高拱坝施工过程中的同冷区控制方法研究

针对高拱坝混凝土沿高程方向的复杂温度梯度特性,提出了一种基于施工过程的同冷区控制方法,其实现途径为同冷区内部温度与冷却区高度的时空动态调控。采用有限单元法仿真模拟同冷区控制的实现过程,并重点对五个影响因素(水管冷却、施工进度、悬臂高度、季节气温变化、约束范围)进行系统的论证分析。结果表明,通过优化同冷区控制措施,不仅可以降低坝混凝土的温度梯度,也可在一定程度上减小温度拉应力。

同冷区和纵缝对高海拔区西藏某重力坝混凝土温度应力的影响

针对高海拔地区西藏某重力坝大体积混凝土裂缝问题,结合三维有限单元法,对现有温控措施进行改进,采用增设纵缝和同冷区同步冷却的温控技术,降低大坝高度方向的温度梯度,协调浇筑层间的变形,减小浇筑层间的相互约束,进而降低温度应力,防止裂缝产生。结果表明,设置纵缝后坝体最大拉应力由1.71 MPa减小为1.45 MPa,抗拉安全系数由1.48增至1.74;在有纵缝的基础上,当同冷区的高度增至27 m时,坝体最大拉应力减至1.40 MPa,抗拉安全系数增至1.81。

特高拱坝施工期裂缝成因分析与温控防裂措施讨论

我国在建的几个特高拱坝施工期均不同程度地出现了裂缝,本文从典型裂缝的成因和机理分析出发,探讨了预防或减小施工期不同裂缝的措施与方法,包括温度梯度控制、冷区高度控制和水管冷却模式选择等。施工期大多数裂缝由内外温差引起,这类裂缝可通过表面保温和控制内部温度来解决,而由基础温差和上下层温差引起的二冷末裂缝,应通过温控和中期冷却的方式减小二冷降温幅度和通过合理设置竖向冷却梯度的方式解决。另外,针对特高拱坝同冷区方案进行对比分析,结果表明,不同冷区方案的差异主要体现在底部封拱后所带来的拱向应力差异,对顺河向的应力影响较为有限。

特高拱坝温控标准与措施的优化研究

针对目前在建的几个特高拱坝温控标准过严后带来的一系列问题,本文通过多种方案的敏感性分析,系统研究了最高温度、冷却高度和同冷区高度等关键因素对大坝施工期温度应力的影响,提出只要合理控制时间域上的温降历程和空间域上温度梯度,特高拱坝温控标准与措施的选取虽比传统拱坝的规范要求要相对严格,但也无需全坝视为约束区进行温度应力控制,脱离基础约束区后,大坝最高温度至少可提高3~4℃。此外,大坝的同冷区高度按0.2L(L为底宽)进行控制即可满足灌浆及防裂要求,无需采用两个同冷区,这一研究结论有利于降低缓解特高拱坝施工进度、水管冷却进度、接缝灌浆度及悬臂高度控制之间的矛盾,解决特高拱坝施工过程中技术难题。