严寒地区碾压混凝土筑坝技术及工程实践北大核心CSCD

针对高纬度严寒寒冷地区特有的气候干燥、干湿交替频繁、昼夜和年际温差大、冻融循环剧烈等恶劣的气候条件,新疆碾压混凝土坝建设在新技术、新材料、新工艺等方面开展了一系列的研究工作,先后建成4座碾压混凝土重力坝和1座碾压混凝土拱坝。本文从混凝土材料、施工工艺、温控措施等方面,总结了新疆等严寒寒冷地区碾压混凝土坝建设所取得的理论研究和技术创新成果,并对存在的难点及相关技术问题进行了分析探讨,为严寒、干旱地区同类坝型筑坝技术发展提供借鉴。     

寒冷干旱地区高碾压混凝土坝温度及温度应力场时空分布规律研究

新疆北部山区地处西北寒冷干旱地区,碾压混凝土坝在温度场和温度应力场时空分布规律方面具有独特的特点。结合具有较好代表性的新疆北部山区某高碾压混凝土重力坝工程为实例,研究了寒冷干旱地区碾压混凝土重力坝温度场及温度应力场时空分布规律。坝体越冬层上下游面附近存在较大拉应力超标,因此表面保温特别是越冬层顶面及上下游棱角部位的保温是防裂的关键。     

严寒地区火电工程冬季施工措施

新疆石河子市位于严寒地区,冬季寒冷,冰冻时间长,施工困难。根据北疆地区冬季的气候特点,总结了严寒气候条件下火力发电厂施工需要采取的技术措施。     

基于实时监控的碾压混凝土VC值变化量预测模型研究

碾压混凝土坝施工气候是造成碾压混凝土VC值(vibrating-compacted value,单位:s)变化的主要因素之一,建立考虑施工气候参数影响的碾压混凝土VC值变化量的预测模型,对于保证碾压混凝土坝施工质量,具有重要的理论意义。本文依托碾压混凝土坝施工气候信息实时监控技术,提取碾压混凝土坝施工气候参数值(温度、相对湿度以及风速),通过现场检测获得了对应的VC值变化量,采用多元回归分析方法,分析施工气候参数与VC值变化量之间的多元映射关系,建立VC值变化量的预测模型。该模型可以对施工现场碾压混凝土VC值的变化量进行实时预测,反馈指导施工管理人员采取相应措施修改VC值,为碾压混凝土坝质量控制提供新的途径。     

提高碾压混凝土层面粘结性能的试验研究

碾压混凝土施工层面是一个薄弱环节 ,可能引起坝体漏水、扬压力增大、抗剪强度降低 ,安全度下降。碾压混凝土坝层面粘结问题一直是影响碾压混凝土筑坝技术发展的关键技术问题之一。为了解决好层面粘结 ,尤其是抗渗问题 ,人们从结构设计、施工工艺和材料等方面采取了许多措施。本文正是结合这一关键技术问题 ,在分析了碾压混凝土坝层面处理现状后 ,将无机胶应用于碾压混凝土层面 ,进行粘结强度和抗渗性试验 ,其层面粘结强度和抗渗性优于碾压混凝土本体 ,达到层面零缺陷。     

日本的碾压混凝土坝技术

本文介绍日本最近的碾压混凝土坝技术基本情况，包括日本碾压混凝土坝筑坝工法，大坝断面设计，碾压混凝土坝混凝土配比、施工工艺、温控以及当前世界上最高的宫濑碾压混凝土坝（坝高１５５ｍ）工程进展情况。     

我国碾压混凝土筑坝技术领先世界

在2004年度全国碾压混凝土筑坝技术交流会上,来自全国的200多名碾压混凝土坝专家、科研院校教授和工程技术人员认为,碾压混凝土筑坝技术在我国经过近20年的迅速发展．无论是筑坝技术还是已建碾压混凝土坝的数量均遥遥领先于世界各国。     

我国碾压混凝土筑坝技术领先世界

在日前召开的2004年度全国碾压混凝土筑坝技术交流会上，来自全国的200多名碾压混凝土坝专家、科研院校教授和工程技术人员认为，碾压混凝土筑坝技术在我国经过近20年的迅速发展，无论是筑坝技术还是已建碾压混凝土坝的数量均遥遥领先于世界各国。     

