衬砌混凝土全自动养护控制系统在特大断面导流洞中的应用

拉哇水电站导流洞衬砌断面属于特大断面,如果衬砌混凝土在规定期龄内不能达到设计要求的强度,可能会导致衬砌混凝土产生收缩裂缝。传统养护方式容易出现无法全覆盖混凝土表面和养护不及时的问题。在工程实践中,研究出一种衬砌混凝土全自动养护控制系统,该系统能够实现养护区域内衬砌混凝土全覆盖及温度控制,同时降低施工成本,满足混凝土养护对于温度的要求,提高了导流洞衬砌养护质量。     

溪洛渡水电站大型泄洪洞高强度衬砌混凝土温控设计

溪洛渡水电站泄洪洞衬砌混凝土标号高,夏季施工时易产生裂缝。本文用DTSSA软件进行三维温度和应力仿真分析,以无压段衬砌混凝土为研究对象,计算施工期混凝土最高温度和温度应力。对影响混凝土温度应力的因素进行敏感性分析,提出了实际的温控措施。     

功果桥导流隧洞围岩稳定与支护结构分析

采用非线性有限元分析方法,对功果桥水电站导流隧洞的开挖、支护、运行以及最后封堵的全过程进行了较为全面的仿真计算分析,给出了围岩和衬砌结构的位移、应力分布等,根据计算结构提出了导流洞结构的设计原则和过程处理措施,计算结果对其他导流洞衬砌结构设计和施工具有一定参考价值.     

导流洞衬砌混凝土低温季节浇筑温控方案优选

乌东德水电站导流洞断面尺寸大,衬砌混凝土抗裂安全性要求高,低温季节浇筑施工难度较大,为了研究乌东德导流洞低温季节浇筑的温控防裂问题,采用三维有限元法模拟衬砌混凝土的施工过程和温控措施,针对1.2 m衬砌厚度的断面,综合考虑分缝长度、浇筑温度、通水水温、是否保温四个方面进行数值分析。经过全面对比分析各种温控方案下衬砌混凝土中间断面代表点的温度应力历时曲线,得出如下结论:在低温季节施工过程中,衬砌混凝土仓段的分缝长度应为6~9 m,必须采用有效的保温措施。     

小浪底孔板洞混凝土衬砌仿真分析

以小浪底孔板洞为例,采用三维有限元法,对C70高强度混凝土超厚衬砌的温变效应进行了仿真分析。结合小浪底工程实测温度与裂缝资料,分析衬砌出现裂缝的原因与C70混凝土水化热温升过高、线膨胀系数大、弹性模量增长快、浇筑块太长、养护方式不当、施工质量问题等因素有关,并由温度场和应力场的计算结果指出,徐变温度应力是造成衬砌结构产生裂缝的主要原因。     

深溪沟水电站导流洞混凝土裂缝成因分析及处理措施

在导流洞混凝土衬砌施工中常常会出现混凝土裂缝，其中有些裂缝会严重破坏混凝土的结构安全，影响导流洞的正常运行。结合深溪沟水电站导流洞工程，分析了裂缝产生的原因并提出了处理措施，实践证明，这些措施的实施取得了良好的效果，对其他类似工程有一定的参考价值。     

小浪底大坝导流洞混凝土施工模拟及裂缝分析

采用三维有限元方法，以通用有限元软件MSC．Nastran为平台，结合自编三维徐变分析程序，对小浪底导流洞混凝土衬砌典型底拱段的跳仓浇筑过程的温度场和徐变温度应力进行了模拟，所得结果与实际情况符合得很好，肯定了数值模拟在大型工程中的可行性与高效性。模拟结果表明，徐变温度应力是产生较大温度应力与混凝土裂缝的主要原因。     

长河坝水电站导流洞混凝土裂缝成因分析及处理措施

在导流洞混凝土衬砌施工中常常会出现混凝土裂缝,其中有些裂缝会严重破坏混凝土的结构安全,影响导流洞的正常运行.分析了裂缝产生的原因并制定了各种处理措施,对施工缺陷进行了修补,取得了良好的成效.     

