高混凝土坝温控防裂研究进展

本文从仿真分析理论方法、典型裂缝成因及防裂措施、高拱坝及RCC坝温控防裂要点、智能温控4个方面介绍了高混凝土坝温控防裂研究进展;开发了可模拟9个过程、3场耦合、3个非线性的SapTis仿真软件系统,并针对精细建模、计算规模大等要求进行了并行化开发;分析了混凝土坝典型部位的仓面裂缝、劈头裂缝、廊道裂缝及下游面裂缝,并提出了防治措施;给出了高拱坝及RCC重力坝的温度控制要点,主要包括高拱坝的通水冷却设置应重视强调中期冷却并严格控制降温速率,碾压混凝土重力坝应淡化基础温差,强化内外温差的温控措施,智能温控技术是确保温控施工质量的有效手段,可有效避免人工控温可能出现的各种失误,提高施工质量。最后就未来亟待开展的高性能计算、早龄期热力学参数、个性化温控分区标准等问题进行了介绍。     

碾压混凝土坝高温季节连续施工的温控防裂研究

碾压混凝土坝(RCCD)以温控措施相对简单和快速连续施工为其显著特点,但大量的工程实践表明,RCCD上时有温度裂缝出现,成为制约RCCD进一步发展的瓶颈问题之一.作者对某碾压混凝土坝在高温季节连续施工做了仿真计算,结果表明,若采用自然浇筑温度,在坝内埋设冷却水管,早期坝面进行保温的温控措施,能够将温度应力控制在允许应力范围内.表明这种温控措施具有一定的工程应用前景.     

白石水库碾压混凝土坝温度控制与防裂措施的研究与应用

白石大坝是继观音阁大坝之后在北方严寒地区修建的又一座碾压混凝土坝（RCD），北方严酷的气候条件、间歇式的施工方法及碾压混凝上坝自身的特点，使其温控与防裂成为工程的一个重要课题．本文介绍了该坝的温度控制设计标准、防裂措施技术要求和仿真计算分析的主要结论；依据理论计算和实践经验，总结了大坝施工中为防止裂缝所采取的包括降温、保温、结构和原材料等一系列有效措施．可供北方严寒地区碾压混凝土坝进行温控、防裂提供借鉴和参考．     

高碾压混凝土坝裂缝成因及防治措施研究

碾压混凝土坝不同程度存在裂缝,降低了混凝土坝的安全度。以某碾压混凝土坝为例,根据实测的裂缝资料就该坝的裂缝成因进行了系统分析,并提出了防治措施。研究表明:施工时层面长间歇和汛期过流冷激是该坝产生裂缝的主要原因。因此,施工过程中应避免长间歇,若不可避免应加强长间歇层面的温控措施,如加强保温、控制层厚等。过流缺口由于冷激产生的裂缝,可通过表面流水或中期冷却提前将过流面以下一定高程混凝土冷却至某一目标温度值,以减小由于冷激造成的温差过大。     

通仓浇筑常态混凝土和碾压混凝土重力坝的劈头裂缝和底孔超冷问题

不少重力坝在上游面产生了几十米深的严重劈头裂缝，首次指出这与通仓浇筑有密切关系，由于坝内没有纵缝，因而没有接缝灌浆前的二期水管冷却，水库蓄水时，坝内温度仍然很高，而水温较低，产生了较大的内外温差，使得在施工过程中上游面已出现的表面裂缝扩展成为深层劈头裂缝。目前，碾压混凝土重力坝的高度不大，似乎还没有报导过严重劈头裂缝，但碾压混凝土重力坝也是通仓浇筑的，没有二期水管冷却，今后随着坝高的增加，对碾压混凝土重力坝产生劈头裂缝的问题也应给予重视．对于通仓浇筑的常态混凝土重力坝和碾压混凝土重力坝，由于基础约束区域扩大，底孔超冷可能产生巨大的温度应力，并引起严重裂缝．为了防止裂缝，需要采取严格的温度控制措施．针对三峡大坝通仓浇筑方案，进行了详细的计算分析，计算结果证实了上述判断．     

