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第一编 枢纽布置及建筑物优化与深化3

引言3

第一章 提前发电和施工导流与施工通航方案研究8

第一节 明渠不通航·两期(半)导流优化方案研究8

第二节 明渠不通航条件下施工通航方案研究10

第三节 提前发电的研究12

第四节 小结15

第一节 泄洪建筑物布置优化的研究16

第二章 泄水建筑物型式及消能技术研究16

第二节 溢流建筑物布置优化的研究26

第三节 溢流坝下游挑流冲刷的研究32

第四节 小结43

第三章 电站进水口防淤冲沙设施的研究45

第一节 排沙孔进口高程的探讨45

第二节 三期碾压混凝土围堰不同拆除高程的冲刷漏斗试验48

第三节 排沙孔对减少机组进沙量效果的试验50

第四节 小结51

第一节 枢纽排漂建筑物的布置52

第四章 电站进水口拦排漂设施试验研究52

第二节 各排漂建筑物的排漂效果试验54

第三节 拦排漂工措施57

第四节 小结58

第五章 高温下浇筑碾压混凝土的研究59

第一节 概述59

第二节 计算方法与允许应力59

第三节 碾压混凝土高重力坝温度应力与温度控制的特点76

第四节 温度控制措施83

第五节 厂房坝段的温度应力与温度控制91

第六节 泄洪坝段的温度应力与温度控制98

第七节 小结101

第六章 三峡大坝设计复核与优化103

第一节 重力坝三维CAD103

第二节 大坝断面优化119

第三节 大坝复核计算135

第四节 动力分析150

第七章 三峡枢纽大坝碾压混凝土耐久性研究155

第一节 试验资料155

第二节 试验方法及原材料156

第三节 试验碾压混凝土配合成分设计158

第四节 特殊试验结果与分析160

第五节 碾压混凝土孔结构和孔分布与耐久性的关系163

第六节 推荐的碾压混凝土配合成分164

第七节 碾压混凝土碳化试验164

第八节 小结166

第八章 水电站厂房振动分析167

第一节 概述167

第二节 技术设计阶段厂房上部结构自振特性的三维动力有限元整体动力分析167

第三节 技术设计阶段发电机层楼板—风罩联合振动体系自振特性的有限元动力分析170

第四节 技术设计阶段厂房水下结构自振特性的三维整体动力分析171

第五节 厂房振源机理分析172

第六节 厂房共振校核计算180

第七节 水电站厂房机组振动原型观测实例分析及振动处理措施182

第八节 厂房上部结构比较方案的动力分析183

第九节 厂房发电机层楼板与厂房水下结构防共振的结构措施184

第十节 其他防共振措施186

第十一节 水电站厂房振源机理分析与共振校核方法的实例验证188

第十二节 小结190

第一节 基本资料192

第九章 蜗壳垫层材料和厚度对周围混凝土应力影响的研究192

第二节 计算图形及计算组合194

第三节　平面应力计算内容与结果199

第四节 三维计算内容及结果208

第五节 小结214

结语215

第二编 施工期导流与通航问题研究221

引言221

第一节 概述224

第一章 施工导流建筑物布置及其水力学问题研究224

第二节 初步设计审查前的研究工作228

第三节 初步设计审查后的研究工作238

第四节 小结250

第二章 施工期通航建筑物布置及其通航条件研究252

第一节 概述252

第二节 导流明渠通航水流条件优化研究253

第三节 临时船闸通航水流条件研究268

第四节 施工期通航运输技术研究273

第五节 小结280

第一节 概述281

第三章 施工期导流与通航方案及其施工进度控制性计划研究281

第二节 关于提前发电措施研究283

第三节 关于施工期导流与通航方案研究285

第四节 导流明渠施工期不通航建议方案288

第五节 三期导流碾压混凝土围堰挡水发电施工总进度各方案研究295

第六节 三期导流右岸坝体挡水发电施工总进度各方案研究301

第七节 各总进度计划施工期发电效益分析303

第八节 小结306

第一节 概述308

第四章 施工期临肘航道泥沙淤积问题及其对策研究308

第二节 以往研究成果回顾309

第三节 泥沙模型试验研究311

第四节 导流与通航建筑物防护措施研究318

第五节 施工期明渠通航船模试验319

第六节 小结321

结语322

第三编 二期深水高土石围堰关键技术研究327

引言327

第一节 二期围堰工程概况329

第一章 概论329

第二节 二期深水高土石围堰的特点和关键技术问题332

第三节 “八五”攻关的主要内容安排334

第四节 围堰研究工作的概况和本次攻关的过程335

第五节 攻关技术水平和实用意义336

第六节 一期围堰的现场测试337

