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特高心墙堆石坝工程技术 版权信息
- ISBN：9787519890261
- 条形码：9787519890261 ; 978-7-5198-9026-1
- 装帧：平装-胶订
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>>
特高心墙堆石坝工程技术 内容简介
RM特高心墙堆石坝设计，充分借鉴了国内外300m级高心墙堆石坝设计建设经验，围绕特高心墙堆石坝的有关科学理论和关键技术问题，开展了全面、系统、深入的研究工作，取得了丰硕的研究成果，为工程建设奠定了扎实的技术基础。防渗土料方面，引入了1m直径的大口径钻探进行勘察取样，有效地提高了近50m厚砾石土勘察取样的效率和准确性，采用室内试验和现场试验等手段，揭示了工程宽级配砾石土料P5含量、细粒含量、黏粒含量与渗透性能和变形性能的规律，确立了防渗土料关键控制指标，提出了“分层分区立采、不同质量料区掺混、筛分调整土料级配、搅拌机搅拌土料均匀、运料皮带机加水、堆料机堆料闷制”等防渗土料的改性工艺，并在现场进行了土料加工、碾压等试验，改性后土料各项性能指标都达到了设计要求。接触土料方面，采用了3 种不同的剪切渗透试验方法，论证了RM大坝细粒、黏粒含量偏低的接触黏土料分区利用适应性和安全性问题，表明在大剪切变形条件下，黏粒含量15%～20%的接触黏土料，其渗透稳定性能满足特高坝要求。堆石料方面，通过大量力学特性和特殊性能试验，结合坝体变形协调研究，提出了复杂开挖料的分区利用控制指标，即岩石饱和抗压强度小值平均值35MPa～40MPa时，用于坝体堆石料Ⅱ区，岩石饱和抗压强度小值平均值40MPa以上时，用于坝体堆石料Ⅰ区，且坝体堆石料采用同一压实标准控制。
全书共8章。第1章介绍国内外高心墙坝发展概况、设计建设关键技术、典型高心墙坝的运行状况，从核心科学理论和关键工程技术等方面分析了RM坝面临的技术挑战。第2章介绍RM坝土料的勘察试验研究情况，土料的防渗特性和变形性能，改性技术及其现场试验验证成果。第3章介绍了堆石料的特性、特殊性能试验成果以及堆石料缩尺效应研究成果。第4章介绍RM坝设计技术方案，包括心墙结构、坝体建基面、坝体轮廓、坝体分区、筑坝材料、坝坡稳定等内容。第5章介绍了坝体变形预测的理论方法、坝体变形协调与控制技术、坝体岸坡剪切变形模拟试验、水力破坏评价与控制、坝体裂缝评价与防治等内容。第6章介绍了坝体渗流方面研究的*Z新成果。第7章介绍大坝抗震防震分析、试验、抗震措施以及极限抗震能力方面的研究成果。第8章对研究成果进行了总结，提出下一步深入研究的方向。本项技术研究成果获得2023年度“中国大坝工程学会科技进步奖特等奖”。本书由直接参与工程设计的中青年工程技术人员为主编著。
特高心墙堆石坝工程技术 目录
**章 高心墙堆石坝技术进展及挑战 1
1.1 高心墙堆石坝建设运行概况 1
1.1.1 国外高心墙堆石坝建设状况 1
1.1.2 国内高心墙堆石坝建设状况 2
1.1.3 高心墙堆石坝运行状况 3
1.2 高心墙堆石坝主要技术进展 6
1.2.1 坝体分区 6
1.2.2 筑坝材料 11
1.2.3 渗透稳定 16
1.2.4 变形稳定 1718
1.2.5 坝坡稳定 2122
1.2.6 抗震防震 2324
1.2.7 安全监测 2527
1.2.8 坝料试验 2628
1.2.9 土料改性 2830
1.3 RM坝技术发展与创新 2930
1.3.1 RM坝关键技术 2930
1.3.2 主要技术创新 3133
1.4 本章小结 3234
第二章 土料特性及改性技术 3336
2.1 土料勘察要求及试验内容 3336
2.1.1 勘察要求 3336
2.1.2 试验内容 3438
2.2 土料场勘察 3538
2.2.1 土料场选择原则 3538
2.2.2 基本地质条件 3639
2.2.3 防渗土料勘察 3943
2.2.4 接触土料勘察 4347
2.3 防渗土料试验 4549
2.3.1 颗粒级配 4549
2.3.2 天然含水率与塑性指数 4752
2.3.3 分散性及化学分析 4853
2.3.4 膨胀、湿化、收缩特性 5155
2.3.5 击实特性 5257
2.3.6 渗透特性 5358
2.3.7 强度特性 6065
2.3.8 固结剪切试验 6569
2.3.9 静力三轴试验 6670
2.3.10 真三轴试验 6873
2.3.11 等向固结试验 7075
2.3.12 等应力比试验 7277
2.3.13 复杂应力路径 7681
2.3.14 流变、浸水变形试验 7984
2.3.15 水力劈裂（击穿）试验 8288
2.3.16 动力试验 8590
2.4 接触土料试验 8792
2.4.1 颗粒级配 8792
2.4.2 天然含水率与液塑性指数 8793
2.4.3 分散性 8893
2.4.4 矿物、化学试验 8893
2.4.5 击实、渗透、固结及三轴试验 8994
2.4.6 大剪切变形条件下接触黏土料与岸坡接触面渗流特性 9095
2.5 防渗土料及接触黏土料设计控制指标 9398
2.5.1 防渗土料 9398