龙滩重力坝三维仿真与劈头裂缝问题研究

龙滩重力坝通航坝段坝轴向长度达88m,下部设2条横缝,无纵缝,不进行接缝灌浆前的二期冷却,坝内温度下降极慢,因此上游面坝轴向应力很大,极易产生劈头裂缝。作者对该坝段施工过程进行了多种工况的温度场与应力场的三维仿真计算。计算结果表明,即使采取了一系列综合温控措施,无保温时,在年变化气温影响下,冬季仍会在上游表面引起2 0～2 2MPa的坝轴向拉应力,寒潮引起的拉应力在3 0MPa以上,二者叠加,可达5 0MPa以上,足以引起表面裂缝,蓄水后会扩展为较深的劈头裂缝。仿真结果表明,用4～5cm厚的苯板贴在上游表面,可将上游表面的拉应力控制在1 6MPa以内,有效地防止表面裂缝的产生,并因此而避免劈头裂缝的产生。     

龙滩大坝碾压砼的温控与防裂关键技术

龙滩工程碾压砼大坝工程除了采用常规的温控措施外，还采取了合理选择砼施工配合比和原材料，合理选择坝段长度，根据温控计算成果进行分区冷却，上游面布设防裂钢筋网，使用新型喷雾机改善仓面小环境等一系列措施，解决了碾压砼的温控和防裂问题。龙滩大坝施工至今，未发现任何危害性裂缝，为碾压砼高坝建设积累了经验。     

安徽流波水电站碾压混凝土拱坝裂缝处理

安徽流波水电站碾压混凝土拱坝在施工过程中,坝体相继出现了坝面及廊道贯穿性裂缝、层间裂缝等不同类型裂缝,且包括诱导缝（横缝）在内的各种裂缝均有不同程度的渗（漏）水现象。根据对碾压混凝土配合比、施工进度及坝体过水情况的分析,认为裂缝形成原因主要体现在原材料质量控制、施工组织设计、层面处理、温控措施等方面。为此采取了相应的表面封闭、灌浆及并缝等处理措施。而且,本文结合裂缝处理效果分析,提出了碾压混凝土坝在施工质量控制过程应注意的若干问题。     

三峡大坝导流底孔封堵温度应力仿真计算分析

为了选择三峡工程泄洪坝段导流底孔封堵材料，确定封堵体的浇筑方案和施工进度，研究封堵体施工期及运行期的应力及缝面结合状况，模拟不同封堵材料，封堵体浇筑时是否通水冷却及不同上游水位等条件，进行了温度应力仿真计算，通过对计算结果分析比较，认为封堵体沿坝轴线向温度应力较小，上游面不大可能发生竖向劈头裂缝，推荐了较优的混凝土胶凝材料和堵体浇筑方案，并且认为通过选择合适的建筑材料和采取适当的温控措施及施工方式，第一期一段封堵导流底孔的施工方案是可行的。     

混凝土高坝施工期温度与应力控制决策支持系统

本文建立了混凝土高坝施工期温度与应力控制决策支持系统，该系统包括大坝温度场仿真子系统、大坝温度场反分析子系统、大坝温度徐变应力仿真分析子系统、大坝温度场和应力场预报子系统以及大坝温度控制决策支持子系统。该系统可在大坝施工过程中根据实际施工条件和温控措施，对全坝各坝块进行全过程仿真分析，及时了解大坝各坝块的温度与应力状态以及各种温控措施的实际效果，并可预报竣工后运用期的温度和应力状态。本系统已成功应用于周公宅拱坝，对混凝土坝在设计、施工和运行期的安全评估发挥了重要作用。     

周公宅水库双曲拱坝混凝土温度控制及防裂措施探讨

周公宅水库混凝土双曲拱坝坝高125.5 m,温控要求较高,在施工过程中,结合工程所在地的气候特点及工程实际,采取有针对性的温控防裂措施,未发生危害性裂缝,表面浅层裂缝也较少,效果明显,对施工中的温控经验和教训进行总结,供参考借鉴.     

新疆山口碾压混凝土坝裂缝化学灌浆工艺

新疆地区空气干燥,昼夜温差大,致使山口碾压混凝土大坝在施工过程中出现裂缝。根据工程和地区特点以及裂缝情况,选用了表面修补、嵌缝封堵、化学灌浆加固以及与仿生自愈合法相结合的综合处理措施对裂缝进行修补;介绍了修补材料的选用要求;详细阐述了修补施工的工艺过程。修补完成后,通过压水试验及钻芯取样检测,所有裂缝均未见渗水;后期检测也未见裂缝有继续发展的趋势。其处理方法和工艺流程可供同类工程参考。     

