低热水泥在乌东德大坝工程上的全面应用

从乌东德大坝的结构特征、低热水泥的性能特点及低热水泥混凝土的性能特征、温控措施及效果、坝体接缝灌浆条件、实施及效果、裂缝普查等各方面进行了阐述。由于低热水泥混凝土全面用于高拱坝混凝土施工，在国内水电站大坝工程中尚属首次，对于低热混凝土的强度发展规律、温控规律以及接缝灌浆规律等没有经验可以参考，加之拱肩槽开挖坡度较陡，积极探索有效的低热混凝土应用方面的一些规律，对拱坝施工过程中采取的温控措施及大坝防裂、接缝灌浆顺利实施都具有重要的意义。     

乌东德高拱坝大坝混凝土长期性能试验研究

乌东德大坝是世界上首座全坝应用低热水泥的特高拱坝,大坝混凝土采用“低热水泥+35% Ⅰ级粉煤灰”胶凝材料体系设计方案,全面掌握大坝混凝土性能对工程安全运行至关重要。对乌东德大坝胶凝材料水化性能、混凝土力学性能、混凝土变形性能、混凝土绝热温升等开展了试验,研究了乌东德大坝低热水泥混凝土5 a龄期的性能发展规律。研究表明,乌东德大坝混凝土用胶凝体系在3 a龄期后水化程度为90.4%,水化进程达到准稳定状态;从性能发展规律可分析得出,大坝混凝土最终抗压强度为70.5 MPa、弹性模量约42 GPa、干缩约380×10^-6、自生体积变形约20×10^-6,较同条件下中热水泥混凝土,具有长期强度高、弹性模量相当、长期体积稳定性好等特点;乌东德大坝混凝土绝热温升的最终收敛值为27.9 ℃,3 a龄期后绝热温升年增长仅0.1 ℃,后期无“翘尾”现象。综合分析可知,乌东德大坝混凝土的各项性能约1 a龄期后逐步进入缓慢收敛状态,3 a龄期后基本达到稳定状态。     

白鹤滩大坝中热与低热水泥混凝土温控对比分析

以白鹤滩特高拱坝工程为例,分别研究了大坝采用中热、低热水泥混凝土的温度控制标准、抗裂安全性能,对比分析了两种水泥的混凝土温控差异。结合混凝土温控仿真计算,研究了低热水泥混凝土的温控特点,以为白鹤滩拱坝全面采用低热水泥混凝土提供理论依据和指导,并为类似工程大体积低热水泥混凝土的温控设计、施工提供参考。     

低热水泥碾压混凝土坝适应性智能通水策略研究

开展低热水泥碾压混凝土坝的温控特性和适应性智能通水策略研究,对干热河谷环境下大坝优质高效施工、温控防裂具有重要意义。本文首先分析了低热水泥碾压混凝土的温控防裂难度和挑战,讨论了低热水泥碾压混凝土在施工期的温度场和应力场计算方法,结合智能通水技术提出了相应的适应性智能通水策略。以乌东德水电站低热碾压混凝土二道坝的温控防裂为例,基于全坝温度场和应力场模拟,揭示了全坝不同分区温度发展规律和温度应力特征;通过应用智能通水2.0系统,在乌东德二道坝实行分区适应性通水。现场监测与仿真分析结果对比表明,采用适应性智能通水后最高温度符合率达100%,能够较好满足干热河谷环境下适应性温控防裂要求,大幅简化了施工工艺,提高了效率,电站蓄水过程监测数据显示二道坝安全有保障,研究成果可供同类工程借鉴参考。     

乌东德双曲拱坝混凝土温度控制设计

针对乌东德地区的气候和大坝坝体结构特点,按高拱坝全坝段全约束的温控理念,对乌东德拱坝的基础允许温差和混凝土内外温差引起的温度应力进行了计算分析。根据计算结果并参考同类工程经验,确定了大坝各部位混凝土允许最高温度控制标准。提出了出机口温度、浇筑温度、浇筑季节和浇筑层厚、通水冷却和表面保温等各个环节的温控措施和要求。     

某拱坝垫座混凝土温度控制研究

依托某拱坝工程,根据坝址气候条件、拱坝坝顶垫座结构特征,分析其稳定温度场,进而研究了该垫座混凝土的温度控制标准。参考该拱坝坝体混凝土的温控措施,研究了该垫座混凝土满足防裂要求的温控措施方案。采用三维有限元法,对该垫座混凝土的温度场、温度应力进行了仿真分析,提出了较为合理的温度控制标准及温控防裂措施,为该拱坝垫座混凝土温控设计提供理论依据,并给类似工程垫座混凝土的温控设计、施工提供参考。     

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。     

碾压混凝土拱坝温度场仿真分析

依据碾压混凝土坝的材料特性，采用三维有限元浮动网格法对某碾压混凝土拱坝施工期至运行期温度场进行了全过程仿真分析。分析中考虑了混凝土的绝热温升随龄期的变化和分层浇筑、夏季停工及蓄水对坝体温度场的影响。计算成果给出了温度场分布及其随时间变化规律，为某碾压混凝土拱坝的设计和施工中采取相应的温控措施提供了参考。     

拉西瓦水电站双曲拱坝混凝土温控仿真研究

拉西瓦大坝为对数螺旋线双曲薄拱坝,最大坝高250m。工程地处青海高原寒冷地区,气候条件恶劣,温度控制严格。采用三维有限元温控计算程序,按照理论分析-数值仿真-经验判断的技术线路,结合拉西瓦拱坝的实际体形和材料参数,对其典型拱冠坝段、边坡坝段混凝土施工期温度场及温度应力进行全过程仿真分析计算,对影响混凝土温度应力的主要温控措施进行了敏感性分析,提出了符合拉西瓦工程实际的温控防裂措施。     

