混凝土面板堆石坝填筑施工仿真研究

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1、56低温建筑技术2012年第5期(总第167期)混凝土面板堆石坝填筑施工仿真研究尹志洋(天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室。天津300072)【摘要】针对混凝土面板堆石坝的工程特点，通过对坝体填筑施工系统进行分析，提出了建立坝体三维实体模型的方法；根据坝体填筑模拟机制和模拟规则建立了坝体填筑仿真模型。最后通过对某大坝填筑方案的分析对比来对系统的合理性进行了论证。【关键词】混凝土面板堆石坝；坝体填筑；仿真模拟【中图分类号】TU755【文献标识码】A【文章编号】1001—6864(2012)05—0

2、056—03STUDYoNDAMFⅡLGCoNSTRUCTIoNS耶ULATIONOFCoNCRETEFACEROCK．FILLDAMYINZhi—yang(StateKeyLaboratoryofHydraulicEngi．SimulationandSafety，TianjinUniv．，Tianjin300072，China)Abstract：Accordingtothecharacteristicsofconcretefacerock—filldamconstruction，themethodu

3、sedtocreatethree—dimensionalsolidmodelofthedamisproposedbytheanalysisofthedamfillingconstructionsystem．I1ledamfillingsimulationmodelbasedonthedamsimulationmechanismandrulesisdeveloped．Throughacomparativeanalysisofthedamfillingprogram，therationalityofthe

4、systemisdemonstrated．Keywords：concretefacerock—filldam；damfilling；simulation混凝土面板堆石坝因具有经济性良好、适应性高系统和开挖系统的工作状态，最终将影响整个施工系及施工速度快的优点而被国内外许多大型电站所采统的施工强度和施工进度。用⋯。在面板堆石坝施工过程中，坝体填筑是其主要(2)不同填筑时段的填筑工作面的大小所造成分项工程，坝体填筑不仅自身施工工艺复杂，工序繁的影响。坝体填筑作业的初期和后期的工作面积较多，且与上坝道路，料

5、场布置及工程进度安排等环节小，无法进行流水作业，坝体填筑强度较低；填筑作业紧密联系，人工进行施工方案的比较和优化很难做到中期的工作面较大，可进行流水作业，坝体填筑强度及时有效，而计算机仿真技术可有效地对工期安排和较高，而对应时期的开挖强度和运输强度却可能是相资源分配等进行快速、精确的分析论证。为此，综合反的状态，因此需要根据填筑系统的需求对运输系统考虑了填筑强度、流水作业等方面的因素，及不同填和开挖系统进行合理的调节平衡。筑区各种料物的填筑协调的要求，在对坝体填筑施工1．2填筑区与填筑子区的划分系统分

6、析的基础上，建立了坝体填筑仿真模型，并通面板堆石坝的填筑一般是分期分层进行。每一过实例对模型的可行性进行了验证。层不同分区的料物填筑顺序一般采用“先粗后细”法，1坝体填筑施工系统分析坝面填筑作业主要包括卸料平料、洒水碾压和质量验1．1坝体填筑系统的作用收三道工序。堆石坝施工系统主要由坝体填筑系统、土石方运通常根据导流度汛及施工总进度安排将填筑总输系统和料物开挖系统三部分组成，三个子系统相辅工期划分为不同的填筑时段，并且根据不同料物之间相成，即相互独立又相互联系，其中，坝体填筑系统的接触面是否需要骑缝碾

7、压来划分不同的填筑区，同作用主要体现为两个方面。时，为了充分考虑各种料物之间填筑时间和填筑强度(1)不同的填筑料物所受降雨的影响不同，其的协调关系，按照填筑料物和施工工艺的不同，将一中垫层料和过渡料受降雨影响较大。雨量大小和历个填筑区划分为若干个填筑子区，最后根据填筑料物时将影响填筑施工的停工时间和历时，进而影响运输的不同压实厚度将每一期划分出若干层。具体分区尹志洋：混凝土面板堆石坝填筑施工仿真研究57分层情况如图1所示。水流方向图1坝体分区分层图2坝体填筑模拟模型2．1坝体填筑三维实体模型坝体填筑三

8、维实体模型属于水利工程施工系统中的静态地物实体范畴】。建模方法可以分为先整体后局部和先局部后整体两种。先整体后局部是首先进行大坝整体模型的构建，然后根据坝体分区即料图2模拟流程图物的不同分解成若干分区子实体，再根据各个填筑时到要求时，才能进行填筑施工。具体的模拟规则如下。段的到达高程进行分层建模，从而得到不同时段各个(1)降雨约束。由于各种填筑料物的含水率有分区的实体。先局部后整体是首先根据填筑区料物及结构形式的不同，分别对每一个填筑分区进行建严格的控制