大温差地区碾压混凝土重力坝施工期温控防裂技术研究

环境温差大幅变化地区,碾压混凝土重力坝施工期温控难度极高,是施工中重点关注的问题。采用"负水化热法"和"体积力法"等计算手段全过程仿真碾压混凝土坝施工期的温度场和应力场,通过波动混凝土入仓温度、冷却水管温度等温控措施关键参数,揭示其对大坝开裂的影响规律,利用拉格朗日法,寻求最优解决方案,成果已在云南铅厂大坝施工中应用,取得很好的防裂效果,可为大变幅地区筑坝施工提供理论技术参考。     

考虑热学参数空间变异性的重力坝施工期温度及应力场分析

碾压混凝土坝的温控防裂一直是工程建设中的关键技术问题。由于浇筑仓面大、碾压质量不均匀以及混凝土的非均质性，碾压混凝土坝材料参数具有显著空间变异性。传统混凝土坝温度与应力分析常采用确定性计算，忽略了参数空间变异的影响，导致温度及应力场模拟不够合理。本文基于随机场理论和中心点离散方法，提出了混凝土热学参数空间变异有限元模拟方法。TJ大坝案例分析表明，考虑热学参数空间变异后，最高温度场和最大拉应力场在平均效应上与确定性结果基本一致，热学参数空间变异显著影响大坝混凝土结构的最高温度和最大应力。随机温度应力场下结构部分位置温度及应力超过了允许值，意味着依据传统确定性温度应力分析结果提出的温控措施可能偏危险。提出的随机温度应力分析方法对重力坝施工期温控措施的制定提供了方法支持。     

大古水电站RCC重力坝施工期温控防裂研究

大古水电站地处高海拔地区,气候环境复杂,施工期温控防裂是该工程设计施工的关键技术问题.选取5号边坡坝段为研究对象,模拟坝体浇筑全过程,考虑混凝土徐变,采用三维有限元法进行数值模拟仿真计算,研究坝体温度场及应力特性,提出温控防裂措施.研究结果表明,高海拔地区碾压混凝土筑坝,具有低温季节浇筑混凝土上下游坝面开裂风险高,高温...     

基于基础容许温差的高寒地区大体积混凝土温控措施研究

高寒地区在高温季节太阳辐射强，环境气温较高且昼夜温差大，对大体积混凝土的温控防裂极为不利。规范规定的基础容许温差是温控防裂设计中的一个重要的参考指标。鉴于此，本文依托西藏某实际工程，建立了三维有限元仿真模型，采用组合指数式水管冷却等效热传导法进行混凝土温度场仿真计算，基于基础容许温差对高寒地区高温季节温控措施进行分析。结果表明，即使是在高寒地区高温季节进行大体积混凝土施工时，混凝土受外界环境气温、太阳辐射和内部水化热影响依然很大，也需要采用骨料预冷和通水冷却等温控措施。     

热带高温地区碾压混凝土重力坝温控措施

为了研究在高温环境下浇筑大坝混凝土时,控制浇筑温度和通冷却水等常用温控措施的效果、探索适用于高温施工环境的温控措施,利用有限元法对某一位于热带高温地区的碾压混凝土重力坝进行了施工期和运行期的全过程温度场和温度应力场仿真计算,对比分析了不同冷却水水温和浇筑温度下的坝体温度场和温度应力场.计算结果表明,坝体温度应力受浇筑温度和冷却水水温影响较大,将坝体基础约束区的浇筑温度从25℃降低到23℃、冷却水水温从20℃降低到15℃时,坝体最高温度从36.9℃降低到了34.6℃、最大温度应力从1.64MPa降低到了1.40MPa,此结果满足该大坝温控防裂要求.由此可见,在高温地区建混凝土坝时,在相对较高的浇筑温度和冷却水水温的施工条件下,坝体的温度和温度应力可得到有效控制.研究成果对简化温控措施、缩短工期、减少投资有重要参考意义.     

