中國水利科研成果輯要

成果摘要：該項研究從理論分析、模型試驗結合工程應用，對深厚覆蓋層上筑混凝土面板堆石壩關鍵技術進行了較為全面和系統的研究，為深厚覆蓋層上建造面板壩的設計和施工提供了科學的依據，使覆蓋層上建面板壩技術達到了一個新的水平，對我國水利水電工程建設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力和變形規律研究；壩體防滲體系細部結構型式優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。實現的技術指標主要包括：(1)深入分析了梅溪水庫面板堆石壩在復雜河谷條件下三維應力變形性狀，特別是防滲墻、趾板和面板的應力變形特性；(2)研究了防滲體系不利的應力變形條件，以及相應的改善措施；(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力變形特性的——般規律；(4)采用物理離心模型試驗研究了防滲系統的應力變形特性，確定廠合理的趾板長度，并驗證廠用于應力變形分析的數學模型；(5)采用結構模型試驗，研究出不同止水構件和止水型式同時達到接縫止水效果和抗變形的能力，提出了適應梅溪水庫面板壩的合理接縫止水設計型式；(6)采用優化設計理淪研究了梅溪水庫面板壩的合理斷面結構型式，提出了經濟合理的設計方案；(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報模型研究，反演了壩料和覆蓋層的模型計算參數，建立了壩體變形長期預報模型。在深厚覆蓋層上直接建造面板壩目前國內外尚處于研究和發展階段，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，國內僅有柯柯亞、楚雄等壩例。但國內已建的這些壩，并不是一開始就設計成這種壩型，國外的兩座壩也主要憑經驗設計，SantaJuana壩僅用FEDAM程序對防滲墻進行簡單的有限元分析，沒有進行詳細系統分析，而梅溪水庫面板壩是國內第一座一開始就按面板一防滲墻聯合防滲思路進行設計的堆石壩。通過本項研究，提出了一系列富有創造性和先進性的研究成果，如：在應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力變形特性的雙屈服面彈塑性應力應變模型，并編制了相應的三維有限元程序；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的應力變形性狀；覆蓋層上面板壩優化設計理論；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值模型對覆蓋層上面板堆石壩應力變形預測的必要性；在建立變形預報模型中，考慮到填筑分量和時效的耦合作用，提出了簡單合理的預報模型。

寒冷季節施T技術措施研究

主要完成單位：水利部天津勘測設計研究院、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，冬季嚴寒時間，在寒冷季節進行混凝上施工，惡劣的氣候對其澆筑十分不利，為了達到既保證按計劃完成工程建設，又避免因寒冷季節施工產生的早期受凍和表面裂縫，該專題在冬季應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對大壩混凝土施工的重要性和合理性研究；(2)寒冷季節低熱微膨脹補償收縮混凝土施工技術措施的研究；(3)最佳綜合保溫技術方案的研究。經研究，得到以下三個結論：1．在寒冷季節，萬家寨工，可加快工程建設速度，實現提前2個月發電的目標。2．在寒冷季節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，對于澆筑塊側面采用懸掛6cm厚牛氈保溫被保溫，在工具式鋼模板凹槽內粘貼5cm厚泡沫塑料保溫。