22%,大坝坝体压缩变形小,降低了坝体沉降量。以上表明建设过程中的施工质量控制及变更措施对大坝安全运行产生了有利影响。     

混凝土面板堆石坝整体稳定性的数值分析

混凝土面板堆石坝的抗滑稳定性直接影响到大坝的建设和安全使用。根据实验室实测的堆石料的力学参数,采用极限平衡方法分析了堆石坝在竣工后,设计水位和死水位条件下的整体抗滑稳定性。数值计算结果表明,随着大坝上游水位的增加,坝体的扬压力逐渐增加,导致坝体的整体抗滑稳定性逐渐降低。基于毕肖普（Bishop）极限平衡理论计算结果表明,在不同大坝上游水位工况下大坝具有良好的抗滑稳定安全性。采用非线性有限元数值模拟方法,数值仿真了堆石坝的填筑过程和竣工后的沉降分布。     

水工建筑物接缝止水施工探讨

随着经济的发展,水利工程建设规模在不断的扩大,在水电站的运行中,水电站堆石坝面板的接缝止水施工至关重要,其关系到大坝的运行安全性和下游人民的生命及财产安全。分析了堆石坝面板接缝止水的施工方法及技术,可为今后大型面板堆石坝面板接缝止水结构的施工提供一些参考依据。     

杭州地铁某盾构隧道施工地面沉降规律分析

以杭州地铁一号线红普路站—九堡站区间右线隧道盾构施工为背景,通过现场实测,对盾构推进过程中测点沉降的发展规律进行了分析,将测点的沉降历程曲线归为四类,并采用玻尔兹曼函数对沉降历程曲线进行了拟合.结果表明,采用波尔兹曼函数对沉降历程曲线的拟合效果显著;沉降发展具有时空特性,测点在盾构切口到达前,变形较小,盾构通过测点时,沉降发展较快,盾尾离开测点一段距离后,沉降速率减缓趋于稳定;在盾构施工过程中盾尾注浆效果的好坏对盾构通过测点时的沉降值减小是至关重要的.     

老挝南俄3面板堆石坝结构安全和工程措施研究

在建的老挝南俄3面板堆石坝坝高达两百米级,已接近世界第一高面板堆石坝-水布垭面板堆石坝.南俄3大坝堆石料模量较低,后期变形偏大,面板可能存在挤压破坏、拉裂破坏、翘曲脱空等诸多问题,危害大坝安全.设计建设期工程技术人员就面板应力变形安全、坝体-地基摩擦接触效应、面板脱空等技术问题提出了质疑.本文通过三维有限元方法结合工程实践经验对该坝结构安全以及工程措施有效性进行了细致论证,结果表明,采用了设置压性缝、提高低高程部位混凝土标号和配筋率、控制预沉降时间等措施后大坝结构安全是有保证的.本文详细阐述了南俄3大坝结构安全论证过程以及采取工程措施的必要性,研究方法和技术路线可为海外高土石坝工程的设计、计算、建设提供借鉴.     

考虑压实特性的高心墙堆石坝非线性多孔弹性分析

传统高心墙堆石坝结构与渗流性态研究忽略了坝料物理、力学与渗透等压实特性的空间非均质性,且缺乏考虑渗透系数随外部荷载作用的变化,难以客观真实反映大坝结构与渗流性态．基于Biot固结理论框架,通过坝料改进多输出预测模型获得压实特性空间分布,采用Kozeny-Carman模型考虑渗透系数演化规律,推导考虑坝料压实特性的大坝非线性多孔弹性模型应力场与渗流场控制方程,从而建立耦合压实特性的非线性多孔弹性模型,并进一步基于约束随机场进行大坝结构与渗流性态精细有限元模拟,实现高心墙堆石坝非线性多孔弹性分析．结果表明：相比未考虑压实特性影响、未考虑渗透系数随外部荷载作用变化的模型,该模型对于大坝心墙沉降计算值与监测值之间的R2分别提高0.222和0.288,更利于进行大坝应力安全分析,心墙区渗透系数呈现明显的竖向分布,可以更好地反映大坝实际结构与渗流性态,研究结论可为进一步研究大坝压实质量控制提供理论依据．     

