《瀑布溝礫石土心牆堆石壩關鍵技術》是2015年中國水利水電出版社出版的圖書，作者是姚福海 楊興國 葉發明 余學明 李鵬 王文濤 薛新華。
基本介紹
- 書名：瀑布溝礫石土心牆堆石壩關鍵技術
- 作者：姚福海 楊興國 葉發明 余學明 李鵬 王文濤 薛新華
- ISBN：9787517032939
- 出版社：中國水利水電出版社
- 出版時間：2015年06月01日
內容簡介,目錄,
內容簡介
本書是瀑布溝寬級配礫石土心牆堆石壩關鍵技術方面的科研成果專著。瀑布溝寬級配礫石土心牆堆石壩是目前全世界在深厚覆蓋層上已完建的最高礫石土心牆堆石壩,被國際大壩委員會授予“堆石壩里程碑工程"稱號。全書共分3篇10章，包括勘測設計科研篇、施工篇和監測分析篇。具體章節為緒論、寬級配礫石土用作土石壩防滲料研究、礫石土心牆堆石壩應力與變形分析、應力場與滲流場耦合研究、土石壩泄洪消能技術；深厚覆蓋層地基處理技術、礫石土心牆堆石壩填築施工技術、大壩截流和蓄水初期的水流控制技術；深厚覆蓋層上礫石土心牆堆石壩安全監測研究、礫石土心牆堆石壩變形控制關鍵技術研究等。
目錄
序
前言
勘測設計科研篇
第1章 緒論
1.1 瀑布溝大壩工程概況
1.1.1 樞紐概況
1.1.2 勘測設計過程
1.1.3 工程地質條件
1.1.4 環境條件
1.2 我國深厚覆蓋層上的心牆堆石壩和礫石土防滲體的發展
1.2.1 深厚覆蓋層上心牆堆石壩的主要特點
1.2.2 我國深厚覆蓋層上心牆堆石壩的發展歷程
12.3 國內部分深覆蓋層上心牆堆石壩的布置及運行的基本情況
1.3 瀑布溝礫石土心牆堆石壩的設計布置
1.3.1 大壩設計標準及基本布置
1.3.2 壩頂高程及結構設計
1.3.3 大壩基礎處理設計
1.3.4 大壩抗震設計措施
1.4 瀑布溝寬級配礫石土心牆堆石壩主要技術問題
1.4.1 主要技術難點
1.4.2 主要創新點
第2章 寬級配礫石土用作土石壩防滲料研究
2.1 概述
2.2 可研設計階段寬級配礫石土心牆防滲料研究
2.2.1 國內外防滲土料技術要求及現狀
2.2.2 料場選擇與天然土料的物理力學性質
2.2.3 防滲土料性質改性研究思路與論證
2.2.4 施工效果驗證
2.3 技施階段礫石土碾壓試驗研究
2.3.1 試驗使用的土料選取
2.3.2 試驗準備工作
2.3.3 振動凸碾碾壓試驗成果分析
2.3.4 試驗綜合評價與建議
2.4 小結
第3章 礫石士心牆堆石壩應力與變形分析
3.1 有限元數值分析理論基礎
3.1.1 土石料的本構模型
3.1.2 材料非線性問題的有限元解法
3.1.3 模擬施工步驟的實現過程
3.2 大壩沉降與穩定分析
3.2.1 壩坡穩定計算
3.2.2 沉降計算分析
3.3 心牆堆石壩三維仿真計算
3.3.1 三維有限元分析研究
3.3.2 蓄水初期應力與變形分析研究
3.4 大壩三維動力非線性有限元分析
3.4.1 絕對加速度反應極值
3.4.2 動應力反應極值
3.4.3 大壩震後永久變形
3.4.4 壩基砂層透鏡體的振動孔隙水壓力
3.4.5 大壩壩坡抗震穩定性
3.5 小結
第4章 應力場與滲流場耦合研究
4.1 概述
4.2 滲流場與應力場相互影響機理
4.2.1 基本假定
