某碾压混凝土重力坝温控措施研究

摘
要： 在大体积混凝土工程 中， 温度应力和温度控制具有重要的意义。碾压混凝 土坝 与常态混凝土坝相似 ， 同样 存在温度
应力导致的裂缝 问题 。碾压混凝土坝的温度应力有 它不 同于常态 混凝 土坝的特点 ， 必须 考虑这些特点 ， 能制定 出有 效的 才 温控措施保证 大坝安全 。 关键词 ： 碾压混凝土重力坝 ； 温度场 ； 温度应力 ； 温控措施
中 图 分 类 号 ： Ｖ １Ｔ ５ ；Ｖ ４ Ｔ ５ ；Ｖ ２ Ｔ ６ ２ 文献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ １２ ８ （ ００）５３０ －８ １０ －１４ ２ １ ０ ４０ ４０
１ 概
述
可 以是 干硬 的 ， 用水 量 和水泥 用量 均不 多 ； 同时采
１ １ 碾 压 混 凝 土 坝 的 发 展 概 况 ．
第２ ９卷第 ５期
２ ０１ ０年 １ ０月
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某 碾 压 混 凝 土 重 力 坝 温 控 措 施 研 究
左 红 军
（ 四川 二滩 建 设 咨 询 有 限公 司 ， 川 成 Байду номын сангаас 四 ６０５ ） １０ １
一
几个 碾压混 凝 土坝 的工程 实践 亦证 实可 降低坝 体
造价 １ ％ ～ ３ 。 目前 ， 压 混凝 土 筑 坝发 展 很 ６ ２％ 碾
快 ， 术 ｔ益完 善 ， 示 了它 的生命力 。 技 ３ 显
１ ３ 碾 压 混 凝 土 坝 的 温 度 应 力 问题 ．
座全 碾压 混 凝 土 重力 坝—— 柳 溪 坝 。此 后 ， 碾
用 较高 的粉煤 灰含 量 ， 以使 用水 泥也 少 ； 所 可用 土 石 坝使用 的土 工机械 ， 工简 便 、 全 、 速 ， 施 安 快 能缩 短工 期和 降低 造 价 。根 据 日本 的 实践 证 实 ： 程 工
费用 可节 省 ２ ％ ， 工 速度也 可加 快 ２ ％ 。我 国 ０ 施 ０
碾压混 凝 土是用 振动碾 压 实 的超 干硬 性混 凝 土 ， 压混 凝土 坝是 在 常态 混 凝 土 坝 与土 石 坝 的 碾 激烈竞 争 中产生 的 。１７ ９ ０年 ， 国加 州 大学 拉 斐 美 尔 （ ａｈ ｅ） Ｒ ｐ ａ１教授 首次 提 出了碾 压混 凝 土 的概念 ； １８ ９ ０年 ， 世界 上 第一 座碾 压 混凝 土 坝—— Ｅ本 岛 ｔ 地 川 重力 坝建 成 ；９ ２年 ， 国建 成 了世 界上 第 １８ 美
混 凝土 坝一 般 属 于 大体 积 混 凝 土结 构 ， 积 体
庞大 ， 混凝 土浇筑 后在 固结 硬化 过程 中 ， 由于水 泥 的水 化 作 用 ， 最 初 几 天 产 生 了大 量 的水 化 热 。 在 因混凝 土 的导热 性 能 较 差 ， 而导 致 混 凝 土 温度 从
升 高 ， 积膨 胀 。一般来 说 ， 体 水利 工程 中 的混凝 土 绝 热温升 可达 １℃ ～ ０ 。既使 考 虑 表 面散 热 ， ０ ４℃
压 混凝 土筑 坝技 术 被 各 国坝 工 界 人 士所 接 受 ， 其 发 展速度 如 雨后春 笋 。到 ２ ０ 年 为止 ， ０１ 全世 界 已 建 和在 建 的 、 坝高 超过 １ 的碾压 混凝 土坝 超过 ５ｍ ２ ０座 ， １ 分布 在 ２ ８个 国家和地 区。
我 国对 碾 压 混 凝 土 筑 坝 技 术 的研 究 开 始 于
碾 压混凝 土筑 坝发 展 迅 速 ， 要 是 因 为 这种 主 技 术具有 许 多优点 。碾 压混 凝土筑 坝 改变 了常态 混 凝土筑 坝用 振 捣 器插 人 振 捣 密 实 的方 法 ， 之 代 以在浇筑 层 面用振 动碾 振动碾 压 。所用 的混 凝土
收 稿 日期 ：０ ０ ６ ） ２ １ － ４７ ０
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混 凝土 内 部 最 高 温 度 仍 比浇 筑 时 高 出 ７ 一３ ℃ ５ ℃ 。 当混 凝土 内部 温 度达 到 最 高 温度 后 ， 随着 时 间的推移 ， 度 逐 渐下 降 。在 混 凝 土 的 整个 固结 温 硬化 过程 中 ， 由于外 界环 境温 度变 化 、 泥水化 作 水
１７ ９８年 ，９６年建 成 了第一 座 碾 压混 凝 土 坝 （ １８ 福
建坑 口坝 ） 。随后 ， 技 术 又 在 天 生桥 二 级 、 街 该 铜
子、 岩滩 、 口、 水 观音 阁 、 江垭 等 工程 中得 到成功 应 用 。到 目前为 止 ， 国 已建 成 的 、 高超 过 ２ 我 坝 ５ｍ 的碾 压混凝 土 坝有 ４ １座 ， 建 的有 ｌ 在 ５座 ， 在 设 正 计 中的有 １ ８座 ， 中超 过 １０ ｍ坝 高 的有 ｌ ， 其 ０ ８座 １２ｍ 高 的沙牌碾 压混 凝 土拱 坝 和 ２ ６ ５ｍ 高 的 ３ １ ． 龙滩碾 压混 凝土 重力 坝分别 是 目前世 界上 最高 的 碾压混 凝 土拱坝 和重力 坝 。
１２ 碾压 混凝 土坝 的主要 特点 ．
用、 外部及 自身 约束 等各 种 因素 的作 用 ， 将在结 构
内部 或表 面产 生拉应 力 。 当混 凝土 的抗 拉强度 不 足 以抵抗 这种拉 应力 时 ， 开 始 出现 温度 裂缝 。 便 碾 压 混凝 土坝产 生温 度应 力 的机 理 与常态 混 凝土 坝相 同 ， 然 碾 压混 凝 土 坝 使 用 的水 泥 数 量 虽
较少 ， 所产 生 的水化 热 总量 与 通 常 浇筑 式 混 凝 土
坝相 比也较少 ， 这对 于减少坝体由于温度作用所 产生 的拉应 力是有 利 的 ； 因其 大量 掺用粉 煤灰 ， 但
水化热 散发 推迟 ， 而碾 压混 凝土 上升 速度快 ， 因而
使 施工 过程 中层 面散 热不够 ， 常态混 凝土 相 比 ， 与