高拱坝

摘要： 严寒地区大坝混凝土施工约束多、进度分析复杂。为了给进度保障措施的制定提供依据,以西北地区某高拱坝为例,采用施工进度仿真方法对保障措施的有效性开展了研究。首先利用缆机事件驱动仿真时钟的方法建立高拱坝混凝土施工仿真模型,然后在仿真约束边界及参数分析的基础上,对大坝施工进度可能影响较大的因素开展敏感性仿真分析。仿真结果分析表明:缩短最小层间间歇、适当增加每年可施工天数、增加最大允许悬臂高度和相邻坝段最大高差是有效且可行的进度保障措施。其中,增加每年可施工天数代价最小,效果最好,应优先考虑。相关经验可供严寒地区混凝土大坝施工借鉴。

摘要： 白鹤滩水电站拦河坝为椭圆线型混凝土双曲拱坝,最大坝高289m。工程场址区的地震基本烈度为Ⅷ度,基岩水平地震动峰值加速度为451gal,设计地震水平加速度达406gal,校核地震水平加速度高达481gal,同时坝基地质条件复杂,两岸地形不对称,坝身孔口多,其抗震措施设计难度较大。通过在设计过程中进行的大量抗震措施研究,提出了包括“设置垫座与扩大基础结构、配置坝面抗震钢筋、加强基础锚固与灌浆处理、软弱结构面置换处理”等综合的抗震措施。

摘要： 为分析溪洛渡水电站大坝深孔过流引起的振动问题,本文采用中国水利水电科学研究院自主研发的振动测试系统,对右岸制冰楼与拌合楼、大坝廊道和深孔启闭机平台及水垫塘廊道等部位开展了现场测试分析,结果表明:(1)制冰楼、拌合楼等柔性结构,以横河向振动响应为主,其振幅不影响正常运行安全;(2)拱坝深孔过流时引起大坝527岸坡坝段廊道的振动响应较低,其频带较宽且卓越频率不显著;(3)启闭机平台的振动响应相对较大,其振动响应第1阶卓越频率为1.83 Hz;通过启闭机平台与水垫塘振动响应的传递函数分析可知,该频率为大坝第1阶自振频率;(4)水垫塘底板和二道坝等泄洪消能结构,以竖向振动响应为主;水垫塘振动响应频带较宽且主频不突出;首次发现了二道坝廊道的振动响应主频随时间变化并存在间歇性低频振动,建议开展溪洛渡二道坝结构间歇性低频振动长期安全监测分析,并加强其他高拱坝水垫塘与二道坝泄洪时的低频振动安全设计。

摘要： 目前,高拱坝的抗震安全性分析中仅考虑单独主震的作用,而忽略地震中可能伴随发生的多次余震,对高拱坝在主余震序列作用下的动力响应规律尚缺乏充分认识。以大岗山拱坝为例,建立了综合考虑坝体损伤非线性、横缝开合以及半无限地基辐射阻尼效应的拱坝-库水-地基有限元分析模型,并基于耐震时程法(ETA)构建主震-ETA余震序列进行高拱坝非线性动力分析。研究结果表明:ETA的计算结果与增量动力分析法(IDA)具有可比性;高拱坝的极限抗震能力在主震受损情况下将发生损失,且随主震强度增大而损失增加。最后,基于主震-ETA余震序列计算结果给出了大岗山拱坝的极限抗震能力损失曲线。

摘要： 对于拱形坝,两坝段之间的横缝都要进行灌浆,灌浆后各个坝块连接成一个整体,起整体拱的作用。详细介绍拱坝接缝接触灌浆全过程,对灌浆技术进行分析总结,该拱坝的成功封拱灌浆技术,保证电站尽早蓄水发电,提高了经济效益。采用橡胶拔管,具有质量可靠、经久耐用的优点。

摘要： 为满足工程蓄水位节点目标要求,解决大坝混凝土垂直运输入仓手段不足造成与金结安装相互干扰的难题,乌东德水电站在左右岸各布置1套桁架式送料系统,配合缆机进行大坝岸坡坝段混凝土浇筑,实现了大坝混凝土水平与垂直运输的连续、高强度施工,极大地提升了缆机运行效率,保障了乌东德高拱坝混凝土的施工质量和大坝节点工期目标,取得了良好的社会经济效益。