神经网络模型在面板坝堆石体施工期沉降变形预测中的应用

在分析面板坝堆石体施工期坝体沉降影响因素的基础上,将影响沉降的主要因素作为网络输入参数,以测点沉降量作为网络的输出,建立了神经网络模型.以水布垭面板坝堆石体为例,将模型预测值与实测结果进行了对比,结果表明,预测值与实测结果比较接近,该神经网络能很好地反映面板坝堆石体施工期沉降变形与其影响因素之间的非线性映射关系,预测结果可作为后期填筑反馈设计的依据,同时可通过网络输入参数的调整检验某一因素对坝体沉降的影响程度.     

高海拔地区混凝土面板堆石坝施工技术研究

混凝土面板堆石坝是以堆石或砾石为支撑结构,并在其上游面设置混凝土面板为防渗体的堆石坝,是土石坝的主要坝型之一.趾板和面板是面板堆石坝的防渗结构,又都是混凝土薄层结构,其质量的优劣直接关系着大坝的安全和使用寿命.本文对高海拔地区混凝土面板堆石坝中坝基处理、趾板与面板混凝土施工技术进行了研究.     

基于小波SR-PSO-ELM的面板堆石坝沉降预测组合模型及应用

针对目前常规组合模型在残差序列信息挖掘上的不足,借助小波分析、逐步回归分析和粒子群算法对运行期沉降进行分层次预测,充分提取沉降观测中的非线性和不确定性信息,即利用小波去噪对观测数据进行处理,结合逐步回归模型(SR)对沉降变形的整体趋势层进行预测,并通过粒子群-极限学习机(PSO-ELM)对观测数据中的残差层进行第二层建模预测,采用分层预测后的叠加值来反映测点的沉降预测值,据此构建小波SR-PSO-ELM模型.结合某已建工程实例对本模型效果进行验证,对比其它模型的预测结果表明,提出的组合模型有着更高的精度和更优的泛化能力,能对面板堆石坝运行期沉降变形进行有效预测.     

汶川地震中紫坪铺混凝土面板堆石坝震害分析

汶川地震中,紫坪铺混凝土面板堆石坝坝坡、面板和结构缝均出现一定程度的破坏,大坝发生了整体变形.根据这些震害现象,结合振动台模型试验和数值分析的成果,从坝坡破坏性态、坝顶加速度反应、面板应力与变形、大坝的地震变形和面板缝的破坏形式几方面讨论了面板堆石坝破坏机理和抗震性能.在此基础上,对面板堆石坝抗震设计的着力点和抗震措施提出了建议:在面板堆石坝抗震设计中,高面板堆石坝上部面板在地震中可能出现的高应力区是着重点之一;应该考虑坝体地震永久变形对面板附加应力的影响;应特别注意坝顶区堆石体的稳定,建议选择钉结护面板加固方案,从而提高地震时坝顶区堆石体的整体稳定性.     

混凝土面板堆石坝面板约束问题的探讨

根据西北口面板堆石坝混凝土面板温度应力计算成果，结合观测资料显示的面板裂缝的特征，讨论了垫层料对混凝土面板的约束情况，提出了不同于大坝混凝土的强弱约束概念。     

石水缸水库混凝土面板堆石坝设计与分析

简述石水缸水库面板堆石坝设计方案，对大坝结构进行了非线性有限元的应力应变分析，给出了坝体、面板的应力和位移结果，为该坝的面板堆石坝设计方案提供了设计依据.     

隧道长期不均匀沉降预测的蚁群算法

利用上海地区地铁盾构隧道运营期的大量实测沉降资料,找出其长期不均匀沉降规律与蚁群算法思想的对应关系,提出了一种基于蚁群算法的隧道长期不均匀沉降的新预测模型.为了检验新模型的预测效果,运用预测与实测数据对比分析的方式,得出新预测模型的构建及完善思路.研究结果表明,该预测模型利用实测资料直接建模,避免了传统方法计算过程中各种人为因素的干扰,预测精度高,简便易行,适应性强,可供完善的空间也很广,可为今后隧道长期不均匀沉降的预测计算提供一种全新的思路.