提高碾压混凝土抗裂性能的试验研究

通过抗裂试验研究、抗裂机理及多方面资料的综合分析，提出碾压混凝土的抗裂参数Φ作为评价碾压混凝土抗裂性能的指标。在此基础上，我们对混凝土抗裂性能的时间效应进行了深入研究，并得出碾压混凝土的抗裂性能随时间的变化规律。最后为了提高碾压混凝土的抗裂性能，提出碾压混凝土的抗裂机理．这对工程实践具有指导意义。     

基于不同掺量粉煤灰和抗裂减渗剂对面板混凝土性能影响试验研究

混凝土面板是面板堆石坝最重要的防渗结构，面板混凝土抗裂性能直接影响防渗效果。在基准混凝土中掺入粉煤灰和抗裂减渗剂，以提高混凝土抗裂性能，对3种不同掺量粉煤灰和抗裂减渗剂的混凝土力学性能、变形性能、耐久性能及早期抗裂性能开展试验研究，分析抗裂材料对面板混凝土性能影响的规律。结果表明：掺入粉煤灰和抗裂减渗剂对不同龄期面板混凝土的拉伸、抗渗、抗冻、自生体积变形及早期抗裂性能均有所提升或改善，可明显抑制和降低混凝土试块干缩率；而对轴心抗压强度无显著改变，对静力抗压弹性模量有一定降低作用。掺入20%宏大粉煤灰和2%WHDF抗裂减渗剂对面板混凝土的抗裂性能的改善最优。研究结果可为青海高寒地区面板混凝土抗裂材料选择和配合比设计提供借鉴。     

碾压混凝土抗裂性能评价

各学者提出的抗裂评价指标是根据混凝土不同结构用途提出来的,考虑的问题各有侧重。在工程实践中,应该突出主要矛盾,合理采用单一性能指标或综合评价指标对混凝土的抗裂性能进行评价。提出了理想化抗裂评价指标,并用其对临江和龙滩工程的碾压混凝土和常态混凝土进行评价,得出碾压混凝土的抗裂性能优于常态混凝土以及早期二级配碾压混凝土抗裂性能优于三级配,而后期三级配碾压混凝土的抗裂性能较优的结论。     

基于试验和仿真的混凝土早龄期抗裂特性方法研究

目前的混凝土抗裂性能研究方法存在不足,无法考虑工程实际中混凝土温度变化过程,不能考虑混凝土结构所受的约束状态,更不能考虑早龄期阶段的抗裂特性。针对这一问题,中国水利水电科学研究院自主开发了混凝土开裂全过程仿真试验系统,该系统既可以进行混凝土全龄期抗裂性能研究,试验得出真实温度历程、不同约束度条件下的混凝土材料参数,特别是3天龄期前的参数,还可以进行仿真计算,与试验结果相互验证,分析混凝土的真实抗裂特性。该研究方法已在乌东德特高拱坝建设过程中成功应用,为评价低热水泥混凝土抗裂特性和温控曲线优化提供了科技支撑,也为混凝土抗裂性能评价提供了新的方法和思路。     

混凝土抗裂性能的评价指标及其提高措施

混凝土的抗裂性能现已成为工程质量的重要参数,但它仍是工程界亟待解决的一个重要课题之一。根据混凝土不同结构用途,介绍了混凝土的几个抗裂评价指标,其考虑的问题都各有侧重。在实际工程中,也应该突出主要矛盾,合理采用单一性能指标或综合评价指标对混凝土的抗裂性能进行评价,还提出了提高抗裂性能的一些措施,从而对实际工程中提高混凝土抗裂能力提供一定指导作用。     

玄武岩人工骨料混凝土抗裂性能试验研究

结合工程实际对玄武岩人工骨科料混凝土的基本性能进行了试验研究，对玄武岩人工骨料混凝土的抗裂性能进行了评价，并对提高玄武岩人工骨料混凝土的抗裂性能进行了探讨。     

碾压混凝土抗裂性能的研究

碾压混凝土的抗裂性能是坝工设计人员关心的问题之一。根据现有的资料，对影响碾压混凝土抗裂性能的抗拉强度、变形特性、热学特性等进行分析，在此基础上，研究碾压混凝土的抗裂特性，获得碾压混凝土具有优良抗裂性能的结论，同时提出了衡量碾压混凝土抗裂性能的指标，指出碾压混凝土抗裂能力存在时间效应问题。     

PVA纤维和抗裂防渗剂对水工混凝土性能的影响

通过试验研究了PVA纤维和抗裂防渗剂对水工混凝土开裂抗渗性、体积稳定性以及力学性能的影响。结果表明：防渗抗裂剂可以改善拌合物保水保坍、抗离析及施工和易性，提高新拌混凝土黏稠度；单掺PVA纤维或防渗抗裂剂能够明显增强混凝土的抗渗抗裂性能，而防渗抗裂剂与PVA纤维的复掺未表现出有效的叠加效应，研究成果为增强水利工程整体抗裂性能提供决策依据。     