摘要： 乌东德水电站建设之前,国内外高拱坝一般采用坝身设置底孔解决下闸蓄水期生态泄水问题,但坝身设置底孔将使坝体结构和受力变得复杂,且占用大坝浇筑直线工期,投资大、经济性差,部分工程设置底孔仍存在坝址断流、下游脱流等问题。针对坝身设置底孔解决下闸蓄水期生态泄水问题存在的上述不足,依托乌东德水电站工程,采用工程调研、水力学计算和水工模型试验相结合的研究手段,通过4个实体模型、19种方案、157组试验,研究形成了200~300 m级特高拱坝坝身不设底孔导流技术体系,使乌东德高拱坝成为中国年均流量大于150 m^(3)/s的大江大河上已建坝高超过150 m的16座高拱坝中,唯一一座坝身不设底孔的高拱坝,电站初期蓄水期连续生态泄水流量达到400~1587 m^(3)/s,实现了初期蓄水期向下游连续大流量供水。相关技术可为类似工程施工导流方案的拟定提供新的解决思路,具有较强的参考应用价值。

摘要： 低热水泥混凝土在中国特高拱坝建设中已全面应用。为确定低热水泥混凝土早龄期断裂性能发展规律,设计10,20,40°C3种养护温度,3,7,14,28 d 4种龄期,开展了不同养护温度下低热水泥混凝土楔入劈拉断裂试验,并依据试验结果采用成熟度理论分析断裂参数与等效龄期间的关系。结果表明:在10~40°C范围内,相同龄期低热水泥混凝土的起裂断裂韧度、失稳断裂韧度和断裂能均随养护温度的增大而增大;基于成熟度理论的等效龄期计算公式和断裂参数-成熟度的对数函数形式均可较好地描述低热水泥混凝土早龄期断裂性能发展规律。研究成果可为大坝结构开裂风险分析与安全评定过程中可靠断裂参数的取值提供依据。

摘要： 常态混凝土浇筑人工振捣施工存在工作强度高、作业主观性强等不足,现有振捣监控方法主要进行振捣位置、振捣时间等参数监控,且均依靠人工经验评估振捣是否密实,难以实现混凝土振捣质量的精确评估。针对上述问题,研发了融合表面图像机器视觉识别的混凝土振捣机器人系统,该系统包括振捣机器人本体、云端监控平台以及通讯子系统。基于工业机器人、自动化控制、机器视觉等技术研制振捣机器人本体,实现高拱坝仓面混凝土无人振捣作业;同时,建立基于改进残差网络(Residual Network,ResNet)的混凝土振捣表面图像的分类模型,实现振捣密实性的科学分析。此外,基于B/S架构研发云端监控平台,并通过无线通讯子系统实现与振捣机器人本体之间信息的传输与交互,实现振捣作业信息的可视化与远程控制。现场试验验证了振捣机器人系统的可靠性和可行性。研究成果为高拱坝混凝土振捣实现无人化作业、精细化质量控制提供了新的思路和技术手段,也可用于其它大体积混凝土施工中,具有十分重要的应用和推广价值。

摘要： 结合国内首个EPC模式建设的百万千瓦级大型水电工程——杨房沟水电站,通过闸墩预应力锚索快速施工现场实践,从闸墩预应力锚索埋管、施工布置、牵引、安装、张拉、监测等方面简要总结了闸墩预应力锚索快速施工的各项措施。该技术效果明显,既保证了施工质量和安全,又使工期提前了1-2个月,为工程下闸蓄水和首台机组发电目标创造了有利的条件,所取得的经验为类似工程提供借鉴及参考。

摘要： 二滩水电站周边地质构造复杂,地震活动相对频繁,为监测周边地震对二滩大坝影响情况,建立了二滩大坝强震监测系统.系统投运以来,共监测到24次地震的大坝响应记录,为研究混凝土高拱坝结构的强震动响应积累了大量宝贵资料.本文介绍了二滩大坝强震监测系统的布置情况,并重点对2008年汶川大地震和攀枝花地震对二滩大坝的影响进行了分析.

摘要： 白鹤滩拱坝坝高289m,地质条件复杂,根据相关规定,于2016年对设计地震动参数进行复核,大坝设计地震下相应基岩水平地震动峰值加速度为451gal,抗震安全问题突出.根据《水电工程水工建筑物抗震设计规范》(NB35047-2015)、《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015)以及地震安评成果,基于复核后的地震动参数,对白鹤滩高拱坝抗震安全进行研究.主要内容包括工程场地地震安全性分析、拱坝动力特性和地震反应、坝肩关键块体的整体抗滑稳定性、超载地震作用下拱坝动力反应.

