当前位置: 首页->水利科技->国家科技奖励->2010国家奖励->二等奖
高混凝土坝整体稳定安全控制新理论及工程应用
  2015-02-13 08:49  

  一、项目名称:

  高混凝土坝整体稳定安全控制新理论及工程应用

  二、获奖年份、奖项名称及等级:

  2010年,国家科学技术进步奖,二等奖

  三、主要完成人:

  常晓林、杨强、张林、周伟、刘耀儒、邵国建、冯树荣、任青文、王小毛、赖国伟

  四、主要完成单位:

  武汉大学,清华大学,四川大学,河海大学,中国水电顾问集团中南勘测设计研究院,长江水利委员会长江勘测规划设计研究院

  五、成果介绍

  在复杂地质和地形条件下修建高坝大库是西部水能资源开发的重要特点,目前设计和在建的许多混凝土重力坝的坝高已达2 0 0 m级,拱坝已达3 0 0 m级,高坝结构安全和复杂坝基稳定与加固问题十分突出,有些甚至是世界级的工程技术难题,已超出现行水电行业设计规范的适用范围。因此,开展高混凝土坝稳定安全理论研究是国家经济和公共安全保障的重大需求。项目组依托国家自然科学基金重点、国家重点科技攻关等1 0 0余项纵横向科研项目,经过1 0多年的系统研究,提出了一整套高混凝土坝稳定性分析的新理论和新方法,项目研究成果主要包括。

  1)在理论方法层面,提出了高重力坝稳定临界准则和复杂坝基稳定分析的新设计表达式,建立了高拱坝稳定分析的变形加固理论和整体稳定分析方法;

  2)在技术层面,提出了基于超载法模型试验的稳定控制标准、开发了基于变温相似材料的综合法( 同时超载和降强) 地质力学模型试验技术,自主研制了高混凝土坝结构稳定数值仿真分析平台TFINEAA-90

  3)在工程应用层面,将上述理论和技术应用于国内5 0多个重大水电工程, 成功解决了高混凝土坝结构安全控制标准、复杂坝基抗滑稳定、坝踵开裂、断层加固等一系列关键技术问题,研究成果为设计和施工所采用。

  国际学术界充分肯定了项目组在高混凝土坝整体稳定研究方面的国际领先地位。2008年国际岩土力学计算方法与进展协会(IACMAG)授予项目组杨强"地区杰出贡献奖"Excellent Contributions Award),以表彰在高混凝土坝稳定与加固理论等方面的杰出贡献。项目组周维垣教授2005年在地质力学模型试验和数值分析领域获IACMAG杰出贡献奖:" For excellent contributions in physical modeltest and numerical analysis…including Three Gorges and Ertanarch dams."

  湖北省和教育部于2009年组织项目鉴定,一致认为本项目研究成果达到国际领先水平。同时项目组开发的模拟岩体、土体变形破坏的底摩擦试验机(ZL200410081283.3)获国家发明专利。项目主要成果被规范采用或引用:提出的高混凝土重力坝稳定分析的广义等K法及新设计表达式和高混凝土重力坝的稳定临界准则及安全评价方法, 被我国《混凝土重力坝设计规范》(DL5108-1999)的修编所采用;提出的高拱坝起裂超载系数λ1 、非线性变形超载系数λ2、极限承载力超载系数λ3的整体稳定控制指标体系,以及整体稳定数值仿真分析平台TFINEAAA-90,被我国水利和电力行业的《混凝土拱坝设计规范》(SL282-2003DL/T5346-2006)采用。

  研究成果已经成为我国高混凝土坝结构安全稳定与加固设计的主导分析方法,成功解决了高混凝土坝设计和施工中存在的世界级工程技术难题,于2009年获湖北省科技进步一等奖。

  研究成果已成功应用于三峡、向家坝、金安桥、小湾、溪洛渡、锦屏一级、二滩、李家峡等50多个大型、特大型水电工程, 据几个工程的统计,节省投资达8.39亿元,保障了工程的安全, 推动了水电行业的技术进步,取得显著的社会经济效益。


相关信息