对于三板溪水电站泄洪洞衬砌混凝土温度应力影响因素分析

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1、第39卷第11期水力发电2013年11月三板溪水电玷洪洞衬砌混凝土温度应力鬏响因素分析赵路，(1．水能资源利用关键技术湖南省重点实验室，湖南长沙410014；2．中国水电顾问集团中南勘测设计研究院有限公司，湖南长沙410014)摘要：对三板溪水电站泄洪洞衬砌混凝土的施工过程进行三维有限元仿真计算，分析拆模时间、初期养护质量、结构段长度、浇筑温度、衬砌厚度和围岩类型等因素对混凝土温度应力的影响，并对影响衬砌混凝土温度应力的诸多因素进行敏感性分析，最终提出了“降低浇筑温度至20℃、延长拆模时间至4d”的综合温控防裂措施。关键词：三板溪水电站；泄洪洞；衬砌

2、混凝土；温度应力；影响因素StudyonInfluencingFactorsofLiningConcreteThermalStressforSanbanxiSpillwayTunnelZHA0Lu‘，(1．HunanProvinceKeyLaboratoryofKeyTechnologiesforWaterPowerResourcesDevelopment,Changsha410014Hunan，Chin~2．HydroChinaZhongnanEngineeringCorporation，Changsha410014,Huna~China)Abst

3、ract：The3-DfiniteelementmethodisappliedtosimulatetheconstructionprocessofconcreteliningofspillwaytunnelinSanbanxiHydropowerStation．Theinfluencesoftemplateremovaltime，preliminarymaintenancequality，jointlengt~pouringtemperature，liningthicknessandsurroundingrocktypeonconcretetempe

4、raturestressareanalyzed,andthesensitivityofinfluencingfactorsisalsoanalyzed．Thecomprehensivecrackingcontrolmeasureof”Loweringpouringtemperatureto20％andextendingremovalintervalto4d”isfinallyproposed—KeyWords：spillwaytunnel；liningconcrete；thermalstress；influencingfactorsSanbanxiH

5、ydropowerStation中图分类号：TV651．3(273)；TV544文献标识码：B文章编号：0559—9342(2013)11-0088—03随着隧洞断面尺寸、水流流速和混凝土标号的土结构标准断面形式见图1，衬砌混凝土的热学和提高，隧洞衬砌混凝土结构的温度和温度应力及其力学强度性能参数分别见表1、2。罔岩类型主要有有关问题引起国内外专家的高度重视l1_5]。这些研究Ⅱ类和Ⅲ类两种。基本T况按Ⅱ类同岩计算．罔岩主要结合工程经验对结构进行某方面的敏感性分析．变形模量取18GPa但南于对问题的把握不够全面，故提出的温控措施洞身混凝土衬砌施工时段

6、为10月l5口至次年针对性不强。本文结合三板溪水电站泄洪洞的施工，9月20日，采用先底板，再边墙、顶拱的施工顺采用三维有限元仿真计算，分析拆模时间、初期养序。边墙、顶拱一次浇筑，底板及边墙下部弧形结护质量、结构段长度、浇筑温度、衬砌厚度和同岩构采用组合模板施工，边墙与顶拱配置2台钢模台类型等因素对衬砌混凝土温度应力的影响．然后根车施工。据这些因素的敏感程度提出有效的、经济的温控防浇筑后发现泄洪洞洞身混凝土出现了大量龟裂，裂措施。有贯穿性裂缝和表面裂缝。设计单位组织专家进行了裂缝成因的初步分析，认为裂缝主要为温度裂缝．1工程背景板溪水电站泄洪洞由进水渠

7、、进口闸室、洞收稿日期：2013—09—12身、出口明槽、挑流鼻坎段和出口尾水渠段组成，作者简介：赵路(1985一)，男，山东德州人，工程师，硕：i一全长815．189In，浇筑块长13In。泄洪洞衬砌混凝主要从事水工结构设计研究工作．弟j雹弟l1期趑跆：=假涣水电!l白7,~OIaj俐／J彰囚系万仇环向施I‘缝环向施j缝图2边墙的温度场和应力场特征点示意此建立三维坐标系。围岩厚度取3倍洞径左右，沿、Y轴围岩厚度均取3013q。岩体和衬砌统一采用空间八结点等参单元，模型共划分三维块体单元20636个。在边墙1／2高度截面A-A(见图1)选取温度应力场

8、，特征点布置如图2所示。根据现场实际施工情况，标准断面的夏季施工基本工况参见文献『1]，混凝土浇筑温度为28