摘要： 基于断裂力学及岩石力学理论,对软弱岩体弱化特性及影响机制进行分析,可以看出高拱坝工程运行后,坝肩岩体受孔隙水压、围压的影响,会对软弱结构产生较强的水压效应和围压效应.采用现场采集的某典型高拱坝坝肩软弱结构岩体,开展了水岩耦合三轴压缩试验,得到了不同孔隙水压、围压状态下,软弱结构抗剪强度参数结果.通过总结、归纳,依据库仑定律及有效应力理论,得到了软弱结构强度参数和抗剪强度弱化规律.将弱化规律在白鹤滩工程中推广应用,得到了相同的应力条件,各软弱结构的平均抗剪强度随水压的增加而降低,且弱化比例随水压增加逐渐增大等结论,还推求得到在1MPa渗透压力、4MPa拱推力条件下(围压增加5％情况),结构面主错带降强幅度平均值为14.47％.抗剪强度弱化规律在白鹤滩工程中的成功应用,为地质力学模型试验结构面弱化参数取值提供了有力支撑,为结构面降强幅度的确定提供了科学依据.

摘要： 无碰撞泄洪消能方式是狭窄河谷、复杂地质条件高拱坝工程优先选择的坝身泄洪消能方式,具有泄洪雾化降雨强度低、影响范围小的显著优势,其核心思路是利用宽尾墩形成横向收缩、纵向拉伸的表孔水舌,以适应狭窄河谷地形条件,同时满足表孔水舌从深孔水舌间隙穿插,表、深孔水舌空中无碰撞的目的.高拱坝表孔多为开敞式溢流堰形式,流道短、作用水头小、出流流速低,形成流态稳定、纵向拉伸效果好的窄长水舌的难度较大.本文依托锦屏一级特高拱坝工程,在对表孔窄长水舌形成原因和形成条件分析的基础上,开展了5种形式的收缩式表孔体形的探索研究,并对收缩式表孔出口透空体形进行了重点分析,最终获得了无碰撞泄洪消能方式配套表孔体形.

摘要： 为定量揭示高拱坝工程蓄水运行后,坝肩岩体中软弱结构面在HM(Hydro-Mechanical)耦合作用下的弱化效应,结合锦屏一级高拱坝工程,现场采集该拱坝坝肩主要断层的原样,用重塑试样方法制备试件,在MTS岩石力学试验系统上开展不同水压(0,1,2,3,4MPa)情况下的系列三轴压缩试验.结果表明:断层物质的强度参数具有显著的水压弱化效应,其中强度参数f随水压的升高弱化不大,各断层的平均弱化率不超过7％;强度参数c随水压的升高急剧减小,最大弱化率可达100％;考虑两者的综合效应抗剪强度τ,在3MPa水压与10MPa正应力的工程条件下,各断层抗剪强度的平均弱化率约为25％.同时,建立了不同渗透水压力条件下结构面强度参数预测模型,并采用有效应力原理对结构面抗剪强度的弱化规律和机理进行初步分析.试验成果已应用于锦屏一级拱坝坝肩稳定性研究,研究方法可供多场耦合作用下软弱结构面的力学性能研究参考.

摘要： 高拱坝坝体结构复杂、坝体应力高,混凝土浇筑质量备受重视.混凝土平仓振捣是高拱坝混凝土浇筑施工的关键流程之一,采用精细化、智能化技术是行之有效的监测和控制手段,对确保混凝土浇筑质量势在必行.本文构建了一种高拱坝混凝土施工质量智能控制技术及方案,通过实时监测平仓轨迹及振捣时间、插入角度、插入深度等关键参数,结合控制指标和阈值对实时监测的平仓振捣数据进行精准分析和智能判断、预警预报,有效避免漏振、过振、欠振等不规范施工行为发生,并在300m级溪洛渡拱坝开展了生产性试验,验证了高拱坝混凝土平仓振捣过程智能控制技术的可行性,为高拱坝混凝土平仓振捣精细化控制提供了有效技术手段,具有深入推广应用的价值.

摘要： 随着大体积混凝土施工的深入开展,施工技术不断进步,对施工质量及进度的要求日益严格.新的施上标准对模板系统提出了更高的要求,使混凝土施工能够更好地控制质量和进度.高拱坝横缝部位结构复杂,功能和施工工序较多,因此其高质量、快速、安全施工是拱坝施工的重要控制环节.本文提出的横缝悬臂键槽模板施工技术,经二滩水电站、构皮滩水电站、溪洛渡水电站等工程应用和验证,能够满足拱坝仓层高质量、快速、连续上升的施工要求.横缝模板和上下游坝面模板结构形式相同,并具有面板面积大和通用性强等特点,有利于快速周转,减少模板配置数量.同时,模板周转消耗低、成本较低、机械化程度高,从而具有很高的模板安拆效率.横缝悬臂键槽模板方便了接缝灌浆系统的埋设施工,缩短了工期,提高了施工质量,节约了投资成本,对同类型的大坝工程具有很好的推广应用意义.

