碾压混凝土坝渗流对温度应力的影响

编制了渗流场、温度场、温度应力三个三维有限元程序，分析了碾压混凝土坝渗流对温度场及温度应力的影响，并考虑到了碾压混凝土坝上游面设有防渗面板、排水孔、及水平渗透系数和竖直向渗透系数的不同。     

重力坝基渗流控制

用渗流叠加原理和保角变换解出：灌浆帷幕和完整型排水孔列联合控制重力坝基渗流的解案。继求平均渗流强度等效点，代入不完整型排水孔的渗透流量式；根据替代条件得出：不完整型排水孔相互作用系数及灌浆帷幕和不完整型排水孔列联合控制的降深；相应对比后进行代换，简捷地解得：灌浆帷幕和不完整型排水孔列联合控制重力坝基渗流的解案。是适用于渗流段长小于或等于裂隙基岩厚度两种情况的通解。     

长江三峡碾压混凝土坝方案 坝段渗控特性分析

基于长江三峡大坝碾压混凝土方案左厂房１２号坝段上部为常态混凝土,下部为上下游面均设有常态混凝土的防渗结构型式的碾压混凝土坝的特点,借助于渗流场求解的结点虚流量法及排水子结构技术,并提出“排水孔开关器”的概念和渗流非均质成层材料单元模型,对坝中设计时存在的主要渗流疑虑问题、大坝的防渗与排水设施渗控方案的特性进行了数值分析研究。结果表明,导致碾压混凝土坝渗流特性复杂化的坝体强渗透各向异性是难以避免的,     

地下厂房防渗排水系统渗流特性的有限元分析

在求解无压渗流场结点虚流量法的基础上,结合可精细模拟密集排水孔复杂渗流水力行为的改进排水子结构技术,对某地下厂房厂区洞室群围岩区三维渗流场进行了有限元求解分析,着重研究了防渗排水系统中的帷幕和排水幕的渗流特性.研究表明,排水幕在排水通畅的前提下具有强大的排水能力,其排水孔间距在一定范围内变化对渗流场水头分布影响不明显.因此,可适当加大排水孔间距,以减少工程投资.     

水平排水孔在岸坡治理工程中的应用

由于含水平排水孔的渗流场分析的复杂性,以及水库岸坡本身稳定性分析的复杂性,严重地限制了水平排水孔在水库岸坡治理工程中的应用。增设水平排水孔是提高水库岸坡稳定性的重要方法,因此围绕水平排水孔的布设模式以及排水效果展开研究具有十分重要的理论和现实意义。考虑到分析的复杂性以及是初次尝试,仅在二维条件下,通过一个工程算例,完整地介绍了从水平排水孔模型的建立、含水平排水孔的渗流场分析到治理后岸坡的稳定性分析的整套方法。通过数值分析的结果可以直观地看出,增设水平排水孔能有效地提高水库岸坡的稳定性。同时,相对于增大水平排水孔孔径而言,增长孔长对其排水效果的影响更为明显。     

白鹤滩大坝三维渗流场仿真与渗控效果评价

根据白鹤滩大坝工程及水文地质条件、渗控设计方案,建立了大型三维渗流仿真有限元模型,采用稳定渗流理论和排水孔精细化模拟方法,开展正常运行工况大坝渗流场仿真计算,研究大坝自由面、总水头、渗透坡降和渗漏量等渗流场分布特征,分析结构面的渗透稳定性。结果表明:坝基防渗帷幕能够有效阻隔库水从上游向下游的渗漏,有效截断可能存在的渗漏通道。排水孔幕能够有效降低周边自由面,排出坝基以及两岸坝肩处的渗漏水。层间错动带、断层与防渗帷幕和排水孔幕相交处出现较大渗透坡降,其余部位渗透坡降较小。渗控设计方案能够有效控制渗流场,防渗排水设施设计合理。     

地下厂房围岩渗控效应精细模拟与评价

我国西南地区河谷深切,坝址区地貌及地质条件复杂,地下厂房的位置往往离库区较近,水库蓄水后,地下厂房围岩渗流特性将成为影响工程安全和正常运行的重要因素之一.为减小厂区渗漏并改善厂房围岩的渗透稳定性,工程设计采取防渗帷幕、排水孔幕和排水廊道等渗流控制措施.采用子结构、变分不等式和自适应罚函数相结合的方法(简称SVA方法),开展了牙根二级水电站厂区整体三维渗流场分析,评价了厂区围岩渗流控制方案的合理性,并论证其优化的可能性.研究结果表明:厂区防渗排水系统的渗流控制效果显著,防渗排水系统设计方案总体上是合理、有效的;厂区上部排水系统对于以库水渗漏为主的渗流控制不起作用,高高程排水孔幕的间距可适当放宽;厂区副排水孔幕对减少厂区各洞室渗漏量、降低厂区围岩孔隙水压力并改善围岩的稳定性具有显著作用.     

地下厂房洞群围岩渗流场有限元分析

运用固定网格结点虚流量法和排水子结构技术以排水孔开关器概念，对三板溪水电站地下厂房洞群围岩渗流场进行了三维仿真模拟，解决了由于多样性的地层结构，特殊的渗控措施和复杂的厂房结构而带来的诸多难题，成功地求解了三板溪地下厂房区的复杂渗流场。充分证明排水孔结构技术对求解精度提高的优越性。     

句容抽水蓄能电站渗控效果数值模拟与评价

句容抽水蓄能电站地质条件复杂,为分析现拟的渗控措施能否达到预期效果,本文建立了句容抽水蓄能电站三维整体渗流场有限元模型,采用排水孔二次剖分技术和改进的结点虚流量法相结合的方式,实现了对排水孔幕等复杂渗控措施的精细模拟,分析了设计工况下电站的整体渗流特性.结果表明,现拟的渗控措施对库区及地下厂房洞室群渗流场起到了较好的控制作用.     