我国坝工技术的发展与创新

我国水能资源丰富,改革开放以后,水利水电工程建设蓬勃发展,建设了一批标志性工程,坝工技术取得了多项具有世界级水平的创新成果。本文结合重点工程建设,选择混凝土重力坝、高拱坝、碾压混凝土坝、面板堆石坝、土石坝等坝型最具代表性的工程,对设计、施工、运行中重大技术问题及最新技术创新成果进行系统总结和评述,为后续工程建设提供借鉴和参考。     

普定水电站碾压混凝土拱坝及防渗研究

本文论述了普定水电站碾压混凝土拱坝的设计、施工、材料和坝体温度场的特点和研究成果。介绍了施工中期对碾压混凝土的质量检验成果所进行的分析研究和评价,论证了该坝二级配富胶凝材料碾压混凝土的密实性和抗渗性能已达到或接近常态混凝土的指标,为取消碾压混凝土坝上游面丙乳砂浆防渗层的可行性和工程决策提出了充足的论据。通过水库蓄水后碾压混凝土坝防渗效果的检验,证明成果好,碾压混凝土坝完全可以依靠碾压混凝土自身达到防渗要求。     

高碾压混凝土重力坝功能梯度结构变形协调分析

高碾压混凝土重力坝中不同功能分区结构界面处往往因材料特性突变而出现破坏与剥离等现象,给工程带来安全隐患。基于新型防渗材料HIAC的特性,在防渗层与主体RCC之间设置过渡层起到辅助防渗及改善分区变形协调的作用,设计了包含矩形、二阶梯、三阶梯三种过渡层的功能梯度结构布置方案,从“变形协调”的角度出发,改变过渡层弹性模量,利用接触理论,分别研究结构整体与材料界面的应力变形规律。结果表明,当过渡层弹性模量高于主体RCC时,坝体中主拉应力处于较低水平;HIAC与RCC法向与切向变形协调状态良好,综合考虑推荐选用三阶梯过渡层,其弹模不宜低于主体RCC。所提出的变形协调分析方法为保证RCC重力坝的精益建造与安全运行提供新的评判手段。     

乌东德及白鹤滩特高拱坝智能建造关键技术

金沙江乌东德、白鹤滩水电站是目前世界上在建的规模最大、技术难度最高、建设环境条件最复杂的大型水电工程,需要建设300 m级特高混凝土双曲拱坝,面临众多关键技术难题和安全优质建设的管理挑战。本文遵循“全面感知、真实分析、实时控制”的闭环智能控制理论,将现代信息技术与水电工程建设深度融合,构建了聚焦核心工艺过程与主要业务流程的大坝智能建造技术路线。围绕安全优质高效建设乌东德和白鹤滩两座特高拱坝的工程需求,对混凝土施工质量全环节实时监控、混凝土温控全过程实时控制、工程全生命期安全与工作性态评价、全坝低热水泥混凝土性能复核、智能建造管理平台iDam深化研发等关键技术进行了探索研究和实践应用,并研发相应的智能化控制设备和管理系统。工程实践表明,智能建造中形成的关键技术及管理平台极大提高了工程建设的技术水平和管理效率,将提升中国水电的核心竞争力,为“一带一路”水电工程开发和基础设施工程建设提供更好的技术支撑。     

论微膨胀混凝土筑坝技术

微膨胀混凝土筑坝可在一定程度上简化温控,提高建坝速度,如能进一步改进,有可能使混凝土筑坝技术发生较大的改观。本文全面分析了微膨胀混凝土筑坝技术中的问题及对策。分析了氧化镁含量、混凝土温度、室内外差别等对自生体积变形的影响,指出了氧化镁混凝土筑坝的地区差和时间差。文中分析了微膨胀混凝土应用于碾压混凝土重力坝、常态混凝土重力坝和拱坝时的问题和解决途径,指出如仍保持氧化镁掺率不超过５％,可用氧化镁混凝土     

