环境温度条件对混凝土坝长期运行的影响

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1、学兔兔www.xuetutu.com水利水电技术第43卷2012年第9期环境温度条件对混凝土坝长期运行的影响胡平，杨萍，吴志朋，马晓芳(中国水利水电科学研究院，北京100038)摘要：重点分析了环境温度条件对水电站大坝长期运行的影响，论证了混凝土大坝裂缝的成因，同时阐述了在混凝土大坝的温控设计中，要科学地确定大坝的温度荷载，并通过合理的施工措施，才能有效地预防或限制缺陷产生，保证水电站大坝的长期安全运行。关键词：水电站大坝；环境温度；裂缝；温度应力；温度控制中图分类号：TV698．23文献标识码：A文章编号：1000—0860(2012)09—002604Impactofenvironme

2、nttemperatureonlong-termoperationofconcretedamHUPing，rANGPing，WUZhipeng，MAXiaofang(ChinaInstituteofWaterResources&HydropowerResearch，Beijing100038，China)Abstract：Theimpactofenvironmenttemperatureonthelong·termoperationbehaviorofconcretedamisemphaticallyanalyzedherein．andthenthecausationofformation

3、ofcracksonconcretedamiSdemonstratedaswel1．Simultaneously．itiSexpatiatedthatthetemperatureloadmustbescientificallydeterminedduringthethermalcontroldesignofthedam；furthermore，onlythroughreasonableconstructionmeasurescantherelevantdefectsbeeffectivelypreventedorrestrictedtoensurethelong—termsafeopera

4、tionofconcretedam．Keywords：concretedam；environmenttemperature；cracks；thermalstress；thermalcontrol较严重劈头裂缝的大坝，多为施工中实施通仓浇筑的1环境温度条件对混凝土坝长期运行的影响重力坝。由于横缝间距过大或施工期和水库蓄水初期在混凝土坝的长期运行中，环境温度(上游水库内外温差过大，都有可能导致混凝土表面温度应力超水温、下游气温和太阳辐射)是影响大坝安全运行的标，产生表面裂缝。重要边界条件。本文所介绍的大坝典型裂缝的成因，1．1．1内外温差影响均与大坝施工期遗留的隐患以及运行期的环境温度条当混凝

5、土坝内部温度较高，外部温度较低时，由件有着直接的关系。而如何在大坝设计之初，科学合于内外温差的影响，混凝土表面会产生较大的表面应理地考虑环境因素的影响，也是大坝从业者的主要任力，严重时会产生表面裂缝。例如我国西北某坝施工务之一。期遭遇2d降12℃的温度骤降后，由于没有及时采1．1重力坝的劈头裂缝取仓面保护，引起的瞬时内外温差，使得层面最大拉全世界已建成的大坝中，不少重力坝在上游面产应力超出混凝土的即时强度，导致表面开裂，影响深生了深度不等的劈头裂缝，一些大坝的劈头裂缝甚至深入坝内达几十米，发展成渗漏通道，严重影响了大收稿日期：2011·11-08坝的安全运行¨J。大坝形成劈头裂缝的先决条件

6、，基金项目：国家科技支撑计划项目(2008BAB29B05)；国家自然科学基是上游表面有裂缝，而大坝表面裂缝产生的最主要原金项目(50909105)；水利部行业公益科研专项(200801007)。因，是来自上游面沿坝轴线方向的温度应力。产生过作者简介：胡平(1957一)，女，江苏无锡人，教授级高级工程师。WaterResourcesandHydropowerEngineeringVo1．43No．9学兔兔www.xuetutu.com胡平，等∥环境温度条件对混凝土坝长期运行的影响度1m左右。1．1．2横缝间距影响通仓浇筑的重力坝，施工中不设纵缝，不进行二期水管冷却，水库蓄水时，坝体内部的温

7、度还很高，内外温差很大，容易产生表面裂缝直至扩展为劈头裂缝。从坝体结构的角度，在相同的内外温差作用下，(a)上游面大坝表面轴向应力与横缝宽度成正比。笔者曾针对中国西南地区某碾压混凝土重力坝，进行过不同横缝间距下表面坝轴向应力的敏感性分析。计算条件为：大坝基础约束区夏季浇筑，混凝土自然人仓，年内气温变幅8℃，最高、最低月平均气温相差16℃，无表面保护措施。横缝间距分别选取(b)下游面15m、25m、30m和55m，表1列出