Напряженно-деформированное состояние грунтовых плотин с диафрагмами из асфальтобетона

• Автор: Рвигимба Фидель
• Шифр специальности: 05.23.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 163 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

Глава 1. Анализ и обобщение современного опыта расчетов и мониторинга

поведения грунтовых плотин с диафрагмами из асфальтобетона

1.1. Анализ натурных данных по поведению плотины Финстерталь Австрия.

1.2. Анализ натурных данных но поведению плотины Г росс Дюн Германия.

1.3. С равнение способов измерения деформаций в диафрагмах из АФБ

1.4. Анализ результатов расчтов НДС плотин Финстерталь и Гросс Дюн

1.4.1. Методика расчетов НДС

1.4.2. Анализ результатов расчетов НДС плотины Финстерталь Австрия.

1.4.3. Анализ результатов расчетов НДС плотины Гросс Дюн Германия.

1.4.4. Обобщение данных расчтов НДС плотин Финстерталь и Г росс Дюн.
1.5. Натурные и расчетные данные но НДС плотины Фейстритцбах Австрия.
1.6. Натурные и расчетные данные по НДС плотины Сторватн Норвегия. Глава 2. Анализ и обобщение результатов исследований физикомеханических свойств укатанного асфальтобетона.
2.1. Проектирование состава смесей из АФВ и их основные свойства
2.2. Анализ данных трехосных испытаний образцов АФБ различного состава.
2.2.1. Методика проведения трехосных испытаний АФБ.
2.2.2. Сравнение результатов трехосных и двухосных испытаний АФБ
2.2.3. Влияние качества заполнителей на прочность и деформируемость АФБ.
2.2.4. Влияние содержания и вязкости биту ма на поведение АФБ.
2.2.5. Оптимизации деформатнвности и прочности диафрагмы на сдвиг
2.3. Влияние методов уплотнения образцов АФБ на их НДС.
2.3.1. Состав смеси АФБ, используемой в исследовании.
2.3.2. Метод натурного уплотнения образцов АФБ.
2.3.3. Анализ и сравнение результатов трехосных опытов.
2.3.4. Различия в поведении образцов АФБ, уплотненных разными методами
2.3.5. Сравнение полевого и лабораторных методов уплотнения образцов
2.3.6. Выводы и рекомендации по методам у плотнения образцов АФБ
2.4. Испытание образцов АФБ на водопроницаемость.
2.4.1. Приборы и методика испытаний АФБ на водопроницаемость
2.4.2. Сопротивление образцов АФБ трещинообразоваиию при изгибе
2.4.3. Оптимизация водонепроницаемости образцов АФБ.
Глава 3. Программы расчетов НДС грунтовых плотин с диафрагмами из АФБ
и математические модели А ФБ и крупнообломочных грунтов
3.1. Краткое описание программы 1ЧЬ8ТКЕ
3.2. Учет в программе нелинейности деформационных свойств грунтов
3.3. Гиперболическая модель грунта.
3.4. Расширенная гиперболическая модель грунтов.
3.4.1. Учет нелинейности деформирования грунта при нагрузке.
3.4.2. Учет нелинейности деформирования грунта
при разгрузке и повторной нагрузке
3.4. 3. Учет дилатанции плотного несвязного грунта
3.5. Модификация упругопластической модели КэмКлей для камня.
3.5.1. Учет в модели снижензш прочности камня на сдвиг с ростом давления.
3.5.2. Описание в модели упругопластических деформаций камня
3.6. Учет дополнительной осадки камня вследствие замачивания водой ВБ. Глава 4. Расчеты НДС ряда крупных плотин с диафрагмами из АФБ
и сравнение результатов расчетов с натурными данными.
4.1. Результаты расчетов НДС диафрагмы и плотины Гросс Дюн Германии
4.1.1. Расчетные случаи и характеристики грунтов и АФБ.
4.1.2. Анализ результатов расчетов НДС плотины и диафрагмы из АФБ.
4.1.3. Строительный случай при переменном коэффициенте Пуассона АФБ
4.1.4. Раздельное возведение плотины и наполнение ВБ.
4.1.5. Сравнение расчетных и натурных данных по НДС плотины Гросс Дюн
4.2. Результаты расчетов НДС диафрагмы и плотины Сторватн Норвегия.
4.2.1. Расчетные случаи и характеристики грунтов и АФБ.
4.2.2. Анализ результатов расчетов НДС плотины и диафрагмы АФБ
4.2.3. Строительный случай С.
4.2.4. Одновременное поэтапное строительство и наполнения ВБ
4. 3. Результаты расчета НДС плотины Ь0 м, с укатанной диафрагмой.
4.3.1. Расчетные случаи и характеристики грунтов и АФБ
4.3.2. Строительный случай при уплотненных зонах камня
вокруг диафрагмы из АФБ
4.3.3. Строительный случай при недоуплотненных зонах камня
вокруг диафрагмы из АФБ.
4.3.4. Конец наполнения после строительства плотины при уплотненных вокруг диафрагмы из АФБ
4.3.5. Наполнение ВБ после строительства плотины при недоу плотнен ном камне вокруг укатанной диафрагмы из АФБ.
Глава 5. Анализ результатов расчетов НДС Богучанской плотины
с диафрагмой из укатанного литого и А ФБ
5.1. Анализ результатов расчетов НДС плотины с укатанной диафрагмой.
5.1.1. Расчетные случаи и характеристики грунтов и АФБ.
5.1.2. Строительный случай при переменном коэффициенте Пуассона АФБ
5.1.3. Наполнение ВБ после возведения плотины
5.1.4. Одновременное возведение плотины и наполнение ВБ
5.2. Анализ результатов расчетов НДС плотины с литой диафрагмой
5.2.1. Расчетные случаи и характеристики грунтов и АФБ.
5.2.2. Строительный случай при уплотненных зонах камня
вокруг диафрагмы из литого АФБ
5 Строительный случай при недоуплотненных зонах камня
вокруг диафрагмы из литого АФБ
5.2.4. Наполнение ВБ после строительства плотины при уплотненном
камне вокруг диафрагмы из литого АФБ.
5.2.5. Наполнение ВБ после строительства плотины при недоуплотненном камне вокруг диафрагмы из литого АФБ.
5.3. Применение двухфазной вязкоупругопластичной модели АФБ
в расчетах ИДС Богучанской плотины с диафрагмой из АФБ.
5.3.1. Новая модель поведения АФБ.
5.3.2. Сравнение опытных и расчетных результатов
5.3.3. Применение новой модели АФБ в расчетах НДС грунтовой плотины 1 Основные выводы и рекомендации
Литература


