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严寒地区大坝混凝土降温速率研究.pdf

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1、水利水电技术第 4 6卷2 0 1 5年第1 2期 严寒地 区大坝混凝 土降温速 率研究 李建华 ,张春生 ,王富强 ,辛建达 ,黄达海 ( I 北京航空航天大学 交通科学与工程学院,北京 1 0 0 1 9 1 ;2 黄河勘测规划设计有限公司, 河南 郑州4 5 0 0 0 3 ;3 中水东北勘测设计研 究有限责任公司,吉林 长春1 3 0 0 2 1 ) 摘要 :针对严寒地 区大坝混凝土的降温速率问题 ,以丰满水 电站碾压混凝土重力坝为例 ,采用有限 元法进行仿真分析计算,研究了降温速率的作用及其影响因素。研究结果表明:通水冷却、表面保 护、体型及环境温度均会对降温速率造成较大的影响 ,继

2、而影响混凝 土温度应力的发展 :增大早期降 温速 率可以减小后期温度应力,但存在早期开裂风 险。然而,减小中后期降温速率可以充分利用徐变 和强度 ,减小开裂风险。 关键词 :严寒地 区;大坝混凝土;仿真分析 ;降温速率 ;温度应力 d o i :1 0 1 3 9 2 8 j c n k i w r a h e 2 0 1 5 1 2 0 0 5 中图分类号 :T V 6 4 2 文献标 识码 :B 文章编 号 :1 0 0 0 - 0 8 6 0 ( 2 0 1 5 ) 1 2 0 0 1 7 0 6 S t u d y o n c o o l i n g r a t e o f d a m

3、 c o n c r e t e i n s e v e r e c o l d r e g i o n L I J i a n h u a ,Z HANG C h u n s h e n g ,WANG F u q i a n g ,XI N J i a n d a ,HUANG Da h a i ( 1 S c h o o l o f T r a n s p o r t a ti o n S c i e n c e a n d E n g i n e e ri n g ,B e i h a n g U n i v e r s i t y , B e i j i n g 1 0 0 1 9

4、1 ,C h i n a ; 2 Ye H o w Ri v e r Eng i n e e rin g Co ns u hi n g Co ,L t d ,Zhe ng z ho u 45 00 03,He nan ,Ch i n a; 3 C h i n a Wa t e r N o rt h e a s t e r n I n v e s t i g a t i o n , D e s i g n& R e s e a r c h C o ,L t d , C h a n g c h u n 1 3 0 0 2 1 ,J i l i n , C h i n a ) Ab s t r a

5、c t :Ai mi n g a t t h e c o o l i n g r a t e o f d a m c o n c r e t e i n s e v e r e c o l d r e g i o n ,t h e e ff e c t a n d i t s i n fl u e n c i n g f a c t o rs o f t h e c o o l i n g r a t e a r e s t u d i e d h e r e i n wi t h a s i mu l a t i o n a n a l y s i s ma d e b y t h e fi

6、 n i t e e l e me n t me t h o d b y t a k i n g t h e r o H e r - c o mp a c t e d c o n c r e t e g r a v i - t y d a m o f F e n g ma n Hy d r o p o we r S t a t i o n a s t h e s t u d y c a s e T h e s t u d y r e s u l t s h o w s t h a t a l l the f a c t o r s o f w a t e r c o o l i n g ,s

7、u r f a c e p r o t e c t i o n,d a m b o d y s h a p e and e n v i r o n me n t al t e mp e r a t u r e c a n l a r g e l y i mp a c t t h e c o o l i n g r a t e ,a n d t h e n i n f l u e n c e t h e d e v e l o p me n t o f t h e t h e r mal s t r e s s o f t h e c o n c r e t e ,i e i n c r e a

8、si n g t h e e a r l y c o o l i n g r a t e c a n r e d u c e t h e t h e rm a l s t r e s s i n t h e l a t e r p e ri o d,h o w - e v e r ,t h e ri s k o f t h e e a r l y c r a c k i n g i s t o b e the r e Ne v e r t h e l e s s ,r e d u c i n g t h e c o o l i n g r a t e i n t h e me d i u m

9、l a t e r p e ri o d c a n f u l l y u t i l i z e t h e c o n c r e t e c r e e p b e h a v i o r a n d s t r e n g t h d e v e l o p me n t t o r e d u c e t h e c r a c k i n g ris k Ke y wo r d s :s e v e r e c o l d r e gio n ;d a m c o n c r e t e ;s i mu l a t i o n analy s i s ;c o o l i n g