2.5.2 接触土料 98104
2.6 改性技术及现场试验 101107
2.6.1 防渗土料加工工艺发展概述 101107
2.6.2 级配改善措施 105113
2.6.3 含水率改善措施 109117
2.6.4 现场试验 112120
2.7 本章小结 123132
第三章 堆石料特性及缩尺效应 125134
3.1 概述 125134
3.2 堆石料源及利用原则 126135
3.2.1 料源概况 126135
3.2.2 物理力学性能试验 126135
3.2.3 工程开挖料利用原则 128137
3.3 坝壳料级配与优化 129138
3.3.1 设计级配拟定 129138
3.3.2 室内试验级配 131140
3.3.3 极值干密度与小于5mm颗粒含量的关系 134144
3.3.4 基于分形维数法的堆石料级配研究 135145
3.3.5 室内试验制样标准 140150
3.4 静力特性试验 141151
3.4.1 干密度试验 141151
3.4.2 大型侧限压缩试验 142152
3.4.3 大型三轴试验 143154
3.5 渗透特性试验 149160
3.5.1 渗透变形试验 149160
3.5.2 反滤试验 150161
3.6 堆石料特殊性能试验 151162
3.6.1 湿化试验 151162
3.6.2 流变试验 157168
3.6.3 风化劣化试验 163174
3.6.4 循环加卸载试验 165176
3.6.5 复杂应力路径试验 166177
3.6.6 接触面特性试验 170181
3.6.7 动力特性试验 171183
3.7 堆石料缩尺效应研究 181192
3.7.1 室内超大三轴试验 181192
3.7.2 数值试验 184196
3.7.3 已建工程反演分析 192204
3.7.4 原级配堆石料力学参数推求方法 198210
3.8 本章小结 202214
第四章 RM坝设计技术方案 205218
4.1 概述 205218
4.2 心墙型式及轮廓比较研究 206219
4.2.1 心墙型式比选 206219
4.2.2 心墙轮廓比选 216232
4.3 心墙建基面选择 220236
4.3.1 河床建基面 220236
4.3.2 岸坡建基面 223239
4.4 坝体轮廓比较研究 226243
4.4.1 坝坡和坝顶宽度对坝坡稳定影响分析 226243
4.4.2 坝体轮廓设计参数拟定 229246
4.5 堆石料分区研究 230247
4.5.1 坝料分区原则 230247
4.5.2 坝料分区方案拟定 235249
4.5.3 方案比较 237251
4.4.4 反滤层及过渡层设计 240254
4.5.5 上、下游护坡 241255
4.6 筑坝材料设计 241256
4.6.1 防渗土料 241256
4.6.2 接触土料 242257
4.6.3 反滤料 243257
4.6.4 过渡料 245260
4.6.5 堆石料 246261
4.6.6 上、下游压重填筑料 247262
4.6.7 坝料填筑标准及设计指标 247263
4.7 坝坡稳定分析 248264
4.7.1 分析方法 248264
4.7.2 刚体极限平衡法 249264
4.7.3 有限元强度折减法 251267
4.7.4 可靠度法 253269
4.8 坝基处理 254270
4.8.1 坝基地质条件 254270
4.8.2 坝基开挖 256272
4.8.3 坝基处理 257273
4.8.4 防渗处理 257273
4.9 本章小结 263279
第五章 坝体变形预测与控制技术 265281
5.1 概述 265281
5.2 坝体变形预测理论方法 266282
5.2.1 本构模型 266282
5.2.2 渗流固结有限元法 287304
5.2.3 湿化计算方法 301319
5.2.4 流变计算方法 303322
5.2.5 堆壳风化劣化计算方法 313332
5.3 心墙变形控制 317337
5.3.1 工程经验 317337
5.3.2 P5含量的影响 318338
5.3.3 级配离散性的影响 319339
5.3.4 心墙固结的影响 320341
5.4 心墙与坝壳变形协调控制 321341
5.5 心墙与岸坡剪切变形控制 326346
5.5.1 工程经验 326347
5.5.2 心墙建基面型式的影响 330351
5.5.3 接触黏土区剪切变形规律 333354
5.5.4 心墙与岸坡界面应力传递规律 337358
5.5.5 心墙与岸坡接触剪切离心机模型试验 339360
5.6 水库蓄泄水控制 343365
5.6.1 初次蓄水 344365
5.6.2 常规放空 347369
5.6.3 应急放空 348371
5.6.4 水库蓄泄水速率控制指标 349372
5.7 大坝变形演化规律及控制指标 351374
5.7.1 坝体应力变形一般规律 351374
5.7.2 坝体总变形量 354377
5.7.3 后期变形 355379
5.7.4 大坝变形控制指标 357380
5.8 大坝静力离心机模型试验 357380
5.8.1 试验方案 357380
