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从表 3计算成果看,通过改善堆石体的压实,降低堆石孔隙率,提高堆石体模量,可明显减小坝
体、面板、接缝变形,有效改善防渗体系的应力变形状态。
从表 4计算成果看,设置岸坡增模区对于岸坡处的坝体变形梯度和周边缝剪切变形减小明显,递
减率分别为 18%和 10%左右。由此可见,岸坡增模区的设置可有效降低岸坡堆石体的变形梯度,改善
周边缝的变形性态。
表 4 设置岸坡垫层区与不设置典型高程岸坡最大沉降变形梯度
3125.00m高程 3152.00m高程
工况 不设置岸坡 设置岸坡 设置岸坡垫层后 不设置岸坡 设置岸坡 设置岸坡垫层后
垫层区 垫层区 降低率 垫层区 垫层区 降低率
竣工期 0.047 0.041 11.9% 0.038 0.034 10.3%
蓄水期 0.048 0.042 12.3% 0.039 0.035 9.9%
运行期 0.050 0.043 13.0% 0.042 0.037 13.3%
3177.00m高程 3215.00m高程
工况 不设置岸坡 设置岸坡 设置岸坡垫层后 不设置岸坡 设置岸坡 设置岸坡垫层后
垫层区 垫层区 降低率 垫层区 垫层区 降低率
竣工期 0.076 0.065 15.3% 0.062 0.050 18.7%
蓄水期 0.079 0.067 16.0% 0.063 0.052 17.7%
运行期 0.089 0.070 21.0% 0.067 0.055 17.3%
7 结论
通过针对不同地形条件下典型混凝土面板坝模型的应力变形分析,可以看出,尽管混凝土面板堆
石坝对地形条件有着较好的适应性,但河谷的坡度和宽窄对于坝体和面板的变形仍有一定的影响,这
种影响主要表现在岸坡对坝体和面板的顶托和约束作用上。总体而言,在坝体材料确定不变的情况
下,狭窄河谷中坝体和面板的位移数值明显小于宽阔河谷中的情况,而面板的应力则是在狭窄河谷的
情况下较大。
从坝体和面板位移的变化趋势看,位移随大坝长高比的增加而增大,当长高比增大至一定程度
( 3.5~4.0)后,坝体位移变化的趋势逐渐趋于平稳,岸坡对坝体位移的作用减弱。
狭窄河谷情况下,面板顺坝坡方向和沿坝轴线方向的压应力相对较大,但拉应力区分布范围相对
较小,近岸坡局部部位面板的应力变化明显。在宽阔河谷情况下,面板的压应力相对较小,但拉应力
区范围相对较大,岸坡对河床段面板应力的影响作用较弱。建于狭窄河谷中的混凝土面板坝需要更加
严格地控制堆石体的变形。改善狭窄河谷中混凝土面板坝应力变形性状的主要工程措施包括:提高堆
石体的压实密度、增加堆石体的压缩模量、在近岸坡区域设置增模过渡区、合理安排面板浇筑前的堆
石预沉降时间、在河床段面板纵缝设置可吸收面板位移柔性填充材料等。
参 考 文 献:
[ 1] 杨泽艳,周建平,王富强,等.中国混凝土面板堆石坝 30年[M].北京:中国水利水电出版社,2016.
[ 2] 杨杰,李国英.复杂地形条件下 高 面 板 堆 石 坝 应 力 变 形 特 性 研 究 [J].岩 土 工 程 学 报,2014,36(7):
775 - 781.
[ 3] 徐泽平,邵宇,胡本雄,等.狭窄河谷中高面板堆石坝应力变形特性研究[J].水利水电技术,2005,36
(5):30 - 33.
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