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。     

几个参数对拱坝温度及应力影响的研究

构皮滩拱坝是目前世界上在建的高混凝土拱坝之一,由于构皮滩工程规模大,施工技术复杂,对坝体进行温度应力仿真计算,分析研究各种不同参数对坝体温度及应力的影响,对搞好大坝的温控设计,保证工程施工质量和进度具有重要意义。影响坝体温度场及温度应力的参数很多,通过全过程模拟混凝土拱坝施工过程,采用三维有限元法计算分析了混凝土绝热温升、弹性模量及封拱前残余温度应力对坝体温度及应力的影响。研究结果表明：绝热温升的变化对坝体早期最高温度有很大的影响作用;弹性模量与温度应力基本上成线性关系;考虑施工期温度残余应力后,所计算的各项应力指标总体上比按拱坝规范算法计算的坝体运行期综合应力偏大。     

九井岗水电站混凝土双曲拱坝温控仿真计算

九井岗水电站混凝土双曲拱坝温度应力采用三维有限元法进行温控防裂仿真计算,开展深入的温度控制研究分析,为施工过程中采取一定的温控措施控制混凝土的温度应力提供依据。2011年11月通过蓄水验收。运行的两年多时间内,大坝监测显示,温度场和应力场数据满足设计要求,坝体未出现温度裂缝,大坝运行正常。     

雅砻江杨房沟水电站拱坝混凝土温控防裂设计研究

针对雅砻江杨房沟水电站拱坝混凝土温控防裂,根据坝址气候条件、拱坝结构特征、混凝土施工条件、混凝土材料特性等基本参数,分析了拱坝温控设计的气温、水温边界条件,提出了温度控制标准,并研究了温控防裂措施。通过对拱坝混凝土施工期温度控制仿真计算,分析了拱坝混凝土从浇筑至拱坝封拱后的温度场、温度应力状态及变化历程,评价了拱坝混凝土各时期的抗裂安全状态,推荐了温控措施综合方案。研究结果可为拱坝混凝土温控设计、施工提供参考。     

乌东德高拱坝施工进度仿真分析及其方案优化

针对乌东德大坝的施工特点,采用计算机仿真技术对其混凝土浇筑进行了全过程仿真模拟。为加快大坝上升速度、提高总工期和关键节点工期完成保证率,通过调整不同的施工参数对乌东德拱坝施工进度进行了优化分析。最终提出采取全年接缝灌浆方案且灌区高度取9 m、最大悬臂高度为70 m、孔口部位坝块采用3 m浇筑层厚等措施较有利于加快大坝混凝土施工进度。仿真结果验证了原设计制定的施工方案与施工进度计划的合理性。     

基于ADINA的碾压混凝土拱坝温度仿真分析

本文主要通过采用ADINA对贵州省一座小(1)型碾压混凝土拱坝进行三维有限元温度仿真分析,阐述了拱坝在不同运行条件下温度场和温度应力场动态变化规律,探讨分析了合理的分缝方案、温度控制标准和温控防裂措施,对碾压混凝土拱坝温控的研究具有重要的现实意义。     

碾压混凝土拱坝温度场和应力场仿真计算研究

采用三维有限元法模拟某碾压混凝土拱坝的施工过程,进行了温控仿真计算,分析了该工程温度场和应力场的分布规律,提出了温控推荐方案。结果表明:采取初期、中期和后期冷却措施后,大坝的最高温度满足碾压混凝土坝设计规范要求,同时也满足封拱灌浆要求,最大温度应力小于混凝土的允许拉应力。     

山口岩碾压混凝土拱坝温度控制设计

本文依据山口岩碾压混凝土拱坝的骨料特性及坝址区气候条件,结合大坝三维有限元温度仿真计算成果,按照适当从严控制的原则,确定了山口岩碾压混凝土拱坝的温度控制标准及相应的温控措施,并根据大坝观测资料对温控效果进行了分析评价。     

锦潭拱坝混凝土温控与防裂设计

锦潭拱坝由于坝址区岩石均为石英砂岩和粉砂岩,所用骨料石英砂岩和粉砂岩的线膨胀系数大,混凝土绝热温升很高,对大坝混凝土温度控制非常不利,同时狭窄的河谷和陡峻岸坡也增加了温控的难度.从混凝土热力学、温度控制、应力措施、坝体养护等方面提出解决措施,以供类似工程参考.     

干热河谷地区高拱坝温度控制与防裂研究

在总结建于干热河谷地区的如二滩、小湾、溪洛渡、锦屏一级等高拱坝温度控制与防裂经验的基础上,结合同样处于干热河谷地区的乌东德高拱坝工程,对施工期温度控制关键性参数,如浇筑温度、浇筑层厚、冷却水管间距等进行了敏感性计算分析,提出了高拱坝全坝段全施工期均处于"约束状态"的温控理念,并就乌东德高拱坝混凝土垂直温度梯度和内外温度梯度的控制提出了明确的观点。相关温控经验与施工控制方法可供其他建于干热河谷地区的高拱坝建设工程施工参考。     

印尼巴丹托鲁水电站大坝混凝土温控研究

对印度尼西亚的水泥、粉煤灰等混凝土材料进行了研究。通过进行不同配合比的绝热温升试验和过程仿真,探讨了热带雨林地区大体积混凝土温控的控制标准和措施并将其用于指导现场施工,旨在为热带雨林地区大体积混凝土温控积累经验。