深厚覆盖层上混凝土防渗墙服役性能分析
发布时间：2021-09-01 05:18
【目的】研究混凝土面板砂砾石坝防渗墙的应力变形及实际防渗效果,为高寒地区深厚覆盖层类似工程的设计与施工提供依据。【方法】以青海省纳子峡混凝土面板砂砾石坝为研究对象,在防渗墙施工及运行初期（2012-05-2018-01）对其进行应力监测、变形监测、渗流监测,对所得监测数据进行统计分析,进而评价防渗墙的实际工作状态。【结果】纳子峡混凝土面板砂砾石坝防渗墙各测点应力及变形表现稳定,在施工期防渗墙钢筋的应力变化因受地面施工等因素影响主要承受拉应力,且向上游侧倾斜;在水库运行期间（2014-09-2018-01）,墙体受到来自上游的水压力,主要承受压应力,且向下游侧倾斜;布置在墙体上游侧的渗压计渗透压力远大于下游侧各测点,表明防渗墙防渗效果良好,渗透压力受测孔孔内水位影响,且随库水位表现出一定的周期性变化规律,库水位每抬升（或下降）1 m,墙体下游侧各测点渗透压力增加（或减小）约0.6 kPa。【结论】纳子峡大坝混凝土防渗墙在其施工及运行初期应力变形较为稳定,防渗效果良好,能为大坝的安全提供保障。
【文章来源】：西北农林科技大学学报(自然科学版). 2020,48(10)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
防渗墙系统各测点布置示意图
纳子峡水电站蓄水前后防渗墙竖直向和水平向钢筋计的测值分别见图2、图3。图2显示,竖直向钢筋计在施工初期波动较大,其应力变化基本持续至2012年6月后逐步趋于平稳,后续没有较大的波动。2013年10月,钢筋计测值均有明显下降,这主要是由于随着坝前铺盖的铺筑,墙体所受上游侧土体的土压力不断增加而引起,至11月中旬坝前铺盖填筑完成,钢筋计测值随即恢复平稳。2013年12月下旬水库开始蓄水,随着库水位的升高,防渗墙上游侧土压力进一步增大,钢筋计测值除R4-1外均逐步减小,至2014年7月蓄水完成,竖直向钢筋计除R4-1、R12外,其余均为压应力,测值趋于平稳。在水库运行期间(2014-09-2018-01),竖直向钢筋计最大拉应力出现在R12,拉应力值为16.93 MPa;最大压应力出现在R5-1,压应力值为-34.97 MPa。应力波动(钢筋计测值的最大值与最小值之差)较小,为1.30～8.21 MPa。图3 纳子峡水电站蓄水前后防渗墙水平向应力的变化
图2 纳子峡水电站蓄水前后防渗墙竖直向应力的变化由图3可以看出,防渗墙水平向钢筋计的测值在施工初期与竖直向测值相似,波动也较为明显,至2012年6月后趋于平稳。值得注意的是,在水库蓄水期间,除R2-2、R7-2、R8-2外,其余钢筋计测值均有所降低,其中R4-2、R5-2降幅明显,降低了50 MPa左右,而R7-2、R8-2呈现出先增大后减小的趋势,主要是因为这2个测点位于防渗墙下游侧,水库蓄水期间墙体受水压力逐渐向下游侧位移,水平向钢筋先受拉再受压,故测值先增大后减小。在水库运行期(2014-09-2018-01)内,防渗墙水平向钢筋计R2-2、R4-2、R5-2为压应力,R7-2、R8-2、R11-2为拉应力,其中承受压应力较大的点为R4-2、R5-2,压应力平均值分别为-66.27和-55.47 MPa;最大拉应力出现在R7-2,其平均值为53.81 MPa。应力波动较小,为4.55～9.70 MPa。在2017-07-13,钢筋计测值有轻微的波动,根据监测资料记载,主要是因为当日发生了地震,地震对墙体产生了扰动,从而导致其测值发生变化,类似受地震影响的情况还发生在2016-01-21和2016-08-13,由于地震强度较小测值波动也相对较小。
【参考文献】：
期刊论文
[1]砂砾石地基上面板堆石坝变形和应力性状分析[J]. 温立峰,柴军瑞,许增光,覃源,李炎隆. 水力发电学报. 2016(09)
[2]深覆盖层上土石坝心墙与防渗墙连接型式研究[J]. 沈振中,田振宇,徐力群,甘磊. 岩土工程学报. 2017(05)
[3]建筑基坑防渗墙渗流控制效果研究[J]. 张家发,范士凯,陶宏亮,吴庆华. 长江科学院院报. 2016(06)
[4]水工建筑物防渗墙技术60年Ⅱ:创新技术和工程应用[J]. 宗敦峰,刘建发,肖恩尚,陈祖煜. 水利学报. 2016(04)
[5]深覆盖层上面板堆石坝应力变形特性研究[J]. 温立峰,柴军瑞,王晓. 岩土力学. 2015(08)
[6]瀑布沟高堆石坝基础防渗墙监测数据分析[J]. 付兴友,唐茂颖,杨兴国,薛新华. 大坝与安全. 2014(01)