4.2.2 滲流場對應力場的影響機理
4.2.3 應力場對滲流場的影響機理
4.3 滲流場與應力場耦合的數學模型
4.3.1 滲流場與應力場耦合分析的連續介質模型
4.3.2 滲流場與應力場耦合分析的有限元方程及實現過程
4.4 礫石土堆石壩心牆應力場與滲流場耦合計算
4.4.1 計算區域
4.4.2 定解條件
4.4.3 耦合計算與分析
4.5 拱效應對礫石土堆石壩防滲體安全可靠性影響研究
4.5.1 拱效應時間特徵分析
4.5.2 拱效應空間特徵分析
4.5.3 結論
4.6 蓄水初期滲流場與應力場耦合反演分析研究
4.6.1 模型邊界條件
4.6.2 計算參數
4.6.3 幾何模型及求解
4.6.4 成果分析
4.7 結語
第5章 高水頭、大泄量、窄河谷、土石壩泄洪消能新技木
5.1 工程對泄洪建築物布置要求
5.2 泄洪建築物布置方案研究
5.2.1 泄洪建築方案擬定
5.2.2 泄洪建築物布置方案研究
5.3 泄洪消能技術研究
5.3.1 溢洪道泄洪消能技術研究
5.3.2 泄洪洞泄洪消能技術研究
5.3.3 泄洪建築物運行情況
5.3.4 小結
施工篇
第6章 深厚覆盞層基礎處理技術
6.1 概述
6.2 深厚覆蓋層工程地質特性及物理力學參數
6.2.1 粗粒土工程地質特性
6.2.2 砂層透鏡體工程地質特性
6.2.3 河床覆蓋層物理力學參數
6.3 深厚覆蓋層基礎綜合處理技術研究
6.3.1 深厚覆蓋層壩基部分開挖及固結灌漿處理
6.3.2 覆蓋層混凝土防滲牆
6.3.3 壩基砂層評價及處理設計
6.4 大壩基礎混凝土防滲牆施工
6.4.1 主要設計指標
6.4.2 防滲牆施工工藝流程
6.4.3 其他
6.4.4 工效分析與評價
6.5 大壩覆蓋層基礎固結灌漿
6.5.1 覆蓋層固結灌漿設計技術要求
6.5.2 覆蓋層固結灌漿
6.6 大壩基礎帷幕灌漿
6.6.1 帷幕灌漿技術要求
6.6.2 施工順序
6.6.3 灌漿施工
6.6.4 基岩帷幕灌漿試驗
6.6.5 主要施工方法
6.6.6 特殊情況處理
6.6.7 質量檢查成果
6.6.8 汶川地震對帷幕的影響分析
6.7 小結
第7章 礫石土心牆堆石壩填築施工技術
7.1 壩體填築技術要求與料場分布
7.1.1 壩體填築技術要求
7.1.2 料場分布
7.2 高山峽谷區超大型水工建築物的施工場地布置設計及最佳化
7.2.1 施工布置原則
7.2.2 砂石加工系統及混凝土拌和系統
7.2.3 施工道路
7.3 礫石土料篩分及運輸
7.3.1 礫石土篩分系統的研究與套用
7.3.2 帶式輸送機布置
7.4 快速填築及土石方最佳化調配技術
7.4.1 施工參數與控制指標
7.4.2 施工方法
7.4.3 壩體填築及壩料質量檢測結果分析
7.4.4 壩體填築質量評價
7.4.5 土石方調配最佳化
7.5 小結
第8章 大壩截流和蓄水初期的水流控制技術
8.1 截流規劃與實施
8.1.1 截流時間與標準
8.1.2 截流方式及護底研究
8.1.3 截流施工道路及場地規劃
8.1.4 截流備料
8.1.5 截流戧堤軸線及斷面選擇
8.1.6 戧堤進占施工
8.2 大壩蓄水初期下游斷流問題研究
8.2.1 問題的由來
