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附加温度场对高拱坝地质力学模型综合法试验的影响

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水电能源科学 2018年第3期36卷 80-82,75页

作者：焦香陈建叶杨宝全李思滢张林四川大学水利水电学院四川成都610065

降强法与超载法相结合的地质力学模型综合法试验是研究高拱坝坝肩及坝基整体稳定性的有效途径,但降强法中的升温降强阶段所产生的附加温度场会对综合法试验的结果产生一定影响。以锦屏一级高拱坝地质力学模型为研究对象,采用数值模拟法... 详细信息

降强法与超载法相结合的地质力学模型综合法试验是研究高拱坝坝肩及坝基整体稳定性的有效途径,但降强法中的升温降强阶段所产生的附加温度场会对综合法试验的结果产生一定影响。以锦屏一级高拱坝地质力学模型为研究对象,采用数值模拟法研究附加温度场对综合法试验的影响,即运用ANSYS数值计算软件模拟了是否计入附加温度场两种方案。结果表明,附加温度场对综合法试验的坝体、坝肩位移影响的变化率分别为10.13%~16.54%、10.20%~10.99%、对应力影响变化率为0.57%~8.70%,对综合稳定安全度的影响很小,说明附加温度场对综合法模型试验结果的影响较小。

关键词：附加温度场地质力学模型综合法试验 ANSYS计算软件

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复杂岩基上重力坝坝基稳定综合法试验研究

复杂岩基上重力坝坝基稳定综合法试验研究

高坝地基整体稳定地质力学模型综合法试验研究

第二届全国水工抗震防灾学术交流会

作者：杨宝全张林陈建叶杨雪婷四川大学水利水电学院水力学与山区河流开发保护国家重点实验室

建在复杂地质条件上的重力坝,坝基中往往存在多种软弱结构面,这些软弱结构面的强度弱化是影响坝基稳定的重要因素。在物理模型试验中模拟这种强度弱化的力学行为是模型界一直试图解决的问题。本文将变温相似材料引入到武都碾压混凝土重... 详细信息

建在复杂地质条件上的重力坝,坝基中往往存在多种软弱结构面,这些软弱结构面的强度弱化是影响坝基稳定的重要因素。在物理模型试验中模拟这种强度弱化的力学行为是模型界一直试图解决的问题。本文将变温相似材料引入到武都碾压混凝土重力坝坝基稳定分析中,在一个模型上进行了超载和降强相结合的综合法试验,获得了坝基失稳的破坏过程、变形分布特点及破坏形态,得出了综合安全系数,评价了工程的安全性。由此说明该新型模型材料及其试验新技术应用在重力坝坝基稳定分析中是可行的,具有工程应用价值。

关键词：重力坝坝基稳定软弱结构面强度弱化变温相似材料综合法试验

来源： cnki会议评论

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高坝地基整体稳定地质力学模型综合法试验研究

和谐地球上的水工岩石力学——第三届全国水工岩石力学学术会议

作者：张林杨宝全陈建叶胡成秋四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室、水利水电学院

地质力学模型试验是研究高坝与地基整体稳定性的重要方法之一。本文综述了地质力学模型破坏试验研究方法,并根据超载法、强度储备法即降强法的基本原理,建立了综合法试验评价安全度的相似关系式。由于在综合法试验中需要降低模型材料强... 详细信息

地质力学模型试验是研究高坝与地基整体稳定性的重要方法之一。本文综述了地质力学模型破坏试验研究方法,并根据超载法、强度储备法即降强法的基本原理,建立了综合法试验评价安全度的相似关系式。由于在综合法试验中需要降低模型材料强度参数,因而采用变温相似材料,通过升温降强的办法实现材料强度降低的力学行为。在此基础上介绍了高坝工程应用该方法进行地质力学模型试验的典型实例。研究成果为地质力学模型综合法试验提供了科学依据。

关键词：地质力学模型综合法试验变温相似材料工程应用

来源： cnki会议评论

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高拱坝坝肩稳定综合法破坏试验加载方式研究

水电能源科学 2017年第10期35卷 86-89,62页

作者：李旭杨宝全张林杨金旺辛航四川大学水利水电学院四川成都610065

地质力学模型综合法试验为工程的整体稳定安全问题提供了研究方法,但其加载方式能否反映工程实际及不同加载方式对综合法试验结果所产生的影响仍需开展深入研究。采用ANSYS有限元分析软件,选取典型高拱坝工程沙牌拱坝建立三维有限元模型... 详细信息

