温度和内水压力对小浪底排沙洞衬砌混凝土应变的影响

小浪底排沙洞是我国首例采用无粘结预应力混凝土衬砌的水工隧洞,根据运行期间混凝土应变计所获得的大量实测数据,对排沙洞衬砌混凝土应变在温度和内水压力影响下的变化进行了分析。结果表明,对于同一衬砌段,端部断面内侧混凝土的温度影响系数αT大于端部断面厚度中部;3#排沙洞ST3-A段端部断面αT比中部断面小,而ST3-B段正好相反;同一断面位于时钟6∶00、12∶00位置的αT较大,平均值约为-6.83με/℃;对于同一时钟位置,衬砌厚度内侧水头影响系数αW大于衬砌厚度中部;3#排沙洞衬砌的αW小于2#排沙洞。分析结果表明,在温度和水头作用下,衬砌混凝土应变计所在位置的混凝土应力均为压应力,没有产生引起裂缝的拉应力,小浪底排沙洞可正常使用。

小浪底排沙洞衬砌混凝土运行期应力状态评价

小浪底排沙洞是我国首例采用无粘结环锚预应力混凝土衬砌的水工隧洞,本文根据运行期间混凝土应变计所获得的大量实测数据,对3#排沙洞ST3-B段衬砌混凝土运行的应力状态进行了分析评价。结果表明,运行期衬砌混凝土自生体积变形持续增长,到2003年8月基本趋于稳定;混凝土的徐变发展在运行期基本保持稳定;当运行水位为最高水位时,所有混凝土应变计所在位置的混凝土应力均为压应力。分析结果认为,ST3-B观测段在最高运行水位也不会产生能够引起裂缝的拉应力,不会出现开裂和渗漏,能够保证正常使用,小浪底排沙洞处于安全运行状态。以期对无粘结环锚预应力混凝土衬砌的安全评价提供指导意义,为今后类似工程的设计提供重要的参考数据。