8.2.2 利用深溪溝泄洪洞平板閘門控泄的基本方案
8.2.3 利用深溪溝平板閘門控泄方案的試驗研究
8.2.4 方案的實施
8.2.5 小結
監測分析篇
第9章 深厚覆蓋層上礫石土心牆堆石壩安全監測研究
9.1 安全監測
9.1.1 安全監測概述
9.1.2 安全監測專業特點
9.1.3 安全監測的目的和任務
9.2 瀑布溝礫石土心牆堆石壩監測系統設計和布置
9.2.1 監測斷面布置
9.2.2 壩體監測布置
9.2.3 壩基監測布置
9.3 變形監測成果分析
9.3.1 外部變形監測成果分析
9.3.2 內部變形監測成果分析
9.3.3 防滲牆傾斜變形監測成果分析
9.3.4 基礎廊道變形監測成果分析
9.4 應力監測成果分析
9.4.1 心牆土壓力
9.4.2 混凝土防滲牆應力
9.5 滲流滲壓監測成果分析
9.5.1 心牆滲壓計監測成果分析
9.5.2 P60滲壓計測值異常分析
9.5.3 防滲牆滲流滲壓監測成果分析
9.5.4 兩岸山體及廊道測壓管監測成果分析
9.5.5 堆石區滲壓監測成果分析
9.5.6 兩岸山體滲流量監測成果分析
9.6 大壩運行情況綜合評價
9.6.1 主要設計成果
9.6.2 監測成果與設計成果對比分析
9.6.3 大壩運行情況的綜合評價
9.7 大壩下游泄洪霧化問題研究
9.7.1 瀑布溝大壩泄洪霧化所帶來的問題
9.7.2 大壩下游泄洪霧化區的防護治理
9.7.3 大壩建成後近三年的泄洪霧化監測分析
9.7.4 霧化監測結論
第10章 礫石土心牆堆石壩變形控制關鍵技術研究
10.1 概述
10.2 瀑布溝壩頂裂縫形成原因分析
10.2.1 裂縫發展基本情況
10.2.2 位移過程線分析
10.2.3 裂縫成因分析
10.2.4 裂縫的處理
10.3 深厚覆蓋層上高心牆堆石壩變形規律及有關問題探討
10.3.1 壩與地基變形比較
10.3.2 壩基處理方案與裂縫控制問題探討
lO.3.3 河床基礎廊道環向結構縫設計探討
10.3.4 施工期變形及滲漏處理
10.3.5 大壩運行狀況
10.3.6 深厚覆蓋層上堆石壩基礎廊道結構形式探討
10.4 小結
展望
參考文獻
前言
勘測設計科研篇
第1章 緒論
1.1 瀑布溝大壩工程概況
1.1.1 樞紐概況
1.1.2 勘測設計過程
1.1.3 工程地質條件
1.1.4 環境條件
1.2 我國深厚覆蓋層上的心牆堆石壩和礫石土防滲體的發展
1.2.1 深厚覆蓋層上心牆堆石壩的主要特點
1.2.2 我國深厚覆蓋層上心牆堆石壩的發展歷程
12.3 國內部分深覆蓋層上心牆堆石壩的布置及運行的基本情況
1.3 瀑布溝礫石土心牆堆石壩的設計布置
1.3.1 大壩設計標準及基本布置
1.3.2 壩頂高程及結構設計
1.3.3 大壩基礎處理設計
1.3.4 大壩抗震設計措施
1.4 瀑布溝寬級配礫石土心牆堆石壩主要技術問題
1.4.1 主要技術難點
1.4.2 主要創新點
第2章 寬級配礫石土用作土石壩防滲料研究
2.1 概述
2.2 可研設計階段寬級配礫石土心牆防滲料研究
2.2.1 國內外防滲土料技術要求及現狀
2.2.2 料場選擇與天然土料的物理力學性質
2.2.3 防滲土料性質改性研究思路與論證