新疆大石峡水利枢纽无压泄洪洞衬砌混凝土温控防裂研究

受高速水流长期冲刷作用的影响,泄洪洞衬砌混凝土一旦产生裂缝,必将引起过流面的空蚀破坏,进而影响工程的正常稳定运行。因此,对泄洪洞衬砌混凝土进行温控防裂研究具有重要意义。依托大石峡水利枢纽泄洪排沙洞工程,采用三维有限元法,计算分析了不同温控措施下泄洪洞衬砌混凝土温度及温度应力的变化规律,论证了不同温控措施的适宜性。结果表明：喷雾洒水措施对改善衬砌混凝土表面温度应力具有一定的效果,并对混凝土干缩裂缝有明显的抑制作用;通水冷却措施主要侧重于改善衬砌混凝土内部的温度和应力状况,但会促使降温过程提前产生,增加早期开裂的风险,因此在施工过程中应严格控制混凝土降温速率和早期降温幅度,建议控制混凝土降温速率不超过2.0～2.5℃/d;施工初期和冬季低温时期均是温度裂缝发生的较危险时段,以冬季保温措施配合施工期的降温措施可以获得更佳的效果。研究成果可为类似泄洪洞工程衬砌混凝土的温控防裂设计与施工提供参考。     

水工隧洞混凝土衬砌裂缝主要原因及预防措施

混凝土衬砌裂缝是水工隧洞常见的缺陷，本文结合国内工程实践，对水工隧洞混凝土衬砌裂缝进行分类，结合典型水工隧洞混凝土衬砌有限元温度徐变应力仿真计算，分析了裂缝主要原因及预防措施。     

围岩特性与衬砌厚度对隧洞衬砌混凝土温度应力的影响

为探明围岩特性与衬砌厚度对衬砌混凝土温度应力的影响,从而制定合理的温控标准,提出了技术可行、经济合理的温控措施,确保了白鹤滩水电站泄洪洞衬砌混凝土具有较高的抗裂安全性。根据白鹤滩水电站泄洪洞衬砌混凝土的结构和材料特性以及边界条件,利用ANSYS对衬砌施工过程中的温度场和应力场进行三维计算。结果表明:衬砌厚度越大,混凝土温度越高,最高温度出现时间越晚;围岩强度越高,衬砌厚度越大,产生的拉应力就越大;而围岩强度越差,衬砌厚度越大,对应的拉应力相对较小。围岩特性与衬砌厚度共同影响着衬砌混凝土温度和温度应力变化趋势,因此,为确保混凝土抗裂安全性,对不同围岩特性的地段应选择不同的衬砌厚度。研究结果可供类似工程参考。     

地下隧道管壁混凝土温度场及应力场仿真分析

地下隧道管壁采用喷射混凝土时,水泥用量较多,容易产生温度裂缝,对隧道的施工和使用将带来一系列的问题。量化地揭示这些裂缝形成的机理,将对隧道管壁设计和施工提供可靠的保证。为此,本文应用非稳定温度场和徐变应力场仿真程序对裂缝产生的原因和若干防治措施进行了探讨。计算表明,对地下隧道管壁这样的特殊结构,从设计和施工上采取一定的温控措施,裂缝可以避免产生。     

泄洪洞混凝土衬砌温控方案研究

为寻求衬砌混凝土的有效温控防裂措施,结合某泄洪洞混凝土衬砌实际情况,在考虑了混凝土热力学参数随龄期变化、混凝土实际浇筑过程对温度应力影响的基础上,设计不同的温控方案,利用大型有限元软件对泄洪洞衬砌混凝土温度场、温度应力场进行了三维仿真计算.结果表明:衬砌混凝土浇筑完后第2天达到最高温度,第3天表面出现较大的拉应力,混凝...     

软岩隧洞二次衬砌的裂缝特性与成因

某大型灌溉工程中的引水隧洞，二次衬砌产生了严重裂缝．通过对不同洞段的衬砌变形、裂缝的发生发展以及衬砌与围岩温度的跟踪观测，获得了二次衬砌的应力变化与发展规律、混凝土的收缩曲线及影响因素、裂缝的产生时间与发展变化特性、温度应力的分布与变化过程．各种观测结果规律性好、相互印证，为裂缝的原因分析提供了可靠的依据．综合分析监测结果得出：隧洞二次衬砌的纵向裂缝与横向裂缝产生的原因是不同的，纵向裂缝是由于围岩压力和混凝土的收缩应力共同作用的结果，横向裂缝是由于混凝土的温度应力和收缩应力共同作用所致。     