景洪电站高气温条件下大坝碾压混凝土连续施工研究

景洪电站地处亚热带,高气温时间长,大坝碾压混凝土施工温控难度高。本文通过对原材料及配合比、混凝土出机口温度控制、运输过程温度控制、浇筑过程的温度控制以及混凝土浇筑后的养护和冷却通水等一系列研究,提出景洪电站高气温条件下大坝碾压混凝土连续施工的综合措施,并在计算和已有经验的基础上给出具体实施方法。     

基于有限元等效应力法的高拱坝封拱温度场研究

针对碾压混凝土高拱坝,采用有限元等效应力法计算分析不同封拱温度场的坝体等效应力,研究封拱温度场对坝体应力的影响,进而改进拱坝封拱温度场,确定合理的封拱方案。研究结果表明封拱温度场对高拱坝的等效应力影响显著,设计阶段应对封拱温度场进行专门研究,通过降低封拱时平均温度和增大封拱时坝体等效温差的方法对封拱温度场进行优选,最终达到改善坝体应力的效果。研究成果可以为碾压混凝土高拱坝封拱温度场的设计提供参考。     

用于寒区心墙冬季施工的相变黏土热学性能研究

寒区土石坝心墙土料冬季施工经常会受到冻融问题的困扰,而常规保温措施会干扰施工过程,且施工有效时间较短.相变黏土(PCM-clay)可在不干扰正常施工的条件下防止心墙土料发生表层冻结,从而延长寒区土石坝冬季施工时间.在相变黏土的防渗、强度等性能符合心墙功能的前提下,本文对其热学性能进行研究,分析了相变材料(PCM)掺量对...     

堆石坝料压实监测指标影响因素及适用性分析

实时压实监测技术已成为堆石坝碾压质量控制的有效手段。但是面板堆石坝坝料种类多、不同坝料组分区别明显、施工工艺差异大，故而不同施工工艺对压实监测指标的影响，以及监测指标在不同坝料分区的适用性有待进一步研究。结合现场碾压试验，分析了碾压机行进方向、振动模式及坝料类型对压实监测指标的影响，发现碾压振动频率是其主要影响因素；同时发现包含更多碾轮加速度谐波分量的CCV指标对于不同面板堆石坝料有更好的适应性。基于上述分析，提出了耦合考虑频率的CCV指标来表征面板堆石坝不同坝料的压实质量。本文研究可为有多种坝料的面板堆石坝压实质量实时控制提供合适的监测指标。     

石漫滩水库重力坝碾压混凝土的设计及施工工艺

本文介绍了石漫滩工程全断面碾压混凝土重力坝设计、施工工艺及新技术在工程中的运用，并提出了几个在碾压混凝土筑坝领域有待解决的技术问题。     

中国筑坝数量世界之最原因分析

目前,中国建造了2.3万多座大坝（坝高15 m以上）,占全球总数的40.6%,筑坝数量居世界之最。在国际反建坝背景下,揭示中国筑坝数量世界之最的原因具有重要意义。本文介绍了水坝发展历程,针对中国国情阐明了筑坝数量世界之最的原因,并展望了中国水坝的未来。结果表明：中国筑坝数量之最的原因既是人口、自然地理、气候、水情等国情所致,也是满足防洪减灾、农业灌溉、城市供水、水力发电等国家重大需求所致;水坝具有巨大的社会、经济和生态环境效益,按照未来国家战略刚需,中国筑坝的数量不是多了,而是不够,还需站在生态文明建设和高质量发展的国家战略高度,进一步建设和完善大坝体系。该成果对科学、合理、公正地认识与评价水坝具有参考价值。     

基于实测资料的龙开口碾压混凝土重力坝温度仿真分析

基于温度实测资料,采用有限单元法按照碾压混凝土坝分层浇筑的施工特点,对龙开口最高挡水坝段的全过程温度场进行仿真模拟。计算考虑了混凝土的水化反应、冷却通水、环境气温、库水位等对坝体温度的影响。仿真结果与实测温度变化过程吻合良好。仿真结果表明,浇筑过程中EL1230-1260 m高程坝体内部形成了较大片"高温区",长时间保持28~30℃;但随着与外界空气、库水热交换散热,高温范围逐渐缩小,预测运行十年后坝体温度稳定在20~22℃;另外,坝址干热河谷气候和冷却通水对坝体温度分布有着显著的影响。