高土石坝加固防渗墙刚塑性组合方式研究

发布时间：2017-08-23 16:15

  本文关键词：高土石坝加固防渗墙刚塑性组合方式研究

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【摘要】：土石坝作为一种历史悠久的坝型,由于其结构简单、易就地取材、对地基适应性强、施工工艺简单等优点,广泛应用于水利水电工程中。随着水利工程的快速发展,高土石坝的建设越来越多。在土石坝防渗加固中,混凝土防渗墙由于其材料性质和土体天然材料的较大差距,对应力和变形的分析,提出更高的要求。本文与窄口水库拦河坝相结合,以该土石坝为研究对象,运用ADINA软件对坝体建立三维网格模型,对坝体和防渗墙应力变形模拟,来对比刚塑性组合防渗墙方案和刚性防渗墙方案适应变形的能力。通过对施工期和运行期两种工况的非线性分析,确定了刚塑性组合防渗墙方案。文章对施工期工况考虑枯水期最大水位,对运行期考虑兴利水位、设计洪水位和校核洪水位等四种条件,通过对两种防渗墙方案施工期工况和运行期工况下坝体应力变形的对比分析,根据最终得到的计算结果,得出刚性防渗墙方案和刚塑性组合防渗墙方案坝体应力变形均在允许范围内,但考虑到坝体648.0米以上高程为新筑坝体,运行初期的沉降量比较大,坝体本身未经高水位考验,相对来讲刚塑性组合方案适应变形能力更强,通过各方面分析采用刚塑性组合坝体防渗墙方案。通过本次数值模拟,分析不同工况下坝体的应力变形分布规律,确定了采用刚塑结合混凝土防渗墙,成功解决了高土石坝加固防渗墙与老坝体的协调变形问题。此方案不仅能适应坝体的实际情况,降低坝体的应力,还可以节约投资,体现了当代工程安全、可靠、经济的设计理念。
【关键词】：土石坝 防渗墙 有限元 应力 应变 参数 水库 模型
【学位授予单位】：华北水利水电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TV641.1;TV543.8
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1. 绪论9-25
• 1.1 世界土石坝的建设和发展9-13
• 1.2 我国土石坝的建设和发展13-15
• 1.3 目前世界土石坝的发展水平和趋势15-16
• 1.4 土石坝加固的必要性16-17
• 1.5 土石坝简介17-18
• 1.6 土石坝防渗墙18-23
• 1.6.1 土石坝防渗墙简介18
• 1.6.2 塑性混凝土防渗墙18-23
• 1.7 主要研究内容23-25
• 2. 土石坝有限元分析25-33
• 2.1 土石坝应力变形的计算方法25-28
• 2.2 弹性力学及有限单元法28-31
• 2.2.1 弹性力学基本理论28-29
• 2.2.2 有限元的发展29
• 2.2.3 有限元方法的具体步骤29
• 2.2.4 有限元法优点29-31
• 2.3 本章小结31-33
• 3. 有限元本构模型在ADINA软件中的实现33-37
• 3.1 ADINA软件概述33-35
• 3.1.1 ADINA软件简介33-35
• 3.1.2 ADINA分析的基本过程35
• 3.2 材料本构模型35-36
• 3.3 本章小结36-37
• 4. 建立土石坝三维模型37-43
• 4.1 工程概况37
• 4.2 工程地质条件37-38
• 4.3 坝体主要问题38-39
• 4.4 坝体加固措施39
• 4.5 防渗墙加固方案39
• 4.6 建立三维有限元模型39-42
• 4.6.1 有限元的计算范围和坐标系的选择39-40
• 4.6.2 材料参数及计算工况的选取40-41
• 4.6.3 三维模型网格的划分41-42
• 4.7 本章小结42-43
• 5. 成果分析43-59
• 5.1 刚塑性防渗墙组合方案应立应变分析43-57
• 5.1.1 刚塑性组合防渗墙方案应力应变图43-50
• 5.1.2 刚性防渗墙方案应力应变图50-57
• 5.2 成果分析57-58
• 5.2.1 防渗墙应力分析57-58
• 5.2.2 防渗墙应变分析58
• 5.3 本章小结58-59
• 6. 结论与展望59-61
• 6.1 结论59
• 6.2 前景59-61
• 攻读硕士学位期间参加的科研实践及发表的论文61-63
• 致谢63-65
• 参考文献65-67