原材料对抗冲耐磨混凝土抗裂性能影响的研究

通过平板法试验，研究了水泥、硅粉及纤维对抗冲耐磨混凝土抗裂性能的影响。结果表明，抗冲耐磨混凝土塑性初裂时间集中在4～8 h内；中热水泥抗裂性能最佳；掺硅粉将显著降低混凝土抗裂性能；聚丙烯纤维及矿物纤维均可显著改善硅粉混凝土抗裂性能，前者的改善效果最佳。此外，平板法试验能迅速有效地体现不同混凝土的塑性收缩性能和抗裂性能，但在裂缝的量化、后期处理和抗裂性评价准则方面仍需加以规范或说明。     

引水隧道抗裂防水混凝土性能研究

为研究引水隧道抗裂防水混凝土性能，基于某引水隧道工程实例，采用混凝土渗流方程，根据隧道内外侧环境条件及混凝土开裂和渗透情况，建立裂缝水分传输模型。在此基础上，开展抗渗试验，研究水分在混凝土裂隙中的渗透规律。此外，为分析掺杂不同材料的复合混凝土的抗冲击性能和抗渗性能，对掺杂材料分别为钢纤维、碳纤维以及复合纤维的混凝土开展抗冲击和抗渗耐久性试验。结果表明，与基本混凝土相比，混合材料混凝土的韧性显著提高，结构的抗裂性能明显增强。渗透试验结果表明，3种不同掺合料的混凝土试样中，掺杂复合纤维的试样渗透系数最小，表明掺和纤维能够较好提高混凝土的抗渗能力。     

引汉济渭工程秦岭隧洞TBM的刀具选型试验

引汉济渭工程秦岭输水隧洞TBM施工遭遇超硬岩石,在试掘进阶段进度严重滞后于合同计划指标。为了减少刀具更换时间、促进施工进度,将刀具选型试验作为突破口。通过利用各厂家提供的刀具进行TBM试掘进,将每家2把刀具交叉安装在相应刀位上,在试验过程中进行磨损量测试、岩石抗压强度测试。从这两项指标定量分析刀具选型,结合过渡区域刀具磨损量及速率、面刀区域刀具磨损情况、整刀使用寿命、极限磨损情况、2 km试掘进阶段刀具消耗情况,综合评价各类型刀具性能。结果表明,受掌子面平整度、岩石强度及石英含量影响,不同部位的磨损量、变形都存在较大差异,尤其不同处理工艺的刀具,其耐磨值和稳定性决定着TBM的掘进速度。研究成果对超硬岩隧洞TBM刀具的选取具有一定的参考价值,也对刀具材料的研究提供了基础数据。     

低热水泥混凝土在特高拱坝中应用的可行性分析

针对低热水泥混凝土早期强度低,在大坝主体中应用较少,低热水泥混凝土能否应用于高拱坝工程仍存疑虑的情况,以白鹤滩工程为例,采用室内试验资料对比和有限元仿真结果对比相结合的方法,对白鹤滩拱坝拟采用的中热水泥混凝土和低热水泥混凝土的材料特性和温度应力仿真结果进行了对比分析。结果表明,从材料特性的角度来看,低热水泥与中热水泥混凝土各有优劣,低热水泥混凝土早龄期强度低不利于防裂,但低热水泥的绝热温升低、早期发热慢、弹模小、徐变大这些因素均有利降低整体应力水平,后期强度高则有利于提高后期安全系数,降低开裂风险。此外,有限元计算结果表明,在相同的温控措施和边界条件下,低热水泥混凝土最高温度比中热水泥混凝土低2～3℃,低热水泥混凝土冷却全过程的安全系数均要大于中热水泥混凝土,且在2. 0以上。研究成果进一步证实了低热水泥混凝土比中热水泥混凝土具有更好的抗裂特性,可以应用于特高拱坝,也为白鹤滩拱坝全坝采用低热水泥混凝土提供了重要支撑。     

南水北调中线(北京段)输水暗涵工程检修及缺陷处理关键技术

为保证安全输水,南水北调中线(北京段)输水暗涵工程在2014年再次进行了检修维护。本次检测在输水暗涵全线排空基础上实施,采用了人工普查、Prometer型钢筋定位仪、Gecor8钢筋锈蚀仪、超声波探测仪、探地雷达等多种设施。针对结构缝严重渗漏部位、混凝土裂缝、表面钢筋腐蚀和露筋、混凝土内部缺陷和围堰脱空等工程缺陷,结合实际外部条件,提出了带压速凝—高压化学灌浆—抗压封闭、涂浆封闭、压筑聚合物砂浆等措施。经维护后重新检测,所采取的加固措施合理,施工质量满足工程运行要求。     

水利建设质量工作考核的探索与实践

为贯彻落实国务院《质量发展纲要(2011—2020年)》,水利部在水利建设领域率先进行了行业质量工作考核的有益探索与实践,初步建立了水利建设质量工作考核机制、指标体系和评分标准,组织开展了首次水利建设质量工作考核。在提高质量意识、健全质量体系、落实质量责任、提升质量水平等方面取得了明显成效,有力地保障了大规模水利建设的顺利实施。水利建设质量工作考核被列为国家对省级人民政府年度质量工作考核的重要内容。     