碾压式沥青混凝土心墙冬季施工温度控制研究

碾压式沥青混凝土施工质量受工程所在地温度、气候等因素影响较大,对于极端寒冷地区施工在相应的规范中并没用特殊要求,施工组织难度较大,有冬季施工设备配套、温度控制、施工工艺参数、层面结合等问题需要解决。结合新疆库什塔依水电站碾压式沥青混凝土心墙坝施工环境及要求,通过现场沥青混凝土拌和、运输、摊铺及碾压温度控制试验研究及冬季施工实践,研究了该工程在室内配合比基础上根据现场调整的配合比,沥青混凝土拌和、运输、摊铺、碾压温度控制标准和措施。     

碾压混凝土坝的构筑形式分析与应用

碾压混凝土坝符合当今环保理念,我国的碾压混凝土坝技术已经达到了世界的领先水平,世界上各大主要大坝均是使用碾压混凝土坝技术。文章针对碾压混凝土坝的构筑形式进行分析,突出碾压混凝土坝建造速度快和工程造价低的特点,以及碾压混凝土坝不同的构筑形式在不同方面的应用。     

桑郎碾压混凝土拱坝温度应力仿真

阐述了采用三维瞬态有限元法进行碾压混凝土拱坝温度应力仿真计算分析的基本理论和方法,考虑混凝土施工过程、气温、水温、通水冷却及混凝土徐变等因素,并模拟施工期至运行期的全过程。通过对桑郎碾压混凝土拱坝温度应力进行计算仿真分析,为碾压混凝土拱坝的温控措施的设计提供有价值的参考依据。     

立洲碾压混凝土拱坝施工期温度仿真分析

采用瞬态与稳态有限元法,对立洲碾压混凝土拱坝施工期温度进行了较为系统的仿真模拟,获得了该工程施工期有、无温控措施的温度场与应力分布规律,论证了设计温控措施的合理性与科学性。通过对稳定温度场的有限元模拟,还提出了大坝封拱温度建议值及相应的温控措施等。仿真结果对立洲碾压混凝土拱坝及同类型拱坝的温控设计具有参考价值。     

整体式碾压混凝土重力坝的抗滑稳定性分析

文章采用三维弹塑性力学有限元法对整体式碾压混凝土重力坝的应力和抗滑稳定性进行了计算分析，并与刚体极限平衡法的计算结果进行了比较。结果说明，整体式碾压混凝土重力坝的应力和稳定条件较好，狭谷中的中低坝采用整体式碾压混凝土重力坝，具有明显的经济效益，在采取了严格的温控措施后，可推广采用。     

溪洛渡水电站混凝土双曲拱坝温度控制施工技术

混凝土温度控制是拱坝防裂的关键技术问题。在本工程施工期间,针对溪洛渡水电站工程坝址区属干热气候,年温差和昼夜温差大以及拱坝工程混凝土呈高弹模、低极限拉伸、低徐变、自身体积变形呈收缩性及混凝土干缩变形大等特征,混凝土自身抗裂能力较差,采取了一系列温控防裂措施。实践证明,这些温控措施是卓有成效的,温度裂缝得到了有效控制,截止2012年4月底,大坝共浇筑混凝土约470万m3,其中2010年1月至2011年12月连续浇筑混凝土约376万m3,没有发现温度裂缝。     

招徕河碾压混凝土拱坝施工期的温

薄碾压混凝土拱坝采取整体碾压的施工方式，温度荷载是主要的设计荷载之一。基于不稳定温度场和徐变应力的有限元解法，对招徕河碾压混凝土双曲拱坝进行模拟坝体施工过程的仿真计算，揭示了100m级薄碾压混凝土双曲拱坝施工期温度场及温度应力变化特征，可供大坝温控设计参考。     

围岩特性和衬砌厚度对衬砌混凝土在设置垫层下温控影响研究

基于有限元分析软件ANSYS,在溪洛渡泄洪洞有压段衬砌混凝土设置垫层的情况下,对不同围岩弹性模量和衬砌厚度进行仿真模拟。通过比较不同衬砌部位,不同点位的最高温度、最大内表温差、早期最大拉应力等,针对围岩弹性模量和衬砌混凝土厚度的变化对衬砌混凝土温度和温度应力的影响进行了分析。研究结果表明,①不同围岩弹性模量下,相同温控措施下衬砌混凝土温度场大致相同。较好围岩会增大早期衬砌混凝土的最大拉应力,减小最小抗裂安全系数,必须采取严格的温控防裂措施,防止早期裂缝。②相同温控措施下,衬砌混凝土越厚,最高温度越高,最大内表温差越大。较薄衬砌混凝土会增大早期衬砌混凝土的最大拉应力,减小最小抗裂安全系数,温控防裂措施要求严格。     

