坝顶溢流面板坝系统仿真与建造技术

技术简介

该技术通过二次开发，计及多场耦合、多接触、多时序问题，为工程措施研究和效果验证提供科学、高效的手段和工具；通过分区局部刚度的控制，减少坝顶及溢洪道的不均匀沉降；研究泄槽阻滑措施性能，通过目标优化分析，提出最经济、最有效的阻滑措施；通过有效控制堆石料的最优含水率和合适的压实功，分区控制坝体施工参数，实现坝体快速沉降，缩短总工期；对坝身和溢洪道各部位提出合适的施工工序，避免相互干扰，加快施工进度。其中仿真技术考虑了工程的多场耦合、多接触、多时序问题，更适应界面接触和工序分析，反映各结构的空间受力更全面和更精确；通过数值仿真，实现了对坝体局部刚度的控制，减少多结构的不均匀沉降，并实现了对各结构应力变形的最优平衡点控制；通过泄槽抗滑稳定的多措施单项分析和目标优化分析，提出了科学、经济、安全的阻滑措施，且更便于质量控制；提出了坝体快速沉降工艺，缩短总工期；对大坝和溢洪道提出更科学的施工工序，避免相互间的干扰，加快施工进度。 该技术解决了坝顶溢流面板坝难于分析设计的痛点，减少结构不均匀沉降，保障了溢洪道抗滑稳定；解决了大坝快速沉降和施工干扰问题，提高了施工质量，缩短了工期。

主要性能指标

1.仿真技术具有流固耦合分析能力，可较好分析不同材料界面的挤压、滑动和脱开情况； 2.该技术适用于坝高小于70m的面板坝上建造单宽流量不超过20m³/s的溢洪道，可控制坝体与溢洪道各结构的不均匀沉降不超过4cm，坝体沉降引起的最大次生应力不起过结构强度； 3.对于窄陡河谷中的面板堆石坝，坝顶溢流较独立溢洪道和岸边溢洪道方案减少占地20～30%，缩短工期20～30％，节约工程总投资费约25～35%。

推广情况

该技术已在菲古水库坝顶溢流面板堆石坝的建设中得到应用，为该大坝的设计和施工提供了关键技术支撑，节省了工程投资，缩短了工期，减少了工程永久占地，经济和社会效益显著。该技术在广南县赛京水库工程和勐海县曼桂水库工程大坝结构的优化和沉降控制中得到应用，为大坝结构设计和施工的经济性、安全性和合理性提供了支撑，发挥了良好的经济效益。

持有单位：中水珠江规划勘测设计有限公司

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