大型泵站裂缝成因分析及处理

结合南水北调工程中某大型泵站的设计、施工情况,从结构设计、原材料选用、温度控制、混凝土超强、施工工艺及方案等方面对裂缝成因进行了定性分析,并利用三维有限元仿真计算成果对裂缝成因进行了定量分析。总结出大型泵站容易产生裂缝的部位、类型及原因,认为进水流道混凝土降温过程中出现的较大温度应力是早期裂缝出现的直接原因,采用的施工方案和泵送混凝土工艺是导致裂缝出现的间接因素。由于后期养护和保温措施不力产生较大的收缩应力和温度应力是引发中后期裂缝的主要原因。提出了从工程设计、原材料选用、温度控制、施工工艺及方案等方面采取综合防裂措施和处理裂缝的方法。     

隧洞洞身混凝土衬砌低温季节施工措施初探

低温季节隧洞混凝土衬砌施工的关键是控制好混凝土拌制过程的温度及混凝土的保（养）护。结合工程实际介绍了低温季节混凝土原材料的保温措施、混凝土机口温度的控制和热工计算方法。     

严寒条件下面板堆石坝长面板一次拉成裂缝成因分析

因工期及气候条件限制,部分严寒地区面板堆石坝的混凝土面板需一次拉成。通过对某面板堆石坝工程面板混凝土材料体系、环境条件、堆石体结构和垫层接触面特性、养护及越冬措施等因素对面板开裂影响的研究,结合现场实测裂缝性态,分析了严寒地区一次拉成长斜面混凝土面板施工期裂缝的成因。结果表明:混凝土胶凝材料体系绝热温升值高,温度收缩、自生收缩、干燥收缩大是面板开裂的内因;混凝土浇筑温度高、昼夜温差大、养护水温较低,越冬期混凝土温降绝对值大,是影响面板开裂的环境因素;垫层接触面对面板约束程度对混凝土面板内部的受力状态、应力水平和分布特性有显著影响;喷涂乳化沥青可有效降低面板的受约束程度,减小开裂风险。预防和减少面板混凝土裂缝的发生,应从混凝土材料体系、堆石体和垫层结构、环境因素的控制等方面予以足够重视。     

富水地区隧洞衬砌开裂的外水 压力原因分析

某无压输水隧洞在富水地区修建,检修时发现混凝土衬砌出现严重裂缝,与围岩之间存在连续脱空。为此,采用三维有限元法,按照渗流场变化历史对隧洞渗流和应力场进行了模拟计算,结果表明,外水压力可能是造成衬砌开裂的原因,并提出了降低衬砌外水压力和拉应力的处理措施建议。现场监测表明本文的计算方案和成果合理。     

基于均匀设计的高地温隧洞衬砌混凝土抗压强度影响规律研究

以分析高地温隧洞环境对衬砌混凝土性能的影响规律为目标,采用高地温湿度养护箱模拟高地温隧洞中的温湿环境,进行衬砌混凝土的养护,利用均匀设计的试验方法获得较为全面的试验数据,通过回归分析得到不同养护龄期的回归方程,归纳出温度、水胶比、砂率三个主要因素对衬砌混凝土单轴抗压强度的影响规律。结果表明:通过回归方程,温度、水胶比及砂率均可找到一个最优值(如水胶比为0.42、砂率为45%、养护温度为57℃)使得衬砌混凝土的单轴抗压强度达到最大值;随养护温度的升高,最大衬砌混凝土单轴抗压强度对应的水胶比及砂率均有所增大,如养护龄期为28 d时,水胶比为0.31(养护温度55℃)、0.52(养护温度115℃)。因此,混凝土养护温度较高时,应适当增大水胶比及砂率。     

高温热害水工隧洞支护结构受力分析数值模拟研究

为得到高温热害水工隧洞支护结构的受力机理,以新疆某引水隧洞为例,通过理论计算并使用ANSYS建立热-固耦合模型,对高温热害隧洞支护结构的受力特征进行了计算和分析。结果表明:在围岩与混凝土间设置隔热层能显著改善一期混凝土衬砌的受力情况,衬砌平均应力减小约46%,对二期混凝土无明显影响;隔热层会使支护结构的平均位移增大约14%;隔热层能显著提高一、二期混凝土的安全系数,其均值>1。对隧洞进行喷锚支护并对二期混凝土进行配筋后,隔热层+一期混凝土+二期钢筋混凝土组成的支护结构可以满足工程安全性的要求,可应用于实际工程中。