10、 r a t e;t h e rm a l s t r e s s 1 研究 背景 工程 中大坝混凝土往往会受到裂缝问题的困扰 , 而这些裂 缝主要是 由温度变形及应力 引起 的 ,即 由混凝土在时间和空间的温度梯度产生的温度变形及 温度应力超过了允许变形和允许应力 ,因此需要在施 工期采用适 当的温控措施 J 。严寒地区夏季温度高 , 而冬季寒冷且寒潮频繁的恶劣气候条件 以及越冬长间 歇式的施工方法使其具有独特的温度应力时空分布规 W a t e r Re s o u r ce s a n dHy d r o po we rE n g i n e e r i n g l 1 4 6 No 1

11、 2 律 ,增加 了温控 的难度 ,导 致在某 些工 程 中 J , 尽管施工中采用 了严格的温控措施 ,使最高温度 、内 外温差等控制指标满足要求 ,但仍存在不 同程度的开 裂问题 。在观音 阁水库大坝 施工 中虽然采用 了相 应 的温控措施 ,但由于气候条件恶劣 ,人冬后表面降 温迅速,形成较大的上下层及 内外温差 ,在上下游表 收稿 日期 :2 0 1 5 0 6 0 2 作者简介 :李建华( 1 9 9 O 一 ) ,男 ,硕士研 究生 。 1 7 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 李建华, 等严寒地区大坝混凝土降温速率研究 面产生了水平裂缝 ;某 大闸

12、在早期的 闸墩施工 过 程中,因为通水冷却不当导致早期混凝土降温速率过 快而造成闸墩开裂。 目前对大体积混凝土的温控主要 着眼于最高温度及温差控制 ,对降温速率的重视程度 不足 ,而规范 对最高温度 、温差指标也有详 细的 规定 ,对降温速率只是规定 “ 坝体降温速度不宜大于 1 d ” ,导致在温差一定 的情况下 ,温度应力仍然 失控。 随着温控措施的 日益完善 ,国内外学者逐渐将关 注点转移到降温速率对大体积混凝土温度应力 的影响 方面。MB r i ff a u t 等 通过改进 圆环法实验 ,利用升 温时混凝土和铜环变形不同模拟降温状态 ,发现变温 速率从 0 1 7 o C h到 0

13、 7 o C h时 ,开裂 时间提前 7 0 h ;石南南博士等 利用温度应 力试验机研究不 同降 温速率对混凝土开裂影响,发现当混凝土降温速率从 0 3 3 o C h降到 0 2 1 o C h时 ,最低温度降低 了9 o C; 朱伯芳 、张 国新 等 。 。 ” 针对工程 中早期裂缝 问题 , 提出了“ 早冷却 、慢冷却 、小温差” 的温控理念 ,之 后秦克红 将 其应用 到溪 洛渡水 电站拱坝施 工 中, 较好地控制了温度应力。 从以上研究看出 ,关 于降温速率 的研究 目前主 要是实验室理想 条件下的温度应力研究 ,能否应用 于严寒地 区大坝混凝土 尚不 明确 ,而且对 不同降温 速

14、率在不 同龄期 的作用研究还较少 。所 以本文在 已 有研究基础上,运用温度及应力场有限单元法,分 析降温速率的作用及 影响因素 ,并针对 丰满水 电站 碾压混凝 土 重力 坝 进行 仿 真分 析 ,研究 了通 水 冷 却 、表 面保 护 、体 型及 环 境 温度 对 降 温速 率 的影 响 ,进 而分析不同龄期 降温速率变化对 混凝 土温度 应 力的影 响 。 2 仿真计算原理 在温度场仿真计算 中,采用等效负热源法来 考虑冷却水管作用 ,热传导方程如下 OT = n( 窘+ o ZT + ) + ( t o 一 ) + 0 。 ( 1 ) 式中, 、r 、分别为混凝土的温度 、龄期和导温系