5.8.2 试验结果与分析 360383
5.9 心墙水力破坏评价方法及防治措施 368391
5.9.1 心墙水力劈裂判别方法 369392
5.9.2 砾石土心墙水力击穿模拟方法 371395
5.9.3 有限元-无单元耦合模拟方法 375399
5.9.4 基于内聚力模型的水力劈裂模拟方法 378402
5.9.5 心墙水力破坏防治措施 379403
5.10 坝体裂缝预测方法及防治措施 381405
5.10.1 心墙坝裂缝工程实例 382406
5.10.2 变形倾度有限元法 384409
5.10.3 坝体张拉裂缝有限元-无单元耦合法 387412
5.10.4 坝顶开裂扩展连续-离散耦合法 391416
5.10.5 坝体裂缝防治措施 395420
5.11 本章小结 396422
第六章 坝体渗流稳定分析 401427
6.1 概述 401427
6.2 坝体及坝基防渗体系构建 401427
6.3 反滤层设计控制方法及反滤试验研究 406432
6.3.1反滤层设计控制方法 406432
6.3.2 反滤试验研究 410436
6.4 心墙裂缝愈合研究 411437
6.4.1 心墙裂缝愈合试验研究 411437
6.4.2 裂缝形状和大小对愈合效果的影响 413439
6.5 大剪切变形条件心墙与岸坡接触面抗渗性能研究 420447
6.5.1 研究背景 420447
6.5.2 直剪渗透试验研究 422449
6.5.3 三轴剪切渗流试验研究 424452
6.5.4 旋转连续剪切渗流试验研究 427455
6.6 坝体及坝基渗流分析 432460
6.6.1 主要分析内容 432460
6.6.2 渗流控制基本标准 432460
6.6.3 天然渗流场反演计算及模型率定 433461
6.6.4 二维稳定渗流分析 435464
6.6.5 三维稳定渗流分析 437466
6.6.6 坝体非稳定渗流分析 440470
6.6.7 坝体及坝基渗透系数敏感性分析 446476
6.6.8 防渗系统随机缺陷条件下三维稳定渗流场计算 448479
6.7 本章小结 453484
第七章 抗震防震关键技术 455487
7.1 概述 455487
7.2 动力本构模型 456488
7.2.1 等价黏弹性动力分析方法 456488
7.2.2 真非线性动力本构模型 458490
7.2.3 静动力统一弹塑性本构模型 462494
7.3 地震动输入 474506
7.3.1 复杂坝基岩体地震波传播特性 475507
7.3.2 非一致性地震波动输入法 479511
7.3.3 大坝频谱特性及滤波效应 481513
7.4 大坝动力响应及抗震稳定性数值模拟 483516
7.4.1 地震动参数 483516
7.4.2 计算条件 491523
7.4.3 大坝加速度反应 492524
7.4.4 地震永久变形 495528
7.4.5 坝坡抗震稳定性 496529
7.4.6 心墙动强度及反滤层液化分析 498531
7.4.7 接触黏土静动应力变形 503536
7.4.8 大坝抗震计算成果 505537
7.4.9 与同类工程的比较 510542
7.5 大坝整体离心机振动台模型试验 511544
7.5.1 心墙堆石坝震害经验 511544
7.5.2 BK组试验成果 512545
7.5.3 NK组试验成果 517549
7.6 心墙与岸坡接触剪切离心机振动台模型试验 523556
7.7 大坝抗震措施及加固效果研究 527559
7.7.1 工程抗震措施经验 527559
7.7.2 RM大坝设计抗震措施 532565
7.7.3 坝顶抗震加固效果研究 536570
7.8 大坝抗震评价方法及极限抗震能力 552587
7.9 本章小结 554589
第八章 结论与展望 558594
8.1 结论 558594
8.1.1 防渗土料 558594
8.1.2 接触土料 558595
8.1.3 坝壳堆石料 559595
8.1.4 坝体分区 559596
8.1.5 变形预测与变形试验 560596
8.1.6 变形协调与控制 561598
8.1.7 水力破坏评价及防护 563600
8.1.8 坝体开裂评价与防治 563600
8.1.9 渗流与渗透稳定 563600
8.1.10 抗震防震 564601
8.2 展望 566604
参考文献 569607
展开全部
特高心墙堆石坝工程技术 作者简介
湛正刚，正高级工程师，中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司副总经理兼总工程师，是电力勘测设计行业设计大师、贵州省勘察设计大师和贵州省十层次人才，河海大学研究生基地博士生导师。在水利水电工程高堆石坝设计、特大型水工隧洞设计，峡谷地区泄洪消能，特高边坡治理等方面有着较高的造诣和理论水平，工程设计和研究的丰富经历和实践经验。,湛正刚，正高级工程师，中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司水利水电工程院副院长
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