Распределение смещений в плотине ясно показывает влияние скальной гряды рис. ЗА, а. Во время строительства плотины максимальная осадка около см была измерена посредине высоты низовой упорной призмы. В горизонтальном направлении плотина расползалась в обе стороны примерно на см в результате расклинивающего действия скальной гряды, над которым в горизонтальном направлении имела место лишь небольшая деформация плотины. Горизонтальное расползание наблюдали почти по всему поперечному сечению плагины. Наполнение ВБ привело к осадке верхового откоса плотины и к горизонтальному смещению низовой упорной призмы в сторону НБ. Измерения дали ясную картину смещений и изгибов диафрагмы во время строительства и позже при наполнении и опорожнении ВБ рис. А. Во время строительства диафрагма смещалась в сторону ВБ. Наполнение ВБ привело к восстановлению этого смещения в обратном направлении в НБ и в это время горизонтальное смещение диафрагмы см было замерено у гребня плотины. Рис. Рис. Плотина Финстерталь, главное поперечное сечение. Измерительная аппаратура для наблюдения за диафрагмой а уровнемеры в резиновых шлангах 7 шт. Ь отвесы 2 шт. АФБ 3 шт. Рис. А. Плотина Финстерталь. Рис. В. Плотина Финстерталь, главное поперечное сечение. Расчтные смещения на конец строительства г. Рис. Плотина Финстерталь, главное поперечное сечение. Рис. А. Плотина Финстерталь, главное поперечное сечение. При последующих колебаниях уровня ВБ плотина деформировалась почти упруго. Диафрагма была вовлечена в это упругое маятниковое колебание. В главном поперечнике плотины впервые изменение толщины диафрагмы измеряли на 3 отдельных уровнях посредством специально установленных измерительных устройств. Результаты измерений показали расширение диафрагмы в зависимости от уровня воды рис. Причиной с расширения была большая неравномерность напряжений и деформаций вблизи диафрагмы. После первого наполнения ВБ колебательное расширение диафрагмы быстро прекратилось. Расход фильтрации через тыс. ВБ до 3 лс в г. Анализ нату рных данных по поведению плотины Гросс Дюн Г ермания. По сравнению с плотиной Финстерталь эта плотина высотой м расположена в широкой долине и была построена в гг. В основании плотины залегают переслаивающиеся серые вакки и алевролиты. Эту относительно слабую скалу использовали для отсыпки упорных призм плотины, которые были уплотнены до плотности КНм3. Профиль плотины показан на рис. Для отсыпки внутренних зон плотины использовали хорошо уплотненную горную массу небольшой крупности. Диафрагма толщиной см опирается на контрольную галерею. В верхней трети высоты плотины диафрагма наклонена в сторону НБ. На остальной высоте плотины диафрагма вертикальная. В верховой и низовой переходных зонах использовали щебень крупностью до мм. Хотя плотина была построена к концу г, наполнение ВБ не было начато до начала г, что обеспечило уникальную возможность изучить поведение плотины в течение трех лет под действием ее собственного веса 5. Наряду с обычными измерениями, на этой плотине для проведения наблюдений предусмотрена отдельная измерительная шахта рис. Шахта выполнена из сборных жб кольцевых элементов в виде сдвоенных усечнных конусов, соединнных торцами рис. Их монтируют гак, чтобы внутреннее пространство кольцевых элементов могло свободно использоваться для размещения КИА. Внутри этой шахты на нескольких уровнях измеряют осадки и горизонтальные перемещения плавающих кольцевых элементов, а также измеряют положение самой шахты для определения осадок и смещений низовой упорной призмы плотины и диафрагмы в целом. Кроме этого из шахты выполняют измерения толщины диафрагмы. Датчики давления грунта измеряют нагрузку на верхнюю часть галереи рис. Рис. Рис. Плотина Г росс Дюн, главное поперечное сечение. Рис. Плотина Гросс Дюн, измерительные устройства. Рис. Плотина Гросс Дюн, главное поперечное сечение. КИА А диафрагма из АФБ, В фильтр, С низовая упорная призма, с датчик горизонтального давления, Г датчик вертикального давления
Рис. Плотина Гросс Дюн, главное поперечное сечение.