[7]西藏某水利枢纽工程超深防渗墙安全监测实施[J]. 许源,余海,王万顺. 水利科技与经济. 2013(11)
[8]考虑泥皮作用的深厚覆盖层坝基防渗墙应力变形特性分析[J]. 杨春鸣,邵生俊,刘鑫. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2013(08)
[9]大宁水库防渗墙受回填施工影响的现场监测[J]. 刘光明,张如满,刘淼,王芝银,袁鸿鹄. 水利水电技术. 2013(06)
[10]塑性混凝土防渗墙土反力系数反演[J]. 蒋凯乐,李云鹏,张如满,张琦伟. 岩土力学. 2012(S2)
本文编号：3376339
【文章来源】：西北农林科技大学学报(自然科学版). 2020,48(10)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
防渗墙系统各测点布置示意图
纳子峡水电站蓄水前后防渗墙竖直向和水平向钢筋计的测值分别见图2、图3。图2显示,竖直向钢筋计在施工初期波动较大,其应力变化基本持续至2012年6月后逐步趋于平稳,后续没有较大的波动。2013年10月,钢筋计测值均有明显下降,这主要是由于随着坝前铺盖的铺筑,墙体所受上游侧土体的土压力不断增加而引起,至11月中旬坝前铺盖填筑完成,钢筋计测值随即恢复平稳。2013年12月下旬水库开始蓄水,随着库水位的升高,防渗墙上游侧土压力进一步增大,钢筋计测值除R4-1外均逐步减小,至2014年7月蓄水完成,竖直向钢筋计除R4-1、R12外,其余均为压应力,测值趋于平稳。在水库运行期间(2014-09-2018-01),竖直向钢筋计最大拉应力出现在R12,拉应力值为16.93 MPa;最大压应力出现在R5-1,压应力值为-34.97 MPa。应力波动(钢筋计测值的最大值与最小值之差)较小,为1.30～8.21 MPa。图3 纳子峡水电站蓄水前后防渗墙水平向应力的变化
图2 纳子峡水电站蓄水前后防渗墙竖直向应力的变化由图3可以看出,防渗墙水平向钢筋计的测值在施工初期与竖直向测值相似,波动也较为明显,至2012年6月后趋于平稳。值得注意的是,在水库蓄水期间,除R2-2、R7-2、R8-2外,其余钢筋计测值均有所降低,其中R4-2、R5-2降幅明显,降低了50 MPa左右,而R7-2、R8-2呈现出先增大后减小的趋势,主要是因为这2个测点位于防渗墙下游侧,水库蓄水期间墙体受水压力逐渐向下游侧位移,水平向钢筋先受拉再受压,故测值先增大后减小。在水库运行期(2014-09-2018-01)内,防渗墙水平向钢筋计R2-2、R4-2、R5-2为压应力,R7-2、R8-2、R11-2为拉应力,其中承受压应力较大的点为R4-2、R5-2,压应力平均值分别为-66.27和-55.47 MPa;最大拉应力出现在R7-2,其平均值为53.81 MPa。应力波动较小,为4.55～9.70 MPa。在2017-07-13,钢筋计测值有轻微的波动,根据监测资料记载,主要是因为当日发生了地震,地震对墙体产生了扰动,从而导致其测值发生变化,类似受地震影响的情况还发生在2016-01-21和2016-08-13,由于地震强度较小测值波动也相对较小。
【参考文献】：
期刊论文
[1]砂砾石地基上面板堆石坝变形和应力性状分析[J]. 温立峰,柴军瑞,许增光,覃源,李炎隆. 水力发电学报. 2016(09)
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[5]深覆盖层上面板堆石坝应力变形特性研究[J]. 温立峰,柴军瑞,王晓. 岩土力学. 2015(08)
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[8]考虑泥皮作用的深厚覆盖层坝基防渗墙应力变形特性分析[J]. 杨春鸣,邵生俊,刘鑫. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2013(08)
[9]大宁水库防渗墙受回填施工影响的现场监测[J]. 刘光明,张如满,刘淼,王芝银,袁鸿鹄. 水利水电技术. 2013(06)
[10]塑性混凝土防渗墙土反力系数反演[J]. 蒋凯乐,李云鹏,张如满,张琦伟. 岩土力学. 2012(S2)
本文编号：3376339
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