2.2.4 施工效果驗證
2.3 技施階段礫石土碾壓試驗研究
2.3.1 試驗使用的土料選取
2.3.2 試驗準備工作
2.3.3 振動凸碾碾壓試驗成果分析
2.3.4 試驗綜合評價與建議
2.4 小結
第3章 礫石士心牆堆石壩應力與變形分析
3.1 有限元數值分析理論基礎
3.1.1 土石料的本構模型
3.1.2 材料非線性問題的有限元解法
3.1.3 模擬施工步驟的實現過程
3.2 大壩沉降與穩定分析
3.2.1 壩坡穩定計算
3.2.2 沉降計算分析
3.3 心牆堆石壩三維仿真計算
3.3.1 三維有限元分析研究
3.3.2 蓄水初期應力與變形分析研究
3.4 大壩三維動力非線性有限元分析
3.4.1 絕對加速度反應極值
3.4.2 動應力反應極值
3.4.3 大壩震後永久變形
3.4.4 壩基砂層透鏡體的振動孔隙水壓力
3.4.5 大壩壩坡抗震穩定性
3.5 小結
第4章 應力場與滲流場耦合研究
4.1 概述
4.2 滲流場與應力場相互影響機理
4.2.1 基本假定
4.2.2 滲流場對應力場的影響機理
4.2.3 應力場對滲流場的影響機理
4.3 滲流場與應力場耦合的數學模型
4.3.1 滲流場與應力場耦合分析的連續介質模型
4.3.2 滲流場與應力場耦合分析的有限元方程及實現過程
4.4 礫石土堆石壩心牆應力場與滲流場耦合計算
4.4.1 計算區域
4.4.2 定解條件
4.4.3 耦合計算與分析
4.5 拱效應對礫石土堆石壩防滲體安全可靠性影響研究
4.5.1 拱效應時間特徵分析
4.5.2 拱效應空間特徵分析
4.5.3 結論
4.6 蓄水初期滲流場與應力場耦合反演分析研究
4.6.1 模型邊界條件
4.6.2 計算參數
4.6.3 幾何模型及求解
4.6.4 成果分析
4.7 結語
第5章 高水頭、大泄量、窄河谷、土石壩泄洪消能新技木
5.1 工程對泄洪建築物布置要求
5.2 泄洪建築物布置方案研究
5.2.1 泄洪建築方案擬定
5.2.2 泄洪建築物布置方案研究
5.3 泄洪消能技術研究
5.3.1 溢洪道泄洪消能技術研究
5.3.2 泄洪洞泄洪消能技術研究
5.3.3 泄洪建築物運行情況
5.3.4 小結
施工篇
第6章 深厚覆盞層基礎處理技術
6.1 概述
6.2 深厚覆蓋層工程地質特性及物理力學參數
6.2.1 粗粒土工程地質特性
6.2.2 砂層透鏡體工程地質特性
6.2.3 河床覆蓋層物理力學參數
6.3 深厚覆蓋層基礎綜合處理技術研究
6.3.1 深厚覆蓋層壩基部分開挖及固結灌漿處理
6.3.2 覆蓋層混凝土防滲牆
6.3.3 壩基砂層評價及處理設計
6.4 大壩基礎混凝土防滲牆施工
6.4.1 主要設計指標
6.4.2 防滲牆施工工藝流程
6.4.3 其他
6.4.4 工效分析與評價
6.5 大壩覆蓋層基礎固結灌漿
6.5.1 覆蓋層固結灌漿設計技術要求
6.5.2 覆蓋層固結灌漿
6.6 大壩基礎帷幕灌漿
6.6.1 帷幕灌漿技術要求
6.6.2 施工順序
6.6.3 灌漿施工
6.6.4 基岩帷幕灌漿試驗
6.6.5 主要施工方法
6.6.6 特殊情況處理
6.6.7 質量檢查成果
6.6.8 汶川地震對帷幕的影響分析
6.7 小結