第二章 二期围堰填料的工程特性研究341

第一节 概述341

第二节 围堰填料的基本性质342

第三节 水下抛填密度和坡角的离心模型试验348

第四节 大型平面应变仪的设备完善及试验技术研究351

第五节 试验数据处理系统的研究352

第六节 围堰填料的应力应变关系研究353

第七节 小结361

第三章 二期围堰断面结构研究和工程布置的优化363

第一节 二期围堰应力应变分析363

第二节 断面型式的离心模型试验验证及粗粒料相似律研究388

第三节 围堰的渗流分析399

第一节 围堰地震作用的动力问题研究413

第四章 二期深水高土石围堰动力稳定性研究413

第二节 爆破振动问题研究465

第五章 防 (排)渗新材料研究489

第一节 概述489

第二节 柔性材料研究490

第三节 土工合成材料研究494

第四节 小结508

第四编 高水头多级船闸水力学研究513

引言513

第一章 概论515

第二章 输水系统布置及阀门段廊道体型研究520

第一节 概述520

第二节 主要研究成果521

第三节 小结547

第三章 输水阀门水动力与流激振动特性549

第一节 概述549

第二节 阀门启闭力特性549

第三节 阀门支铰荷载特性556

第四节 输水阀门流激振动研究559

第五节 小结568

第四章 反弧形输水阀门空化特性与减免空化及空蚀措施569

第一节 概述569

第二节 反弧形输水阀门非恒定流空化特性及抑制空化的基本措施570

第三节 反弧门门楣通气防护措施583

第四节 阀门段金属材料空蚀改性研究592

第五节 小结596

第五章 船闸输水时引航道非恒定流和通航水流条件研究597

第一节 概述597

第二节 上游引航道通航水流条件研究598

第三节 上游引航道自航船模试验604

第四节 闸室旁侧泄水时下游引航道通航水流条件610

第五节 小结614

第六章 双线连续五级船闸总体运行水力学试验研究615

第一节 概述615

第二节 总体运行模型和试验设备616

第三节 三峡船闸运行状态分析617

第四节 不补水运行状态输水水力特性620

第五节 补水运行状态的水力特性624

第六节 末级超长泄水廊道水力特性627

第七节 惯性超高(降)的影响及改善措施632

第八节 进(出)水口水流条件及船舶进(出)闸室的水力现象634

第九节 原型水力特性预测637

第十节 小结640

结语642

第五编 船闸陡高边坡关键技术研究647

引言647

三峡船闸陡高边坡研究之一(武汉研究组)649

第二节 工程地质条件650

第一节 工程概况650

第一章 概论650

第三节 研究内容652

第四节 专题研究的技术路线和专题分解653

第五节 三峡船闸陡高边坡关键技术研究成果简述654

第二章 船闸高边坡关键地段节理网络概化研究656

第一节 3-D结构面网络模拟的步骤656

第二节 研究区的选择及宏观地质分区657

第三节 统计均匀区的划分657

第四节 节理产状模拟665

第五节 节理大小的模拟666

第六节 节理密度的模拟671

第七节 体积节理频率模拟674

第八节 不连续面3-D网络模拟674

第九节 应用前景678

第三章 岩体分级及卸荷状态下岩石力学性质的研究680

第一节 概述680

第二节 岩体基本质量和工程岩体分级681

第三节 《工程岩体分级标准》在船闸高边坡岩体中的应用682

第四节 节理裂隙产状687

第五节 岩体力学参数688

第六节 开挖卸荷区的岩体力学性质689

第四章 三峡永久船闸高边坡岩体饱和非饱和渗流研究693

第一节 概述693

第二节 岩体渗流研究现状及本项攻关的内容693

第三节 降雨对基岩地下水影响的现场观测研究695

第四节 风化岩体非饱和渗流特性研究701

第五节 船闸高边坡饱和非饱和渗流场研究709

第六节 小结713

第一节 基本资料715

第五章 船闸高边坡力学稳定性分析及设计准则研究715

第二节 分析研究的内容716

第三节 力学稳定性分析717

第四节 设计准则及典型断面研究743

第六章 喷锚支护及预应力锚索作用机理和效果的研究751

第一节 概述751

第二节 锚杆和锚索锚固作用机理的研究751

第三节 预应力锚索改善边坡岩体稳定性的数值模拟研究758

第四节 喷锚支护加固边坡岩体的综合效果762

第五节 永久船闸高边坡岩体锚固措施设计简述764

第六节 实用意义765

第七章 高边坡施工程序方法的优化和开挖爆破技术的研究767

第一节 高边坡施工程序、方法的优化研究767

第二节 开挖爆破对三峡船闸高边坡稳定的动力影响分析782

第三节 爆破设计参数的优化研究788

