中國水利科研成果輯要

成果摘要：該項研究從理論分析、模型試驗結(jié)合工程應(yīng)用，對深厚覆蓋層上筑混凝土面板堆石壩關(guān)鍵技術(shù)進行了較為全面和系統(tǒng)的研究，為深厚覆蓋層上建造面板壩的設(shè)計和施工提供了科學(xué)的依據(jù)，使覆蓋層上建面板壩技術(shù)達(dá)到了一個新的水平，對我國水利水電工程建設(shè)將起到巨大的促進作用。該項研究包括下列三個方面：壩體及防滲體系的應(yīng)力和變形規(guī)律研究；壩體防滲體系細(xì)部結(jié)構(gòu)型式優(yōu)選研究和壩體及其防滲體的原則觀測和觀測資料反饋分析。實現(xiàn)的技術(shù)指標(biāo)主要包括：(1)深入分析了梅溪水庫面板堆石壩在復(fù)雜河谷條件下三維應(yīng)力變形性狀，特別是防滲墻、趾板和面板的應(yīng)力變形特性；(2)研究了防滲體系不利的應(yīng)力變形條件，以及相應(yīng)的改善措施；(3)通過大量有限元分析揭示了覆蓋層上面板壩壩體及其防滲體系應(yīng)力變形特性的——般規(guī)律；(4)采用物理離心模型試驗研究了防滲系統(tǒng)的應(yīng)力變形特性，確定廠合理的趾板長度，并驗證廠用于應(yīng)力變形分析的數(shù)學(xué)模型；(5)采用結(jié)構(gòu)模型試驗，研究出不同止水構(gòu)件和止水型式同時達(dá)到接縫止水效果和抗變形的能力，提出了適應(yīng)梅溪水庫面板壩的合理接縫止水設(shè)計型式；(6)采用優(yōu)化設(shè)計理淪研究了梅溪水庫面板壩的合理斷面結(jié)構(gòu)型式，提出了經(jīng)濟合理的設(shè)計方案；(7)對梅溪水庫面板壩實施了原型觀測，獲得了防滲墻的應(yīng)變和位移、壩體和壩基覆蓋層的沉降位移、接縫變位以及防滲墻的防滲效果；(8)對梅溪水庫面板壩觀測資料進行了反饋分析和變形預(yù)報模型研究，反演了壩料和覆蓋層的模型計算參數(shù)，建立了壩體變形長期預(yù)報模型。在深厚覆蓋層上直接建造面板壩目前國內(nèi)外尚處于研究和發(fā)展階段，工程實例不多，且主要限于中小型工程。例如，國外僅有Santa Juana和Puclaro等壩，國內(nèi)僅有柯柯亞、楚雄等壩例。但國內(nèi)已建的這些壩，并不是一開始就設(shè)計成這種壩型，國外的兩座壩也主要憑經(jīng)驗設(shè)計，SantaJuana壩僅用FEDAM程序?qū)Ψ罎B墻進行簡單的有限元分析，沒有進行詳細(xì)系統(tǒng)分析，而梅溪水庫面板壩是國內(nèi)第一座一開始就按面板一防滲墻聯(lián)合防滲思路進行設(shè)計的堆石壩。通過本項研究，提出了一系列富有創(chuàng)造性和先進性的研究成果，如：在應(yīng)力變形分析方面采用了能較為全面地反映堆石料和壩墓砂卵石料應(yīng)力變形特性的雙屈服面彈塑性應(yīng)力應(yīng)變模型，并編制了相應(yīng)的三維有限元程序；研究提出了趾板合理長度；采用離心模型試驗研究覆蓋層上面板壩防滲系統(tǒng)的應(yīng)力變形性狀；覆蓋層上面板壩優(yōu)化設(shè)計理論；觀測資料反饋分析揭示了壩基砂卵石覆蓋層具有較大的剪縮特性，進一步說明了采用能反映堆石料和壩基砂卵石料剪脹剪縮特性的數(shù)值模型對覆蓋層上面板堆石壩應(yīng)力變形預(yù)測的必要性；在建立變形預(yù)報模型中，考慮到填筑分量和時效的耦合作用，提出了簡單合理的預(yù)報模型。

寒冷季節(jié)施T技術(shù)措施研究

主要完成單位：水利部天津勘測設(shè)計研究院、水利水電第四工程局

主要完成者：趙宗棣、程旭強、劉瑞源、張修變

成果水平及獲獎情況：國際先進；

成果摘要：力冢寨地處高寒地區(qū)，冬季嚴(yán)寒時間，在寒冷季節(jié)進行混凝上施工，惡劣的氣候?qū)ζ錆仓植焕瑸榱诉_(dá)到既保證按計劃完成工程建設(shè)，又避免因寒冷季節(jié)施工產(chǎn)生的早期受凍和表面裂縫，該專題在冬季應(yīng)用低熱微膨脹補償收縮混凝土等問題上，進行了以下三個方面研究：(1)采用低熱微膨脹補償收縮混凝土在寒冷季節(jié)對大壩混凝土施工的重要性和合理性研究；(2)寒冷季節(jié)低熱微膨脹補償收縮混凝土施工技術(shù)措施的研究；(3)最佳綜合保溫技術(shù)方案的研究。經(jīng)研究，得到以下三個結(jié)論：1．在寒冷季節(jié)，萬家寨工，可加快工程建設(shè)速度，實現(xiàn)提前2個月發(fā)電的目標(biāo)。2．在寒冷季節(jié)澆筑混凝土可采用蓄熱法施工，按保溫、保濕要求做好混凝土養(yǎng)護工作。3．對于澆筑塊頂面，收倉后即蓋6cm厚防水牛氈保溫被保溫，對于澆筑塊側(cè)面采用懸掛6cm厚牛氈保溫被保溫，在工具式鋼模板凹槽內(nèi)粘貼5cm厚泡沫塑料保溫。