观音阁水库大坝施工中的温控措施及裂缝处理

针对不同季节，大坝混凝土在施。过程中采用了相应的温控措施，即夏季采用4℃冷水进行拌和，采用地下水喷淋骨科，仓面喷淋和其他综合性温控措施；冬季采取覆盖保温材料；春秋寒潮多发期，昼夜温差大，多采取临时覆盖苫布、草袋子等进行保护．由于温控标准偏低，产生了一些裂缝，通过一些相应的补救措施，取得了较好的效果．     

考虑诱导缝的碾压混凝土重力坝控裂结构温度场与温度应力数值分析

同常态混凝土坝一样,碾压混凝土重力坝在施工期仍然存在温度应力问题,较大的温度应力会诱发不可控的温度裂缝,而在坝体中设置诱导缝,可使裂缝在已做好防护措施的诱导缝部位产生,以降低不可控温度裂缝的危害。针对碾压混凝土坝的温度裂缝问题,将诱导缝的优势与新研制的高流动防渗抗裂混凝土(High-fluidity Impermeable and Anti-cracking Concrete,HIAC)材料相结合,根据规范要求制定了设有诱导缝的碾压混凝土重力坝控裂结构方案,建立含有裂缝和HIAC的碾压混凝土坝有限元模型,实现了施工期温度场和应力场的仿真计算与分析。基于计算结果,以坝体上游防渗层施工期的主拉应力为指标,从时间和空间两方面对含诱导缝方案进行评价研究,并对控裂结构诱导缝的布置位置和长度进行了优化,从而得到保障应力释放效果、缝长更短以及施工简便的控裂结构方案。     

三峡左导墙坝段温控问题的仿真计算研究

通过对三峡左导墙坝段整个坝体结构及基础从施工期到运行期直至坝体达到稳定温度的全过程进行仿真数值模拟 ,研究了该坝段温度场及温度应力的分布状况及其历时变化规律。在此基础上 ,对左导墙坝段温控问题进行了评价 ,并就存在的问题提出了相应的温控措施     

某碾压混凝土重力坝施工温控措施研究

在碾压混凝土坝施工和运行期间防止裂缝的产生是需要考虑和控制的重要问题,对具体温控措施进行研究可为以后提供重要的技术指导。以某碾压混凝土重力坝工程为例,利用大型有限元软件ANSYS进行建模,采用三维有限元浮动网格法模拟碾压混凝土坝的施工过程,根据工程施工进度和碾压混凝土的热力学参数,针对浇筑温度、通水冷却措施,初拟了3个温控方案,对各个方案的温度场和应力场进行计算分析。结果表明:高温季节进行混凝土浇筑对坝体温度和应力影响较大,极容易造成裂缝;通过控制浇筑温度和通水冷却措施,坝体最高温度得到了有效的降低,最大应力基本满足碾压混凝土坝容许应力要求。此研究成果可为类似工程的温控设计提供参考。     

重力坝横缝止水至坝面距离对防止坝面劈头裂缝的影响

在混凝土重力坝、尤其是通仓浇筑的重力坝上游面， 往往出现严重劈头裂缝。为了防止这种裂缝的出现，必需加强温度控制， 并加大横缝内止水至坝面的距离， 利用缝内水压力， 在坝体上游面产生压应力， 以减小劈头裂缝出现的可能性， 但这种影响目前尚无法定量分析。经研究给出一个计算方法， 计算结果表明， 止水至坝面距离以达到横缝间距的０２５～０４５ 倍为宜。这一计算方法和结论对于常规混凝土重力坝和碾压混凝土重力坝都是适用的。     

新疆冲乎尔碾压混凝土重力坝底孔温控仿真分析

地处高寒地区的冲乎尔碾压混凝土重力坝运行后多个部位出现渗水,坝体存在多处裂缝。本文以底孔坝段为例进行温控仿真分析,模拟碾压混凝土坝施工过程、混凝土分区、外界气温和温控措施等,得出大坝温度和应力的变化过程及规律。计算结果表明底孔坝段存在多处温度应力超标现象。     

桓仁单支墩大头坝劈头裂缝稳定性分析

桓仁大坝上游面施工期发现严重的劈头缝20条,威胁大坝安全.因此,蓄水前在上游面做了防渗层,并在背面做了"砂浆棒".1981年又发现新劈头缝8条,扩展的11条.为此,采用沥青混凝土对原防渗层加高,采用沥青席进行坝顶平面防渗,对封腔盖板用膨胀珍珠岩进行改造.采取这些加固措施后,现场检查和监测表明,大坝渗漏水明显减少,坝腔温度升高、温差变幅减小,劈头裂缝稳定.