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水布垭水利枢纽若干土力学问题研究

来源:233网校 2008年9月1日

  6 面板堆石坝渗流分析来源:考试大网

  通过渗流数值分析手段,研究了坝基和坝肩山体绕渗的渗透稳定问题,进行了防渗帷幕的效果和帷幕深度比选,研究了坝体堆石料性质和坝基断层对渗流场的影响。计算主要结果表明:①在仅有库水位的作用下,右岸下游马崖边坡均有出逸,出逸段高度为1~44m,最大的水平出逸比降为0.56;②在无帷幕条件下,河床中心部位面板后浸润面高程为313m,设置帷幕后,面板后浸润面高程为293m,下降了20m,坝肩及山体地下水位降低最大10m左右,计算范围内的渗流量减少了近2/3;③坝基帷幕深度至渗透性相对较小的岩层顶板比较合理;④从同期进行的心墙坝的计算结果可见,计算域内F3 断层对坝基渗流分布影响较小,F2 断层是控制右岸坝肩及山体地下水位的主要因素。应保证断层的帷幕灌浆的质量。

  除前述研究之外,围绕水布垭水利枢纽的建设,还进行过如下土工问题研究:①坝基河床砂砾层工程性质;②基础剪切带和断层渗透变形及渗透稳定性;③坝址区大岩淌滑坡稳定性;④面板堆石坝面板与垫层接触面力学特性试验;⑤堆石坝1A料特性及防渗淤堵模型实验;⑥面板堆石坝特殊边界力学试验及模拟方法;⑦页岩风化料长期稳定性试验等。限于篇幅,这些研究成果本文不再展开。

  7 结语来源:考试大网

  根据当地的具体条件,水布垭水利枢纽大坝采用了高土石坝方案。长江科学院对筑坝材料的工程特性、高坝的应力变形分析方法进行了系统研究,解决了关键技术问题,为坝型比选提供了科学依据;针对选定的坝型—面板堆石坝,又进一步研究了填料特性、河床覆盖层利用问题,并对200m级高面板堆石坝应力变形与防渗系统进行了系统研究,取得的主要成果和结论如下:

  (1)初步确定了除龙潭组上段外其余均可作为大坝填料;

  (2)提出了堆石坝各区填料施工控制密度,并建议特别注意垫层料的加水量控制;

  (3)提出了各种填料的设计指标,包括压缩性、强度、本构模型参数、抗渗性等,提出了渗控结构形式;

  (4)分析了堆石料蠕变与时间、应力状态的关系,并提出了九参数堆石料蠕变的数学表达式及相应的参数指标;

  (5)论证了河床砂卵石层的加固处理施工满足设计要求,保留了10万m3 河床天然砂卵石,节约了工程成本,缩短了工期;

  (6)计算了大坝应力和变形,分析了各种因素影响,论证了大坝安全性和可靠性;

  (7)分析了大坝渗透特征,并建议了防渗帷幕可进一步优化的具体措施。

  综上所述,针对水布垭水利枢纽的工程问题,在各阶段安排了相关的土工研究项目,研究成果为设计方案论证、优化提供了科学依据。(考试大一级建造师编辑整理)

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