第四节 深孔大孔径聚能预裂爆破技术研究792

第八章 施工现场地质和监测快速反馈技术研究797

第一节 摄像微机成图技术在边坡开挖中的应用研究797

第二节 计算机辅助施工地质预报技术研究803

第三节 船闸高边坡施工期安全监测方案研究804

第四节 边坡施工期监测数据采集、分析、反馈技术研究809

第五节 主要研究成果821

三峡船闸陡高边坡研究之二(北京研究组)823

第一章 概论824

第一节 高边坡的特点824

第二节 开展研究的子题825

第三节 本项研究的技术路线与发展825

第四节 三峡船闸高边坡的工程分析826

第一节 节理岩体的损伤的张量定义828

第二章 岩体力学参数的宏观分析和计算机模拟方法828

第二节 损伤的发展机理及演化方程830

第三节 岩体强度参数预测分析——剪力带分形模型832

第四节 结构面上实际应力832

第五节 结构面网络的破坏——分形分布剪力带破坏833

第六节 岩体参数的计算机模拟分析——剪力带的搜索及分形计算833

第七节 工程应用835

第三章 三峡船闸的岩体的锚固力学参数分析及设计方法837

第一节 概述837

第二节 计算机模拟试验839

第三节 计算成果分析841

第四节 强度及本构关系的分析843

第五节 小结845

第四章 开挖卸荷岩体结构与力学特性评价846

第一节 裂隙岩体的三维网络生成方法846

第二节 节理展示847

第三节 逾渗分析847

第四节 节理模型分析848

第五节 开挖松动带的岩体力学特性评价849

第一节 基本资料863

第五章 三峡船闸高边坡整体稳定分析863

第二节 计算方案864

第三节 计算结果分析865

第四节 小结868

第六章 岩石边坡非连续非线性卸荷及流变分析869

第一节 概述869

第二节 非线性非连续卸荷870

第三节 卸荷岩体的强度和本构关系871

第四节 非线性非连续卸荷的影响874

第六节 非线性卸荷的影响875

第五节 卸荷岩体在地应力作用下的流变875

第七节 非线性卸荷有限元计算分析877

第八节 分级开挖877

第九节 计算过程878

第十节 成果分析879

第十一节 裂隙岩体的非线性流变断裂模型及其工程应用883

第七章 三峡船闸高边坡允许安全系数的合理取值研究893

第一节 三峡船闸边坡的工程地质和岩土力学条件893

第二节 确定性模型边坡稳定分析895

第三节 三峡船闸边坡风险分析900

第四节 小结906

第八章 三峡船闸高边坡施工开挖稳定的离散元法分析911

第一节 概述911

第二节 离散元法的基本原理912

第三节 三峡船闸高边坡施工稳定分析918

第九章 岩体渗流对三峡船闸高边坡稳定的影响924

第一节 水文地质概况924

第二节 船闸(Ⅲ线)高边坡“七五”攻关有关岩体渗流科研成果926

第三节 永久船闸(Ⅳ线)边坡防渗排水设计928

第四节 降雨对边坡稳定的影响930

第五节 裂隙网络非稳定渗流分析933

第六节 成果分析937

第十章 高边坡施工爆破地震波分析模型研究942

第一节 概述942

第二节 三维边界元—无限边界元耦合模型943

第三节 爆破地震波反演计算模型及其验证945

第四节 船闸输水隧洞爆破开挖对闸室边坡稳定性影响的研究简述949

第五节 小结950

三峡船闸陡高边坡研究之三(宜昌、重庆研究组)951

第一章 概论952

第一节 概述952

第二节 地质背景与地质工程态势特征研究958

第二章 永久船闸陡高边坡稳定性研究971

第一节 岩体宏观力学参数研究971

第二节 岩体非线性力学分析方法研究987

第三节 边坡锚固方案优化研究1008

第四节 变形观测与对比1024

第一节 概述1028

第三章 永久船闸陡高边坡岩体渗流与排水研究1028

第二节 渗流与排水研究1033

第四章 关于三峡船闸陡高边坡之补充研究1051

第一节 地质补充研究1051

第二节 岩体宏观力学参数补充研究1062

第三节 卸荷非线性力学补充研究1071

第四节 岩体渗流补充研究1075

第六编 施工管理科学化规划研究——工程管理系统(EMS)1079

引言1079

第二节 本专题研究的重要性和迫切性1081

第一章 概论1081

第一节 研究目标及内容1081

第三节 研究过程概况1082

第四节 研究成果概况1083

第五节 小结1103

第二章 三峡工程永久船闸土石方开挖施工模拟及方法研究1104

第一节 概述1104

第二节 三维地理模型的建立1106

第三节 永久船闸开挖施工三维仿真模拟1117

附录 关于建立实用高效的“三峡工程管理系统(EMS)”研究的建议1139