15、 数 ;r 0 、 , 分别是混凝土的初始温度和冷却水管水 温 ; 、l f r 是与无热源水管冷却及绝热温升有关 的函 数 ;0 。 则为最大绝热温升。 由热传 导方 程结合边界 条件及初始条件 ,根据变分原理 ,通过差分计算可以 得到有限单元法下的温度场方程 ,如下 ( + J + 一 + F n + 1 0 ( 2 ) 1 8 式中,日、R、F 分别是与形函数 、边界条件 及绝 热温升有关 的已知函数。 综上 ,结 合 已有 研 究_ 1 可 以 看 出:通 水 冷 却 可以影 响 的函数值 ,降低 内部最高温度 ,加 快降温 ,调节早期 降温速率 ;表面保 护_ l 则可 以改 变放热

16、系数 ,影响与边界条件条件有关的函数 日,增 加混凝土与外界环境 的热阻 ,控制混凝土表面的降温 速率 ,减小内外温差;体型宽度可 以直接通过热传导 方程影响混凝土的温度分布 ,适当增大体型可以减小 中后期的降温速率 ;环境温度则可以通过第三类边界 的作用口 改变混凝土不 同龄期 的降温速率 。可见 影 响降温速率的因素主要有 :通水冷却 、表面保护 、体 型及环境温度 。 在温度场基础上 ,考虑徐变和收缩 ,则复杂应力 状态下的应力增量和应变增量的关系可以表示为 F r :、 n一 1 A = ( 一 叼 一 : 一 8 7 )( 3O n ) = _ 云 n 一 叼 n 一 n 一 8 n

17、 【J 式中,E、C分 别是 混 凝 土 的 弹性 模 量 和 徐 变度 ; Q 是与泊松比有关的系数矩阵;叼 为与徐变有关的 参数 ; 是线膨胀 系数 ; 占 是 自生体积变形应变增 量 。 温度应力可 以看作是不 同龄期 A r 内由降温速率 引起的应力增量总和 ,故在时间上的温差及空间上的 温度梯度可以表示为时间与空间的降温速率作用的累 积,即降温速率的时间效应和空间效应。降温速率作 为影响温度应力的主要 因素,与弹性模量 、徐变及约 束 问题 _ 1 协同作用决定了温度应力 的发展趋 势。所 以针对丰满大坝 的降温速率研究 ,需要结合 弹性 模 量 、徐变及强度随龄期变化规律分三个阶段

18、考虑 ,即 早期降温阶段 、中期发展阶段和后期稳定 阶段。如图 i 所示 ,早期降温阶段是指从到达最高温度的时刻到 早期通水结束 ;中期发展阶段是指早期通水结束到 中 期通水结束 ;后期稳定 阶段是指 中期通水结束到温度 稳定发展。 图 1 温度历程 曲线示意 水利水电技术第4 6卷2 0 l 5年第 l 2期 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 8 L v2 6 5 0 0 日2 4 0 0 0 口2 0 40 0 口 1 8 4 0 0 口 1 7 8 。 0 0| 1 7 O _ o 0 u 图 2 丰满水 电站计算模 型及断面形状示意 ( 单位 :m) 3

19、丰满大坝工程概况 3 1 建模信息 丰满水电站碾压混凝土重力坝位于吉林省境内第 二松花江干流上 ,处于严寒地区,气温变化较大 ,每 年 1 0月份气温开始转入零度 以下 ,来年 4月份气温 开始转入零度以上 ,封冻期 长达 6 7个月。坝 区多 年平均气温 4 9 o C,极端最高气温 3 6 6 o C,极端最 低气温 一 4 0 2。 采用 A N S Y S有限元分析软件建立丰满碾压混凝 土重力坝挡水坝段整体模 型,如图 2所示。考虑到浇 筑过程中基岩对坝体的影响 ,基岩在高度方向上延伸 1 2 0 1T I ,上下游延伸 8 0 m。模型以左右岸为 轴 ,上 下游为Y 轴,高程方向为z

20、 轴,选用 8 结点等参线性 单元 。基岩四周和坝体侧面取绝热边界 ,基底取固定 地温 ,表面取第三类边界 ,且基底加三向约束 ,基岩 四周加 侧 向约束 ,坝体 为 自 由边 界。计算 时 间为 2 0 1 5 2 0 2 2年 ,为提高计算 精度 ,施工期计 算步长 取 0 5 d 。 3 2 计算参数 为方便对 比不 同降温速率下 的温度应力差别 ,避 免复杂材料分区对降温速率造成影响, 计算中对各工 况的材料进行 了简化 ,坝体采用 同一种材料 进行分 析 ,且不考虑蓄水的影响 ,混凝土和基岩材料属性见 表 1 。 混凝土的绝热温升 曲线根据实测数据采用双曲线 拟合 0, 2 1一 (