地质力学模型综合法试验为工程的整体稳定安全问题提供了研究方法,但其加载方式能否反映工程实际及不同加载方式对综合法试验结果所产生的影响仍需开展深入研究。采用ANSYS有限元分析软件,选取典型高拱坝工程沙牌拱坝建立三维有限元模型,计算分析四种不同的加载组合方案,并结合沙牌高拱坝工程的综合法破坏试验加以验证。结果表明,四种加载组合方案中,岩体降强前的超载荷载倍数KP1取1.0或1.2时,坝体变位符合一般工程规律,且得出的综合稳定安全度均较其他方案小,从工程安全角度考虑,这两种加载方式均较合理。鉴于大部分高拱坝工程在蓄水运行后,由于水文预报、水库调度和工程措施等较为完善,出现超标洪水的概率不大,因此目前所采用的综合法破坏试验加载方式是合理的。

关键词：高拱坝工程综合法试验加载方式有限元计算地质力学模型试验

基于地质力学模型试验的锦屏拱坝坝肩加固效果研究

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岩土力学 2015年第3期36卷 819-826页

作者：杨宝全陈媛张林董建华陈建叶四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065 四川大学水利水电学院四川成都610065

锦屏一级高拱坝最大坝高305 m,是目前在建的世界最高拱坝,其坝址区地质条件复杂,存在断层、蚀变岩脉、层间挤压带、节理裂隙及深部裂缝等各类软弱结构面,坝与地基的整体稳定问题突出。为使坝体达到良好的受力状态,满足拱座的抗滑稳定与... 详细信息

锦屏一级高拱坝最大坝高305 m,是目前在建的世界最高拱坝,其坝址区地质条件复杂,存在断层、蚀变岩脉、层间挤压带、节理裂隙及深部裂缝等各类软弱结构面,坝与地基的整体稳定问题突出。为使坝体达到良好的受力状态,满足拱座的抗滑稳定与变形稳定等要求,工程上采取了大量的加固措施,主要有左坝肩垫座、左右坝肩混凝土网格洞塞置换、刻槽置换、传力洞等。加固处理后,坝肩的整体稳定性以及坝肩坝基的加固效果如何是工程上关心的重要问题。采用两个三维地质力学模型,分别开展了锦屏一级高拱坝在地基未加固和加固两个方案下的坝肩稳定综合法破坏试验研究,对比分析了两个方案下坝与地基的变形分布特性、坝肩坝基失稳的破坏机制和整体稳定安全度。结果表明：坝肩坝基加固处理后,坝体及左、右两岸坝肩变位的对称性得到明显改善,变位量值减小;在相同的超载倍数下,加固方案下两坝肩开裂破坏的范围减小,破坏程度减轻,坝肩破坏失稳的超载系数增大,超载能力得到提高;未加固方案拱坝整体稳定综合法试验安全系数为4.7~5.0,加固方案下安全系数为5.2~6.0,安全度得到明显提高。综合分析认为,锦屏拱坝采用以坝肩垫座、混凝土网格置换洞塞、刻槽置换、传力洞等为主的加固方案对坝肩坝基起到了良好的加固效果。

关键词：锦屏一级高拱坝地质力学模型综合法试验加固效果分析整体稳定性研究

小湾高拱坝整体稳定三维地质力学模型试验研究

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岩石力学与工程学报 2010年第10期29卷 2086-2093页

作者：杨宝全张林陈建叶董建华胡成秋四川大学水利水电学院四川成都610065 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065

结合小湾高拱坝坝肩坝基的地形、地质特征、软弱结构面分布状况、浅层松弛卸荷现象以及加固处理方案,建立三维地质力学模型,研制主要断层的变温相似材料,运用超载与降强相结合的综合法对整体模型进行破坏试验。通过试验获得小湾拱坝坝... 详细信息

结合小湾高拱坝坝肩坝基的地形、地质特征、软弱结构面分布状况、浅层松弛卸荷现象以及加固处理方案,建立三维地质力学模型,研制主要断层的变温相似材料,运用超载与降强相结合的综合法对整体模型进行破坏试验。通过试验获得小湾拱坝坝肩坝基的变形特征、失稳的破坏过程、破坏形态及破坏机制,得到强度储备系数为1.2,超载系数为3.3～3.5,确定拱坝坝肩坝基整体稳定综合法试验安全系数为3.96～4.20。对试验数据的综合分析得出,两坝肩中上部高程部位由于对断层和蚀变带采用了混凝土洞塞置换,其变位相对较小,破坏形态和破坏范围相对较轻,说明混凝土加固洞塞置换起到较好的加固效果。根据试验显示的破坏形态和破坏区域,建议对右坝肩下游1245m高程以上的断层F11和F10做一定范围的处理,对左坝肩推力墩以上部分岩体进行适当的加固处理。

关键词：水利工程小湾拱坝地质力学模型复杂地质构造浅层松弛卸荷整体稳定安全系数综合法试验

锦屏一级高拱坝坝基结构面弱化效应研究及坝肩稳定性分析

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水利学报 2016年第7期47卷 907-915页

作者：杨宝全张林陈媛董建华陈建叶四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室水利水电学院四川成都610065 诺丁汉大学诺丁汉岩土力学中心工程学院英国诺丁汉NG72RD

