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高混凝土面板堆石坝安全关键技术研究及工程应用
日期:2019年09月25日 17:37:32点击数:次字号:【 】

获2013年国家科技进步奖二等奖、2012年中国水力发电科学技术奖特等奖。

“八五”、“九五”国家科技攻关项目、国家自然科学基金重点项目、国际合作研究项目、重大工程科技项目,负责人郦能惠、贾金生,主要完成人李国英、米占宽、易进栋、傅华、徐竹青、李登华、张志武、李泽崇、王年香、赵魁芝等。

主要研究成果和创新点:(1)分析国内外高混凝土面板堆石坝产生垫层裂缝、面板裂缝、面板挤压破坏和严重渗漏的原因,揭示高混凝土面板堆石坝工作机理,提出高面板堆石坝变形安全设计和变形协调新理念,揭示了堆石料的颗粒破损和流变变形机理,提出了考虑颗粒破损的本构模型和流变模型,构建了接触面损伤模型,建立了高面板堆石坝变形协调准则、判别标准和变形安全设计计算方法,解决了因变形不协调引起面板挤压破坏等影响高面板坝结构安全的核心问题,为高面板坝安全建设提供了理论基础。(2)针对高面板坝防渗安全问题,提出了动态稳定止水新理念,提出了止水新结构和新材料,建立了几何非线性大变形模型,提出了止水量化设计准则,研制了高水压三向大变位止水仿真试验设备;基于孔结构、界面过渡理论,提出了面板混凝土抗裂、耐久的新方法,解决了面板止水及防渗安全的核心问题,形成了200m级高面板坝止水防渗、面板防裂配套技术。(3)针对复杂地形地质条件上安全建设高面板坝问题,实现了用离心机对坝体、坝基与防渗体系复杂结构以及高挡墙相互作用机理的模拟,建立了数学模型并揭示了深覆盖层和狭窄、陡峻地形条件下高面板坝的应力变形规律,提出了防渗墙与趾板的柔性连接方式,成功建设了九甸峡和宜兴上库等高面板坝。(4)开发了量测范围520m 的遥测遥控水平垂直位移计、耐3.5mpa水压力的高精度双向固定测斜仪等新型监测仪器;建立了考虑填筑、水压与时效耦合影响的坝体和面板应力变形计算模型,开发了预测运行期性状分析软件,形成了高面板坝安全监测成套技术。(5)提出4项国家级施工工法,研制了专项施工装备,形成了与新设计理念配套的高面板坝优质、安全施工技术。

成果已应用于25座200m级高面板坝,仅在巴贡、猴子岩、九甸峡、宜兴上库、吉林台一级和公伯峡6个工程的经济效益超过14亿元,获国家发明专利8项、实用新型专利16项,国际博览会发明金奖1项,成果列入规范10项,出版专著2部。


    
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