21、 r )= ( 4 ) J U1 - 7 基岩的弹性模 量取 1 8 5 G P a ,混凝土 的弹性模 水利水电技术第 4 6卷2 0 1 5 年 第 1 2期 李建华, 等严寒地区大坝混凝土降温速率研究 量拟合公式采用复合指数式 E( r ) : 2 7 7 2 ( 1 一e - O 2 1 4 r O 4 9 6 )( 5 ) 混凝土 白生体积变形根据资 料采用双曲线拟合 G = ( 6 ) 而混凝土徐变度采用 8参数 徐变度公式拟合 C ( t ,丁 ) =( Q0 0 5 2+ 6 8 6 r 一 ) 1 一 e 一 ( 一 +( 3 9 l + 2 5 3 3 r - 0 2 8

22、) 1 一 e m ( ( 7 ) 式 中, 是混凝土的加载龄期 ;t 是混凝土的龄期。 考虑 2太 阳辐射 ,气 温 公式采用余 弦函数拟合为 = 4 9+ 2 0 1 5 c o s 2 ,r r ( 一 2 1 0 ) 3 6 5 + 2 ( 8 ) 表 1 材料属性 密度 比热 l 【 J- 导热系数 k J 线膨胀系数 材料 泊松 比 k g in一 3 ( k g) 一 ( 12 1 d ) 基岩 O 2 5 2 7 7 0 0 9 2 2 o o O O o o 0 0 7 底板 0 1 7 2 3 1 8 0 9 8 2 1 8 4 O O o o 0 7 8 坝体 0 1 7

23、 2 3 2 2 1 O 5 2 4 1 4 4 O o o O o o 7 9 6 夏季浇筑温度控制在 1 5 ,其他季节 自然入仓 , 浇筑计划见表 2 。裸露表面的放热系数 口为 1 5 0 0 k J ( r t l d o C) 。浇筑面上覆盖聚乙烯进行临时保温 口 为 9 8 5 8 k J ( I n d o C) ;越冬顶面采用 1 3 a m厚 的棉被进行保 温 ,且上 、下游面采取永久保 温措施 I 为 2 9 7 9 k J ( i n d o C)l 。 表 2浇筑计划 浇筑 时间 起始高 浇筑时间 起始高 浇筑时问 起始高 年 一月 一日 程 r t l 年 一月 一

24、日 程 r t l 年 一月 一日 程 m 2 01 5 一O 72 l 1 8 4 0 2 01 60 5 一l 8 2 1 2 0 2 01 7 0 5一o 6 2 4 3 O 2 01 5 0 73 1 1 8 7 5 2 01 6一O 5 3 0 2 1 5 0 2 01 7一O 51 8 2 4 6 0 2 01 5一O 8一l O l 9 O 5 2 0 1 6一O 7 1 3 2 1 8 O 2 01 7一O 53 0 2 4 9 0 2 01 5 一O 82 O 1 9 3 5 2 01 60 7 2 5 2 2 1 0 2 01 7 一O 61 5 2 5 2 0 2 01

25、5 一O 83 0 1 9 6 5 2 0 1 60 8一o 6 2 2 4 0 2 01 70 70 1 2 5 5 0 2 01 50 91 2 1 9 8 0 2 0 1 60 81 8 2 2 6 0 2 01 70 71 7 2 5 8 0 2 01 50 92 5 2 0 1 0 2 0 1 6一O83 O 2 3 0 0 2 01 7一O 8一O 2 2 61 0 2 01 5 1 OO 8 2 o 4 0 2 01 6一O 91 1 2 3 3 0 2 0 1 7 一O 81 8 2 6 3 5 2 01 6 0 42 4 2 0 6 0 2 0 1 6一O 9 2 3 2 3

26、 6 0 2 01 70 90 3 2 6 5 0 2 01 6一O 5一O6 2 0 9 0 2 0 1 6一l O 一0 5 2 4 0 0 2 01 70 9一l 9 2 6 7 5 大坝水 管布置如表 3所列 ,对大坝进行两期通 水 ,一期通水温度见表 4 ,二期通水温度根据当时气 温 取 1 1 o C。 1 9 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m p 、 赠 25 2 0 1 5 皇 、1 0 R 氆 O 5 0 0 5 p 、 赠 赠 ( a ) 不同通水时长下代表点0 的温度历程 曲线