高填方路基边坡的工程处治分析

基于饱和—非饱和渗流理论,结合某高填方边坡,通过对研究区域(对称)的二维简化,利用有限元软件分析降雨条件下边坡的渗流特性及植被、水平排水孔等相关工程处治。研究结果表明:植被的覆盖能有效降低坡内孔隙水压力,雨后变形降低14.3%;排水孔的合理布设能有效排除坡内积水,相对渗透系数宜取值2 000左右。     

碾压混凝土坝渗流体积力研究

结合龙滩碾压混凝土坝工程实例，采用三维渗流模型及有限元数值解法定量地分析了碾压混凝土坝及普通混凝土坝渗流体积力的分布规律，计算了八种计算方案下渗流体积力等值线图及渗流体积力的合力，并与传统的水荷载计算方法进行了比较．     

石门子碾压混凝土拱坝温度场实测与仿真计算

碾压混凝土坝的非稳定温度场是进行仿真应力计算和设计的基础。根据理论分析和数值计算 ,分析各热学参数和非热学参数对非稳定温度场的影响。通过对石门子工程(在建 )进行工程实际监测 ,取得了一些高程测点实测温度变化过程 ,并与仿真计算结果相比较。为模拟混凝土中粉煤灰后期放热 ,提出双 e曲线模型 ,使仿真计算结果更符合实际。按所提出的方法进行非稳定温度场的计算预测 ,从而对大坝后期浇筑作指导 ,具有较好的工程应用价值。     

Discussion on construction and type selection of China high dams

At the beginning of 21^st century, with the rapid and steady development of China economy, a lot of large scale hydropower projects with large dams from 200 m to 300 m high are being or to be built. China dam constructions are reaching the level of 300 m high arch dam, 250 high CFRD （ concrete face rockfill dam） and 200 m high RCC （roller compacted concrete） gravity dam. Due to the safety and the economy, the type selection for high dams has become the key issue during the argumentation for the hydropower projects, and further efforts are still needed in this aspect for high dams. After reviewing the high dam constructions in China and abroad, authors proposed some advices for the selection of dam types, and hope that it can provide some helpful information for the researches and the design of high dams.     

寒冷地区碾压混凝土坝喷涂聚氨酯施工仿真

碾压混凝土坝表面防护是防止表面裂缝的重要措施.通过现场试验和计算分析,为工程提出合理的保温保湿方案提供了依据,进而研究了喷涂聚氨酯的碾压混凝土坝的施工仿真,并和实测结果进行了对比.研究表明:在大坝表面喷涂聚氨酯泡沫材料具有良好的保温保湿效果,施工仿真分析和实测结果吻合良好.     

江垭碾压混凝土重力坝渗流特性分析

运用固定网格的结点虚流量法、非均质成层材料单元、缝面无厚度平面单元等,对江垭碾压混凝土坝渗流场进行了建模与分析研究,在反演出坝体几种主要筑坝材料的渗透系数张量的基础上,再通过对多种典型工况的敏感性反馈计算,进一步研究江垭大坝渗流场的渗流特性和渗流场水头分布规律,进而提出碾压混凝土坝防渗与排水渗控方案设计的建议。     

高温季节碾压混凝土坝强约束区温控防裂方案研究

我国西南地区高温季节持续较长,碾压混凝土坝面临施工期温度裂缝的威胁．基于碾压混凝土坝施工期开裂机理,结合某大型碾压混凝土重力坝强约束区高温季节的施工,采用有限元仿真算法模拟了不同昼夜温差条件下的混凝土温度场和应力场发展过程,根据计算结果对表面保温和水管冷却过程中的具体参数进行优化,成果对同类工程具有参考价值．     

坪上水库坝型的分析与选择

介绍了坪上水库的工程概况和地形地质条件,分析论证了混凝土面板堆石坝和碾压混凝土重力坝的工程布置、设计和坝基处理,对其经济指标进行了比较,最终选定坪上水库大坝坝型为混凝土面板堆石坝。     

RCC重力坝防渗体温度场的三维有限元浮动网格法仿真分析

利用三维有限元浮动网格法，对采用不同厚度的常态混凝土、二级配碾压混凝土、变态混凝土防渗结构的碾压混凝土坝温度场进行了仿真计算。结果表明，不同形态的混凝土防渗结构对碾压混凝土坝体温度场的影响不大；而防渗体厚度对其自身温度的影响较大，防渗体厚度过大或过小，都对其温控不利；对三级配碾压混凝土坝采用二级配碾压混凝土中等厚度(D=3m)的防渗体已能满足温控要求。     

寒潮引起的碾压混凝土坝温度应力计算

用三维有限元仿真分析方法, 研究了寒潮引起的碾压混凝土坝温度应力的分布规律, 并提出了避免产生表面裂缝的保护标准以及适宜的保护措施。该研究对碾压混凝土坝的工程施工具有实际参考价值。     

基于生长单元网格浮动的碾压混凝土坝温度场分析

针对碾压混凝土坝（RCCD）成层施工和材料成层的结构特点，引入非均质层合单元和生长单元的概念，提出随着生长单元不断并层生长和网格的浮动，能仿真模拟RCCD的成层浇筑施工过程的算法。同时，对某一高RCCD从施工期到运行期的温度场变化全过程进行计算分析，论证了入仓温度对大坝温度场的影响，探讨了该坝温度场的特性，为温控方案的确定提供了定依据。利用该算法，能达到坝体三维不稳定温度场计算的仿真，并可大大减少计算单元数，使得RCCD不稳定温度场的仿真计算在不降低计算精度的前提下可有效地控制解题规模和提高计算效率。