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宜兴抽水蓄能电站上水库建设关键技术研究
日期:2014-08-21点击数:字号:【

成果获2010年水利部大禹水利科技二等奖

取得创新成果如下:

(1)进行大型现场筑坝材料与基岩面之间抗剪强度试验,揭示了堆石料与基岩面之间抗剪强度产生的机理及其影响因素。

(2)进行现场大型坝基岩体结构面剪切试验,揭示了影响软弱结构面抗剪强度的影响因素。

(3)进行筑坝材料大型三轴试验、湿化试验和流变试验,指出上库库盆开挖的堆石料软化系数低但其力学性质稍优于料场的堆石料,可利用作为筑坝材料,进行现场新型特大型直剪试验(剪切盒尺寸1.5m2),实测了过渡料的抗剪强度。

(4)采用数值分析与土工离心模型试验相结合的方法,研究了筑坝材料特性、筑坝材料与基岩面之间抗剪强度、坝基地下水位、挡墙墙后水位、挡墙有无位移以及坝基有无软弱结构面等因素对混凝土面板堆石混合坝的应力变形性状及其稳定安全性的影响。

(5)进行了全面的安全监测,自主开发了有限元网格生成优化程序GEDAM-CAD和巨型网格加速计算技术,满足了利用海量安全监测资料反分析验证本构模型和确定多个计算参数的要求,预测了运行期性状并得到验证。

(6)采用原型观测,数值计算和土工离心模型试验相结合的方法,研究了筑坝材料特性、筑坝材料与基岩面之间抗剪强度和坝基有无软弱结构面等诸因素对挡墙土压力、挡墙位移和挡墙稳定安全性的影响,得到验证。

(7)研究并提出了台阶状坝基面、人工粗糙基岩面、设置基础过渡层和增模区并提高压实标准、设置坝基排水系统等提高混凝土面板堆石混合坝稳定安全性的工程措施;

(8)研究并提出混合坝面板与库盆面板防裂技术。在该项成果的基础上提出了混凝土面板堆石混合坝的设计,在宜兴抽水蓄能电站建成了新型坝。

运行二年来的安全监测结果表明:混凝土面板堆石混合坝是稳定安全的,混合坝的应力变形性状良好,保证了电站正常安全运行。应用该项研究成果节省了1.1亿元建设投资,缩短了工期6个月,产生发电效益2.8亿元,减少征地,全部利用开挖料筑坝,保护环境,实现了可持续发展。


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