高拱坝大体积混凝土自生体积变形回归分析——以溪洛渡水电站为例

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1、第46卷第12期人民长江Vo1．46．No．122015年6月YangtzeRiverJune，2015文章编号：1001—4179(2015)12—0060—03高拱坝大体积混凝土自生体积变形回归分析——以溪洛渡水电站为例伍文锋，裴灼炎，李金河2(1．长江勘测规划设计研究院长江空间公司，湖北武汉430010；2．中国长江三峡集团公司溪洛渡工程建设部，湖北宜昌443002)摘要：在大型水电工程施工过程中，对混凝土的自生体积变形要求日趋严格。准确掌握混凝土自生体积变形，对结构防裂和改善内部应力状况有重要作用。以溪洛渡水电站为例，通过

2、对坝段中布设的无应力计观测数据进行回归分析，得出了更接近实际值的自生体积变形，充分了解了坝体混凝土温度变形的实际线膨胀系数以及自生体积变化规律，通过与室内实验结果比较，发现回归分析结果与实际较为吻合。关键词：拱坝；大体积混凝土；自生体积变形；回归分析中图法分类号：TV431文献标志码：AD0I：10．16232／j．enki．1001—4179．2015．12．015坝坝高285．5m，坝顶弧长687m，拱冠顶厚14m，拱1工程概况冠底厚约64m，厚高比0．216，为中厚拱坝。溪洛渡水水电工程建设中，大体积混凝土自生体积变形对电站

3、拱坝规模巨大，对混凝土自生体积变形要求较高，结构防裂和改善应力状况有着重要影响。在存在外界自生体积变形数据的准确性对大坝的设计和安全有着约束的条件下，自生体积收缩将在结构内引起附加的重要影响。拉应力，对结构防裂不利；而自生体积膨胀则将在结构2大坝混凝土指标设计和无应力计布置中引起附加的压应力，对结构防裂有利。目前工程实际中，常采用室内试验和原型观测两种方式来研究混2．1混凝土指标设计凝土自生体积变形。由于室内试验的局限性，通过室溪洛渡大坝混凝土骨料采用玄武岩粗骨料+灰岩内试验获得的混凝土热学参数与真实情况难免存在一细骨料的组合方式

4、，水泥选用华新水泥和峨胜水泥。定差异⋯。原型观测则是通过在混凝土中埋设无应骨料类型决定了溪洛渡大坝混凝土具有弹模高、极限力计直接进行观测，而应变测值常受到多种环境因素抗拉强度低、自身体积变形收缩性较大、线膨胀系数低的复杂影响，并存在监测误差。如何消除误差，求等特点。根据大坝混凝土受力情况，对混凝土各项指得与实际值接近的白生体积变形，达到结构防裂和改标进行分区设计，坝体混凝土强度设计共分3区：分别善应力状况的作用，是无应力计应用和数据分析的重为A区，c8040；B区，Cl8o35；C区，cl8030。其中A区点和难点。为拱坝周边高应

5、力区和孔口结构区。具体混凝土金沙江溪洛渡水电站是金沙江下游梯级开发的第设计指标详见表1。三级水电站，上接白鹤滩电站尾水，下与向家坝水库相表1溪洛渡大坝混凝土设计指标连。电站以发电为主，兼有防洪、拦沙和改善下游航运条件等巨大的综合效益，具有不完全年调节能力。溪大坝强度设计龄期／绝热温升／混凝士混凝土分区等级d℃种类级配洛渡水电站水库正常蓄水位600m，总库容126．7亿A区Cl8o40180≤28常态二一四m，调节库容64．6亿nl，水库回水长度约199km。电B区C18035180≤27常态二一四站总装机容量13860MW(18台

6、×770MW／台)。拱c区C18030180≤26常态二～四收稿日期：2015一O1一O9作者简介：伍文锋，男，工程师，主要从事大坝安全监测工作。E—mail：wuwenfe“g123@126．tom第12期伍文锋，等：高拱坝大体积混凝土自生体积变形回归分析——以溪洛渡水电站为例6l2．2无应力计布置长龄期的为1968d，最短为600d。(1)统计回归计算。采用无应力计实测得到混凝为监测大坝混凝土自生体积变形特性，在混凝土土的应变回归复相关系数均在0．9以上，除NZ14—3X转换区390～440m高程，l4号坝段332．5，335

7、．7m外，其他处监测的剩余量标准差均在lO8以下。回高程，15号坝段325．2m高程，16号坝段328．2，归结果见表2。345．75，348．75，351．75m和411．0m高程，17号坝段(2)线膨胀系数估算。通过计算，混凝土的线膨328．2m高程、18号坝段332．5，335．7，345．75m高胀系数在3．53—9．03~8／~e之间，44支无应力计中线程，20号坝段354．3m高程，4号深孔及1，2，4，30，31膨胀系数数值在5以下的有4支，5～6之间的9支，6号坝段603．5m高程安装埋设无应力计共67支。无～7之

8、间的20支，7以上的11支，平均值为6．17应力计具体布置见图1。￡／℃，与实验室试验结果6．50￡／℃基本吻合。(3)自生体积变形。由混凝土自生体积变形的试验资料可知，一般初期自生体积变形变化较大，随后呈单调递减趋势]。从无应力计自生体积变形趋势