27、O 0 ( b ) 早期不同通水时长下代表点0 的竖向应力s z 历程曲线 图 4不 同通水时长下 的温 度及最 大应力历程 血线 时间 d 图 5 不 同水管布置方式下代表点 O的温度及 竖 向应力 S Z历程 曲线 茎 R 2 O 1 5 西 1 0 皇 0 0 5 0 2 0 0 4 0 0 6 O 0 8 0 0 l 0 0 0 1 2 0 0 1 4 0 0 1 6 0 0 1 8 0 0 时间 d 图6 中期不同通水方案下代表点 O的温度及 竖 向应力 S Z历程 曲线 温更迅速 ,温度 回升也降低 2 ,最终导致在相同时 水利水 电技术第 4 6卷2 0 1 5年第 1 2期 李

28、建华, 等严寒地区大坝混凝土降温速率研究 间内到达近似最低温度时 ,最大 应 力 从 1 7 6 MP a下 降 到 1 6 3 MP a ,但 由于降温过程仅持续 到 2 0 d ,降温速率 没有 达到工况 3 的 0 2 C d ,工况 4仍存在开裂 风险。 图 6表明二期通水后 的中期 降温 速 率 从 0 0 5 d增 加 到 0 4 C d ,通水结束后温度下降 了4 ,造成后期降温速率相应 减小 ,最低温度下降 0 2 o C,而 温度应 力仅 减小 0 0 5 M P a 。结 合早期降温速率对应力影响结 果可 知 ,由于 中后 期 弹性模 量 基本 稳定 ,所 以增 大 中期

29、降温 速率对 应力 的作 用要 明显 小 于 早期 。 4 2 表面保护对降温速率的影响 图 7表 明 由于没有 表 面保 护 ,工况 6受 环境 温 度影 响 较 大 ,早期降温速率只有 0 2 5 o C d ,最高温度提高 了 2 ,而 中 后 期 进 入 冬 季 后 降 温 速 率 从 0 0 7 d增加到 0 3 5 o C d ,年温差达到 3 5 ,使 得最大温度应力偏大 ,相 比工况 2最大应力增大一倍 多。且工况 2降温较长 ,有利于充分利用徐变及强度 的发展。可见表面保护会影响降温速率在不同龄期的 变化 ,影响内外温差 ,同时延长降温过程 ,充分利用 徐变和强度 ,减小开裂

30、风险。 4 3 体型宽度对降温速率的影响 从图 8看 出,体型增大一倍后混凝土温度受环境 影响减小 ,工况 7中后期 降温速率小 于工况 2 ,造成 相同时间段 内工况 7温差降低 了 1 o C,最大应力 为 1 1 MP a ,较工况 2减小了约 3 5 ,这也很好地解释 了坝体顶部相较底部应力偏高的原因。可见在温升较 慢的碾压混凝土结构中,体型小的结构在气温影响下 温度变化较大,早期降温速率小而后期降温速率大, 降温过程加快 ,不利于徐变和强度的发展 ,导致开裂 风险增大。 4 4环境温度对降温速率的影响 对 比工况 2 、工况 8看出,通过改变丰满地 区独 特的气温条件 后最 大温 度

31、应 力 由 1 7 5 MP a减小 为 0 7 MP a ,工况 8在中后期的温度基本稳定在 1 5以 上 ,而工况 2则持续降温,导致最大温差下降约 9。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 李建华, 等严寒地区大坝混凝土降温速率研究 3 O 2 5 2 O 1 5 芝 1 0 篓s O 一5 1 0 1 5 p 赠 p 、 赠 : 2ooi 歹 。 。 。 图 7不同表面保护下代表点 0的温度及竖 向应力 S Z历程 曲线 羔 图 8不 同体型厚度下代表点 0的温度及竖 向应 力 S Z历程 曲线 图 9不同环境温度下代表点 0的温度及竖 向应力 S Z历程