为了研究锦屏一级高拱坝工程在蓄水运行后,坝肩坝基软岩结构面在应力场、渗流场耦合作用下的弱化效应,以及在考虑这种弱化效应条件下分析高拱坝工程的坝肩稳定问题,首先通过现场采集该工程坝肩软岩和结构面岩样,制备相似试件,在MTS岩石... 详细信息

为了研究锦屏一级高拱坝工程在蓄水运行后,坝肩坝基软岩结构面在应力场、渗流场耦合作用下的弱化效应,以及在考虑这种弱化效应条件下分析高拱坝工程的坝肩稳定问题,首先通过现场采集该工程坝肩软岩和结构面岩样,制备相似试件,在MTS岩石力学测试系统上进行水岩耦合三轴压缩试验,获得了坝肩软岩和结构面强度参数的弱化率,为拱坝坝肩稳定模型试验提供结构面降强幅度的依据。然后,针对拱坝坝肩稳定问题,开展了加固地基条件下高拱坝三维地质力学模型综合法破坏试验,在试验中,根据弱化试验成果确定了结构面的综合降强幅度为30%,并研制了适用于各类软弱结构面强度弱化特性的变温相似材料,用于在模型中模拟结构面的弱化效应。通过试验获得了坝与地基的变形分布特性,坝肩坝基失稳的破坏形态和破坏机理,得出坝肩稳定综合法试验安全系数为5.2~6.0,评价了拱坝工程的稳定安全性。研究成果为工程的设计施工和安全运行提供了重要科学依据。

关键词：锦屏一级高拱坝坝基软岩结构面弱化效应坝肩稳定性变温相似材料综合法试验

大岗山双曲拱坝整体稳定三维地质力学模型试验研究

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岩石力学与工程学报 2007年第10期26卷 2027-2033页

作者：董建华谢和平张林陈建叶胡成秋四川大学水利水电学院四川成都610065

针对大岗山双曲拱坝的工程地质问题,采用三维地质力学模型试验技术,研究坝体和坝肩从加荷到破坏的整个过程和机制。试验过程模拟大坝基础的不连续岩体条件、岩体力学特性和整体双曲拱坝。试验考虑拱坝上游超载情况,同时还模拟两坝肩岩... 详细信息

针对大岗山双曲拱坝的工程地质问题,采用三维地质力学模型试验技术,研究坝体和坝肩从加荷到破坏的整个过程和机制。试验过程模拟大坝基础的不连续岩体条件、岩体力学特性和整体双曲拱坝。试验考虑拱坝上游超载情况,同时还模拟两坝肩岩体中软弱结构面强度弱化的影响,为此研制适合该工程的变温相似材料及试验模拟新技术,并在一个模型上进行强度储备与超载相结合的综合法试验。试验结果给出拱坝在正常蓄水位和降强之后超载作用下的位移场,获得坝体和坝肩的变形及分布特征、内部断层典型测点的相对位移,揭示拱坝坝体和坝基失稳前后裂缝发展的全过程及其破坏机制。得到强度储备系数为1.25,超载系数为4.0～4.5,确定拱坝坝肩坝基整体稳定安全度为5.0～5.6。对试验数据的综合分析,可以评价边坡的稳定性,并针对坝肩的薄弱环节提出加固处理措施建议。

关键词：水工结构工程双曲拱坝地质力学模型变温相似材料整体稳定安全度综合法试验

重力坝深层抗滑稳定三维地质力学模型破坏试验研究

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水利学报 2011年第4期42卷 499-504页

作者：丁泽霖张林陈媛胡成秋四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065

针对武都碾压混凝土重力坝4个典型坝段的坝基深层抗滑稳定问题,开展了重力坝天然地基条件下三维地质力学模型超载法破坏试验和加固地基条件下三维地质力学模型综合法破坏试验,得到了坝基的变形及其分布特点,以及模型的破坏过程和破坏形... 详细信息

针对武都碾压混凝土重力坝4个典型坝段的坝基深层抗滑稳定问题,开展了重力坝天然地基条件下三维地质力学模型超载法破坏试验和加固地基条件下三维地质力学模型综合法破坏试验,得到了坝基的变形及其分布特点,以及模型的破坏过程和破坏形态,研究了加固处理前后坝与地基稳定安全问题。试验结果表明:武都重力坝16#～19#坝段在天然地基下存在深层滑动问题,在进行了以置换混凝土塞为主的加固处理后,有效地阻隔了断层破裂面的扩展和滑移通道的形成,使坝基的深层滑动稳定得到了良好的改善。

关键词：碾压混凝土重力坝地质力学模型试验深层抗滑稳定超载法试验综合法试验