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1 介玉新;周厚德;;防渗墙的弯矩计算[J];岩石力学与工程学报;2009年06期

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4 姜永兴;瞿忠烈;;蓄水过程对防渗墙应力应变的影响分析[J];浙江水利水电专科学校学报;2011年01期

5 张波;;防渗墙墙体材料研究探讨[J];科技信息;2011年25期

6 仇延林;王宁;;坝体防渗墙设计之浅见[J];内蒙古水利;2012年03期

7 郑海圣;周嵩;刘武;车富强;张璇;;防渗墙深度对闸坝深厚透水层渗流特性的影响[J];水电能源科学;2013年09期

8 赵坚,盛金昌,刘庆;关于堤防搅拌桩防渗墙施工质量控制的探讨[J];水电能源科学;2000年04期

9 王立权,宁少予,罗莹;振动切槽防渗墙技术的应用[J];水利科技与经济;2000年02期

10 周伟程;多头深层搅拌防渗墙技术及实际应用[J];中国水利;2000年04期

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1 贾永梅;姚成林;;境主庙水库防渗墙检测[A];第八次水利水电地基与基础工程学术会议论文集[C];2006年

2 熊进;刘百兴;李思慎;;长江重要堤防隐蔽工程薄防渗墙技术检验标准简介[A];2004水利水电地基与基础工程技术[C];2004年

3 任冶;卢家勇;;在卵石地层中建造连续防渗墙[A];中国土木工程学会市政工程分会2000年学术年会论文集[C];2000年

4 熊进;刘百兴;李思慎;;长江重要堤防隐蔽工程薄防渗墙技术检验标准简介[A];2004水利水电地基与基础工程技术——中国水利学会地基与基础工程专业委员会2004年学术会议论文集[C];2004年

5 吴梦喜;胡小红;伍小玉;;坝基两道防渗墙水头分担情况有限元分析[A];第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集（上册）[C];2006年

6 王娟;王冬珍;刘汉中;;青草沙水库北围堤防渗墙结构对渗流场的影响分析[A];中国水利学会2007学术年会人类活动与河口分会场论文集[C];2007年

7 韩伟;张聚生;刘勇;;漂卵石地层中薄防渗墙快速施工技术[A];地基基础工程与锚固注浆技术：2009年地基基础工程与锚固注浆技术研讨会论文集[C];2009年

8 朱云江;谢蒙;李伟;;某水利枢纽防渗墙查漏及堵漏经验总结[A];广东省水力发电工程学会论文集[C];2009年

9 程瑶;张美霞;唐朝晖;;水泥土薄型防渗墙最优配合比试验研究及应用[A];全国岩土与工程学术大会论文集（下册）[C];2003年

10 向永忠;;冶勒水电站大坝基础防渗墙墙体材料研究[A];2004水利水电地基与基础工程技术[C];2004年

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1 许广智 石建成;水利防渗墙的施工及灌浆技术[N];伊犁日报(汉);2007年

2 任峰光;走科技兴局之路 产值七年翻两番[N];中国水利报;2003年

3 记者 乔地　通讯员 王彦荣;高聚物防渗墙可有效破解堤坝渗漏瓶颈[N];科技日报;2011年

4 ;“长江重要堤防隐蔽工程建设追踪”系列报道——监测篇$$为隐蔽工程“体检”[N];中国水利报;2002年

5 马智博;西泉眼水库防渗墙建设启动[N];中国经济导报;2008年

6 本报记者 张志杰 通讯员 王金生;招标“招”来“金凤凰”[N];中国水利报;2001年

7 廖树材;科学把握加固与防渗[N];中国水利报;2008年

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2 陈浩;基于弹塑性有限元法的深基坑防渗墙实测位移反馈分析[D];四川大学;2006年

3 刘娜;土石坝三维非线性有限元分析及防渗墙应力状态研究[D];西安理工大学;2007年

4 韩文涛;浑水渗流理论与坝基防渗研究[D];西安理工大学;2006年

5 贺国平;黄河影响带地下水及合理开发利用研究[D];中国地质大学（北京）;2003年

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本文编号：726021