水利工程碾压混凝土施工技术的现状及发展

1国外碾压混凝土施工技术的现状及发展碾压混凝土技术是干硬性混凝土利用土石坝施工工艺,以振动碾压压实的一种新的混凝土施工技术,突破了传统的混凝土大坝柱状浇筑法。它具有机械化程度高,缩短工期,简化施工程序,节省投资等特点,成为水利水电工程大坝首选坝型之一。巴西、美国等碾压混凝土坝多采用粗放、快速模式建坝,对坝体防渗、温度控制与防裂、层面结合等     

高寒地区碾压式沥青混凝土心墙施

碾压式沥青混凝土心墙坝在新疆高寒地区应用较少,新疆乌鲁木齐县的照壁山水库是目前在西北高寒地区较高的一座碾压式沥青混凝土心墙坝,其坝高为71m。主要介绍了该水库所采用的沥青混凝土施工配合比特点及施工过程中的温度控制措施,可供同类工程参考。     

高寒地区碾压式沥青混凝土心墙施工配合比的确定及温度控制

碾压式沥青混凝土心墙坝在新疆高寒地区应用较少,新疆乌鲁木齐县的照壁山水库是目前在西北高寒地区较高的一座碾压式沥青混凝土心墙坝,其坝高为71 m。主要介绍了该水库所采用的沥青混凝土施工配合比特点及施工过程中的温度控制措施,可供同类工程参考。     

围岩特性对泄洪洞无压段衬砌混凝土温度和温度应力的影响

以溪洛渡水电站泄洪洞无压段为例,基于有限元分析软件ANSYS,模拟衬砌混凝土的浇筑过程和温控措施,计算分析了不同围岩特性下衬砌混凝土的温度和温度应力的发展变化规律。通过分析比较代表点最高温度、最大内表温差、不同点位最大拉应力等,研究围岩特性的变化对衬砌混凝土温度和温度应力的影响。结果表明：①在温控措施相同的情况下,围岩特性的变化对衬砌混凝土的温度场影响很小。② 围岩弹性模量越大,对混凝土的约束越强,后期拉应力越大,对温控防裂的要求也越严格。计算成果为地下工程衬砌混凝土温控分析提供参考。     

观音岩大坝碾压混凝土2种设计龄期的温控特性比较

碾压混凝土设计龄期的选择对其后期强度、水化热温升具有重要影响。基于室内混凝土力学和热学试验数据,对90及180 d设计龄期的碾压混凝土特性进行了对比分析;研究制定了2种设计龄期混凝土的温度及应力控制标准。基于有限元单元法采用ANSYS对观音岩碾压混凝土重力坝施工期的温度场及应力场进行了仿真分析;对比了90和180 d设计龄期下坝体内部温度场以及应力场的分布状况;通过对坝体抗裂安全系数、最高温度和应力状况的分析,比较了2种混凝土设计龄期的温控特性,从温控的角度探讨了采用180 d设计龄期混凝土的合理性,为相关工程采用180 d设计龄期提供了重要参考和依据。     

高寒地区进水塔施工期温控措施仿真分析

高寒地区的进水塔在浇筑过程中,混凝土往往由于当地复杂、多变的环境气候而产生裂缝,因此,针对当地的特殊气候,采用合适的温控措施对进水塔混凝土防裂至关重要。以高寒地区某进水塔为工程实例,利用三维有限元仿真软件,对冷却水管间距、通水水温、通水时长、保温层厚进行敏感性分析,仿真计算其对进水塔施工期混凝土温度及应力影响,分析各个敏感因素下中心处最高温度,对比进水塔在整个浇筑过程中典型高程的温度场,从而优选最有利的温控措施。提取进水塔在推荐措施下混凝土不同部位特征点的计算结果,得到进水塔在浇筑至典型高程及长间歇浇筑块时不同部位的温度及温度应力,结果满足工程所需。研究成果可为类似工程温控措施的优选提供参考。     

垫层浇筑完工后停工时长对坝体温

水利水电混凝土坝工程施工过程中，经常由于基坑开挖、导截流施工、固结灌浆施工及其它不可见因素，导致垫层混凝土浇筑完工后停工数日。针对金安桥碾压混凝土重力坝8号厂房坝段在垫层浇筑完工后停工时长不同的情况下，利用三维有限元分析方法对坝体温度和温度应力进行敏感性分析，结果表明，停工时间越长，对坝体的温控防裂越不利，越容易产生裂缝，从而提出了减少停浇时间甚至不停工，即间歇3d进行施工的建议，而且此方案能缩减工期。