摘要： 某高拱坝工程最大坝高为240m,校核工况下最大下泄流量为3005.58m3/s,属高水头小泄量工程,坝址河谷狭窄、地质条件复杂,泄洪消能防冲设计难度较大.本文通过该工程整体物理模型试验研究,揭示了各种典型工况下泄洪建筑物的水力特性,针对原设计方案的泄洪消能问题提出了可行的消能工优化修改措施,达到了一定的泄流水舌纵向拉开、水垫塘分区消能、尽量减少水舌空中碰撞的效果,可供今后类似工程参考借鉴.

摘要： 溪洛渡水电站衔接帷幕灌浆施工是确保地下厂房干燥施工及后期运行重要项目之一,根据施工条件在确定钻孔设备选型后,选择适当的施工程序及采用有效的灌浆阻塞,是确保施工总体进度和满足施工质量的关键.通过已完项目的质量检查及汛期验证,衔接帷幕施工达到了设计防渗标准要求,其研究成果可供类似工程参考.

摘要： 在地震循环往复作用下,全级配混凝土的材料动态力学行为对高坝抗震安全设计具有重要意义.借助15MN大型动态材料试验机,利用专用弯拉装置,对全级配混凝土弯拉试件在单向静载、单向动载、单向循环动载、双向循环准静载、双向循环动载荷载作用下的力学性能进行了试验研究,获得了不同荷载作用对全级配混凝土弯拉强度的影响,并对双向循环准静载、和动载下全级配混凝土弯拉应力-应变曲线变化规律的进行了研究.

摘要： 本发明涉及一种用于高拱坝拱端抗下游空中接触爆炸防护的装置和方法。用于高拱坝拱端抗下游空中接触爆炸防护的装置，包括扁平的外箱体及其内设置的波浪形或折线形的水箱，外箱体具有位于厚度方向的侧面和与厚度方向垂直的端面，水箱具有与所述侧面平行的厚度方向、以及与所述端面平行的凹凸表面。本防护装置无需对高拱坝本身进行改装破坏，只需在高拱坝拱端下游受到爆炸威胁时，将装置布置于相应位置即可，其结构简单，方便预先制作，节省了施工时间，适用于快速布放，具有快捷方便的特点。

摘要： 本发明公开了一种基于lasso及随机森林的高拱坝谷幅变形分析方法，包括：获取坝区现场的相关监测数据，建立数据分析体系；对监测数据进行预处理；对预处理后的监测数据中的影响因素进行二次处理，根据影响因素的潜在影响方式构建高维影响因子组；根据影响因子建立lasso分析模型并进行特征筛选，确定重要影响因子；将重要影响因子作为对应影响因素的代表影响因子，构建影响因素数据体系，用随机森林算法和基尼系数对影响因素的重要程度进行排序，用来综合评价各影响因素对谷幅变形的影响。本发明定量地选取具有代表性的影响因子代表部分影响因素，并比较各影响因子对谷幅变形的重要程度，为坝区工程安全稳定性监管提供依据。

摘要： 本发明提供一种高拱坝低热水泥混凝土最高温度区间的控制方法，结合低热水泥混凝土的特点，既能发挥其优点来提高大坝混凝土抗裂安全度，又能防止因混凝土最高温度控制过低导致拱坝施工期横缝开度过小而影响横缝接缝灌浆质量，确保拱坝的封拱整体性；避免过低的控制混凝土最高温度，尤其秋冬季节环境温度低时，低热水泥混凝土最高温度更容易过低。而设置混凝土最高温度下限值后，能通过调整混凝土预冷措施、通水冷却措施等，适当提高最高温度，明显节约了温控冷却工程量与投资；设置最高温度区间控制标准后，实际施工过程中对混凝土的温控操作更灵活，便于现场施工控制。

摘要： 本发明涉及水利水电工程施工导流风险分析技术，其公开了一种高拱坝施工初‐中期导流风险率检测方法，准确合理量化高拱坝施工初‐中期导流风险率，为水电工程施工度汛安全风险评估、导流风险决策、分配等提供重要的理论依据。该方法包括以下步骤：a.进行高拱坝施工初‑中期挡水度汛面貌仿真分析，获取挡水度汛面貌数据；b.构建高拱坝施工初‑中期导流风险数学模型；c.对施工洪水、导流洞泄流能力随机因素进行参数分析，确定各随机因素的分布参数；d.进行防洪度汛洪水位变化过程的随机动态模拟；e.进行高拱坝施工初‑中期导流风险率计算；f.对高拱坝施工导流洞设计方案进行风险判别。本发明适用于高拱坝施工初‑中期导流风险率的检测。