第7章 礫石土心牆堆石壩填築施工技術
7.1 壩體填築技術要求與料場分布
7.1.1 壩體填築技術要求
7.1.2 料場分布
7.2 高山峽谷區超大型水工建築物的施工場地布置設計及最佳化
7.2.1 施工布置原則
7.2.2 砂石加工系統及混凝土拌和系統
7.2.3 施工道路
7.3 礫石土料篩分及運輸
7.3.1 礫石土篩分系統的研究與套用
7.3.2 帶式輸送機布置
7.4 快速填築及土石方最佳化調配技術
7.4.1 施工參數與控制指標
7.4.2 施工方法
7.4.3 壩體填築及壩料質量檢測結果分析
7.4.4 壩體填築質量評價
7.4.5 土石方調配最佳化
7.5 小結
第8章 大壩截流和蓄水初期的水流控制技術
8.1 截流規劃與實施
8.1.1 截流時間與標準
8.1.2 截流方式及護底研究
8.1.3 截流施工道路及場地規劃
8.1.4 截流備料
8.1.5 截流戧堤軸線及斷面選擇
8.1.6 戧堤進占施工
8.2 大壩蓄水初期下游斷流問題研究
8.2.1 問題的由來
8.2.2 利用深溪溝泄洪洞平板閘門控泄的基本方案
8.2.3 利用深溪溝平板閘門控泄方案的試驗研究
8.2.4 方案的實施
8.2.5 小結
監測分析篇
第9章 深厚覆蓋層上礫石土心牆堆石壩安全監測研究
9.1 安全監測
9.1.1 安全監測概述
9.1.2 安全監測專業特點
9.1.3 安全監測的目的和任務
9.2 瀑布溝礫石土心牆堆石壩監測系統設計和布置
9.2.1 監測斷面布置
9.2.2 壩體監測布置
9.2.3 壩基監測布置
9.3 變形監測成果分析
9.3.1 外部變形監測成果分析
9.3.2 內部變形監測成果分析
9.3.3 防滲牆傾斜變形監測成果分析
9.3.4 基礎廊道變形監測成果分析
9.4 應力監測成果分析
9.4.1 心牆土壓力
9.4.2 混凝土防滲牆應力
9.5 滲流滲壓監測成果分析
9.5.1 心牆滲壓計監測成果分析
9.5.2 P60滲壓計測值異常分析
9.5.3 防滲牆滲流滲壓監測成果分析
9.5.4 兩岸山體及廊道測壓管監測成果分析
9.5.5 堆石區滲壓監測成果分析
9.5.6 兩岸山體滲流量監測成果分析
9.6 大壩運行情況綜合評價
9.6.1 主要設計成果
9.6.2 監測成果與設計成果對比分析
9.6.3 大壩運行情況的綜合評價
9.7 大壩下游泄洪霧化問題研究
9.7.1 瀑布溝大壩泄洪霧化所帶來的問題
9.7.2 大壩下游泄洪霧化區的防護治理
9.7.3 大壩建成後近三年的泄洪霧化監測分析
9.7.4 霧化監測結論
第10章 礫石土心牆堆石壩變形控制關鍵技術研究
10.1 概述
10.2 瀑布溝壩頂裂縫形成原因分析
10.2.1 裂縫發展基本情況
10.2.2 位移過程線分析
10.2.3 裂縫成因分析
10.2.4 裂縫的處理
10.3 深厚覆蓋層上高心牆堆石壩變形規律及有關問題探討
10.3.1 壩與地基變形比較
10.3.2 壩基處理方案與裂縫控制問題探討
lO.3.3 河床基礎廊道環向結構縫設計探討
10.3.4 施工期變形及滲漏處理
10.3.5 大壩運行狀況
10.3.6 深厚覆蓋層上堆石壩基礎廊道結構形式探討
10.4 小結
展望
參考文獻