涔天河面板堆石坝施工期变形监测资料及参数反演分析

对涔天河面板堆石坝施工期变形监测资料进行了较全面分析,然后建立了堆石坝施工期有限元模型。基于实测相对沉降,采用正交设计、神经网络、遗传算法相结合的方法,反演了堆石坝的非线性材料参数。分析表明:(1)涔天河面板堆石坝坝体沉降随着大坝填筑的逐步升高而增大,当填筑到320.3 m高程后,坝体沉降变形渐趋稳定。在施工期间,该大坝经历了"5.20"洪水、"11.11"罕见冬汛等事件,但对堆石坝的变形影响小。(2)基于实测相对沉降进行的堆石坝材料参数反演结果表明,主堆石区的K和Kb较室内剪切试验参数偏小,而其他反演参数结果和室内剪切试验值较为接近,沉降值计算值与实测值的时程曲线趋势符合较好。(3)由于观测房修建滞后,沉降仪从安装埋设到首次观测期间的沉降位移缺乏过程值,建议及时修建观测房,尽早获得沉降过程值。     

混凝土坝温控防裂要点的探讨

本文提出了特高拱坝和碾压混凝土重力坝的温控要点:特高拱坝除按规范要求严格控制基础温差外,更要树立温度梯度控制的理念,按照"小温差、慢冷却、全过程保护"的要求减小上下层温差和内外温差;碾压混凝土重力坝在做好表面保护的前提下可适当放宽对基础温差的控制要求。按照信息采集与传输、信息管理、仿真分析、预警预报、自动控制等五个环节建立混凝土坝防裂智能监控系统,对混凝土坝温控施工全过程进行监控,为温控防裂施工的"可知、可控"提供技术手段,是未来施工管理的一个发展方向。     

碾压混凝土坝施工仓面作业系统仿真 与优化研究

对碾压混凝土坝施工仓面作业系统进行全面分析，建立仓面作业系统施工仿真与优化模型，详细模拟仓面施工过程，确定了有限资源条件下最优仓面作业方案。研究成果对仓面现场施工具有参考作用，为优化仓面作业管理提供了信息和技术支持。     

基于聚类GM模型灌区水资源综合效益评价

针对传统的以定量因素为主的灌区水资源评价存在的缺陷,从生态效益、社会效益、经济效益三个方面出发,构建定性和定量因素相结合的评价指标体系,采用聚类分析法确定评价指标的权重,建立基于三角白化权函数的GM(灰色系统)模型对区域水资源综合效益进行评价。以银川市银南灌区为例,对其2012—2016年的水资源综合效益进行评价,采用灵敏度分析方法对评价结果进行检验。结果表明:2012—2016年银南灌区水资源综合效益总体由"良"灰类向"中"灰类转化,经济效益由"良"灰类向"中"灰类转化,社会效益由"良"灰类向"优"灰类转化,生态效益由"中"灰类向"良"灰类转化。基于三角白化权函数的GM模型在灌区水资源综合效益评价方面具有较好的实用性和科学性。     

梨园水电站混凝土面板堆石坝趾板混凝土施工防裂技术

梨园水电站混凝土面板堆石坝趾板与面板通过周边缝止水相连接,是该坝防渗体系的重要组成部分。面临高温,工期紧等难题,施工采取了优化混凝土配合比、合理分缝分块、细化混凝土运输方式和入仓手段、加强混凝土振捣、保温养护和止水保护、设置后浇带、先浇筑找平层等保温和防裂措施。这样,不但减少了对趾板混凝土的约束,预防了裂缝,而且混凝土浇筑质量也确保并满足了其结构安全及使用功能,对同类型的混凝土施工有一定的借鉴。     

河套地区1951—2014年极端气温事件特征分析

在模糊聚类法划分子区域的基础上,采用河套地区73个国家基本气象站1951—2014年气象数据,将Kendall-tau非参数检验方法,Sens斜率估计方法以及Savitzky-Golay平滑滤波方法相结合,分析该地区18个气温指数的变化趋势。结果表明：（1）在河套地区的干旱半干旱子区（地处黄河上游）,湿润半湿润子区（地处黄河中下游）,极端气温事件的变化趋势基本相近,但强度不同,空间分布不一致。（2）在时间尺度上,发现河套地区近60年存在极端气温事件上升趋势,说明河套地区与全球变暖之间有紧密的响应关系。（3）在空间尺度上,各个指数在河套地区分布差异明显。多个指数在干旱子区的变化率大于湿润子区;干旱区各个指数变化显著的气象站点的占比高于湿润子区。有些指数在个别小区域与整个河套地区变化趋势不同,可能存在的原因有城市热岛、山丘地局部小气候,但有待进一步分析验证。（4）气温日较差、平均最高气温、平均最低气温、日最低气温的极低值、日最低气温的极高值、日最高气温的极低值、日最高气温的极高值指数变化趋势都在2000年左右开始变缓,这可能与全球气候变暖减缓有关。