摘要： 本发明提供一种高拱坝施工期变形监测方法及系统，即在河床岸边高拱坝坝肩基岩上固定全站仪，在坝体不同高程外表面设置若干个监测点，在中间坝段的中间处设置校正点，在各监测点和校正点处固定观测棱镜，在中间坝段的中心坝轴线上自坝基面处开始布设若干个串联的分布式传感器；根据大坝设计参数建立高拱坝模型；根据校正点和各监测点的实际位移量和理论位移量修正高拱坝模型；通过修正后的高拱坝模型计算不同高程坝体各点的实际位移量，与高拱坝的设计标准进行比较，判断高拱坝的变形是否在允许的范围内。本发明自高拱坝浇筑施工开始即监测高拱坝的变形情况，为高拱坝的施工质量提供可靠的保障，为高拱坝的施工监理提供准确、可靠的参考依据。

摘要： 本发明公开了一种峡谷区高拱坝谷幅变形监测体系设置方法。所述谷幅变形监测体系包括变形监测模块、地下水动力模块、工程要素模块、环境要素模块及应力监测模块，所述设置方法包括监测体系相关的具体测点的布设要点。本发明涵盖的监测数据范围广、监测内容全面，能够有效监测峡谷区高拱坝谷幅变形情况，可提供全面可靠的监测数据，有利于水电工程建设运营期的安全管理工作，同时为开展基于数据挖掘的高拱坝谷幅变形机理研究及枢纽工程与地质环境互馈研究提供技术支撑。

摘要： 本发明涉及一种特高拱坝温控大数据挖掘方法，包括以下步骤：步骤1、收集特高拱坝过程施工数据信息，并构建特高拱坝施工过程数据信息仓库；步骤2、根据实际分析需求，确定数据挖掘目标；步骤3、获取拟分析温控阶段的原始数据；步骤4、对已获取的温控数据进行数据预处理；步骤5、利用“Apriori”关联规则算法建立数据挖掘模型；步骤6、优化模型输入参数；步骤7、输出强关联规则。该方法充分利用特高混凝土坝的温控相关数据信息，对各温控阶段的混凝土温度与温控参数间的关联关系进行分析，构建混凝土温度状态与温控参数间的强关联关系，为实际工程中制定合理有效的温控措施方案提供参考。

摘要： 本发明提供了一种绿色高性能碾压混凝土及其在特高拱坝中的应用，该混凝土力学性能C18030~40，水胶比为0.36~0.40，减水剂采用聚羧酸减水剂，碾压混凝土为二级配和/或三级配；二级配时，水泥用量为45~58.3kg/m3，粉煤灰掺量为70%；三级配时，水泥用量为41.9~55kg/m3，粉煤灰掺量为70~75%。该碾压混凝土可应用于200m级以上特高拱坝碾压混凝土筑坝材料，该混凝土具有高力学性能、高耐久性能、优良的变形性能、低绝热温升、高施工性能、优越的经济性及良好的环保性。

摘要： 本发明公开了一种考虑拱向应力控制指标的高拱坝浇筑封拱调控方法，涉及大坝安全控制技术领域。它包括以下步骤：建立拱坝的整体三维有限元模型；根据实际浇筑方案，划分对应坝段和浇筑层；通过生死单元技术模拟大坝的浇筑上升过程，以真实考虑浇筑过程中坝体重力荷载和重心位置的改变；通过温度场推求温度荷载；计算大坝结构应力和横缝开度；提出对已封拱坝体拱向应力的控制；针对未封拱坝段和已封拱坝体分别设定应力控制标准；动态调整浇筑封拱过程；重复以上步骤，动态调整各阶段的浇筑和封拱过程，直至大坝封顶。本发明动态调整封拱过程，降低施工期已灌浆横缝二次张开和坝体开裂风险，为实现大坝浇筑均衡快速上升创造了条件。

摘要： 本发明公开了一种基于BIM可视化技术的高拱坝施工全生命周期动态仿真分析方法，主要包括：1)建立高拱坝施工信息、仿真信息统一的BIM系统；2)根据已经完成的施工信息，在仿真系统中进行参数更新，更新施工仿真进度，产生进度方案，对于施工方案进行优化，同时将重新预测的施工方案在BIM系统中生成可视化模型；3)施工进度控制：阶段性工程施工时，利用BIM系统实时监控施工参数，并且与预定工期进行对比；4)阶段性工程结束后，利用BIM系统快速生成成果的三维形象面貌，并且更新预测值。本发明能够有效控制施工进度，监督施工质量，保证施工效率。