山口混凝土面板堆石坝原型观测成果分析及有限元法分析研究

摘要

混凝土面板堆石坝在国内外得到了广泛的应用和发展，目前，已进入数量多广、坝高增大、结构坝料拓展的新阶段。但迄今仍主要以经验和判断为主要设计依据，工程设计主要是参照已建工程的经验并按类比法来进行的，因此原型观测尤其是对已经安全运行的混凝土面板堆石坝原型观测资料结果的分析对混凝土面板堆石坝的发展就具有突出的意义，原型观测资料及成果可以视为直接经验的依据。 原型观测成果分析主要采用统计分析，并在此基础上用有限单元法进行计算，最后将统计分析结果、有限单元法计算结果以及其它工程类比结果进行对比。统计分析主要采用比较法、作图法、特征值统计法等分析各监测的物理量量值大小，变化规律、发展趋势、各种原因量和效应量的相关关系和相关程度。有限单元法计算采用平面有限元计算，计算模形为Duncan-Chang的E-B双曲线应力应变模型，计算断面选取布置主要观测仪器的河床最火断面。 论文通过对山口混凝土面板堆石坝原形观测成果的分析，以及观测成果与平面有限元理论计算结果、经验类比结果的对比，分析了工程的运行状况以及与原设计之间的异同，为混凝土面板堆石坝的设计提供了可靠的依据。 分析结果表明山口面板堆石坝的原型观测成果与有限元计算成果基本符合，观测成果反映坝体碾压质量是良好的。和目前国内外已建的混凝土面板堆石坝相比，山口面板坝的周边缝和面板纵缝最大变位较小。山口面板坝的止水系统工作是正常的。面板的冰压力观测值远小于设计采用值，冰压力不会对面板及坝体产生不良影响。山口面板坝两岸坝肩基岩的透水性均不大，坝基础的防渗处理质量较好。

目录

文摘

英文文摘

独创性申明及保护知识产权申明

1绪论

1.1研究的背景与意义

1.1.1混凝土面板堆石坝在国内、外的应用和发展

1.1.2混凝土面板堆石坝的特点

1.1.3混凝土面板堆石坝原型监测及资料分析的意义

1.2论文主要研究内容

2观测仪器运行状况及观测组次资料分析

2.1概况

2.2观测仪器运行状况及观测组次资料分析

2.2.1水管式沉降仪

2.2.2测缝计

2.2.3量水堰

2.2.4表面测点

2.2.5地下水位观测孔

2.2.6温度计

2.2.7压应力计

2.2.8上下游水位

3平面非线性应力应变分析

3.1计算模型与计算条件

3.2计算条件

3.3计算结果

3.3.1坝体计算结果

3.3.2面板

3.3.3趾板与周边缝

附图1

附图2

4混凝土面板堆石坝观测资料分析

4.1坝体内部垂直位移

4.2接缝位移与面板变形

4.3渗透流量

4.4表面沉降和水平位移

4.5绕坝渗流

4.6 坝体垫层温度及冰层对面板的推力

附图

5 结论与建议

5.1 山口面板堆石坝的原型观测成果与有限元计算成果基本符合，观测成果反映坝体碾压质量是良好的

5.2 和目前国内外已建的混凝土面板堆石坝相比，山口面板坝的周边缝和面板纵缝最大变位较小

5.3 山口面板坝的止水系统工作是正常的

5.4 面板的冰压力观测值远小于设计采用值，不会对面板及坝体产生不良影响

5.5 山口面板坝两岸坝肩基岩的透水性均不大，坝基础的防渗处理质量较好

致谢

参考文献

附录