32、曲线 可知气温 对 降温 速率 的影 响 也 比较 大 ,早 期 高气 温 、低温升造成降温速率偏慢 ,甚至温度 回升 ,而 后期低气温条件导致降温速率持续偏高 ,在复杂气 温的作用下,降温速率失衡,导致高应力的出现 ( 见 图 9 ) 。 5 结论 本文在考虑通水冷却 、表 面保 护 、体型宽度及 环境温度等因素对 降温速率 的影 响基础上 ,分析 了 22 山 、 R 不同阶段 的降温 速率 对大 坝混 凝土温 度应力 的作 用 ,得 出以 下结论 : ( 1 ) 严寒地区碾压混凝 土重 力坝温 升较 慢 ,混凝 土温 度 受 环境影 响较 大 :夏 季 浇筑 温 度 高且 降温 慢 ,只

33、有 0 3 5 d , 而冬季 气温 低 降温快 ,中后 期 温差偏 大 ,导致 温度 应力 极 易 超标 ,需要 采用 严格 的 温控 措 施 。 ( 2 ) 减小水管布置间距 ,延 长早期通水时长,可以使严寒地 区大坝混 凝土 早期 降温 速 率从 0 3 5 d增大到 0 5 5 q C d ,并 延长早期降温阶段 ,进而减小 中 后期冬季低温下的降温幅度 ,在 保证早期不开裂的同时使最大温 度应力降低了 3 5 。 ( 3 ) 在严寒地 区严苛 的表 面 保护下 ,通过 中期通水使 中期 降 温速率从 0 0 5 C d增大 到 0 4 d ,对最 大温 度 应 力 影 响较 小 ,但

34、会使中期开裂风险增大。 ( 4 ) 适 当的表面保护 、体型 宽度会减小严寒地区恶劣的环境 对温度变化的影响,降低 中后期 降温速率 ,减小温度梯度 ,延长 降温过程 ,同时充分利用徐变 和 强度 ,减小开裂风险。 参考文献 : 1 丁宝瑛 ,王国秉 ,黄 淑萍,等 国 内混凝土坝裂缝成 因综述 与防止措 施 J 水利水 电技术 ,1 9 9 4( 4 ): l 2 1 8 2 龚召熊 水工混凝土的温控与防裂 M 北京 :中国水利水 电 出版社 ,1 9 9 9 3 金毅勐 严寒地 区大体 积混凝土低 温施工措施 综述 J 水利 水 电科技进展 ,2 0 1 3 ,3 3 ( 4 ) :8 9

35、 9 3 4 王成 山 严寒地区碾压混凝土重力坝温度应力研 究与温控 防裂 技术 D 大连 :大连理工大学 ,2 0 0 3 5 黄淑平 ,胡平 ,岳耀真 观音 阁水库碾压混凝土大坝温度应 力 仿真计算研究 J 水力发 电,1 9 9 6 ( 7 ) :4 O 一 4 4 6 郭磊 ,韩永林 ,黄养连 ,等 混凝土表面保温和水管冷却 的温 ( 下转第 2 8页) 水利水电技术第4 6卷2 0 1 5年第 1 2期 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 朱安龙, 等大变形鹾洞不同支护方案支护效果的对比分析 应采用变形能力较大 的支护方案 。传统 的分层支护 只有 当第一

36、层支护强度较弱 时,才能起到释放 围岩 变形 的 目的。但是围岩的塑性 区随着变形的发展也 逐渐增大 ,因此第一层 支护强度 和第二层支护的施 做时机选择需要慎重 。而且实际施工 中由于开挖面 并不平整 ,若第一层支护强度过弱 ,很 难形成完整 的支护体。 ( 2 ) 让压支护具有初期强支护 、让压 大变形的特 性 ,可以同时达到释放 围岩变形减小支护体受力 ,控 制塑性 区发展维持围岩 自稳能力的效果 ,是隧洞新奥 法施工技术的一种创新应用 。而且该种支护结构通过 材料或支护结构方面的改进 ,降低 了施工技术难度。 因此是应对洞室大变形 的一种较为理想 的支护方案。 ( 3 ) 本次模拟计算

37、主要 目的在于探明不同支护方 案之间的差异性 ,因此对模型进行 了适 当的简化处 理,例如未考虑开挖面不平整 、爆破松动对 围岩变形 和支护体受力的影响以及时间效应等 ,因此具体的计 算数值不能完全代表工程的实际情况。但是 由于上述 差异对不同的支护方案的影响是同等的,因此计算所 得 出的对 比结论是可靠的。 ( 4 ) 鉴于让压支护相 比传统支护方案在理论方 面 显示的优势 ,且相应的支护体构件也得到了一定的发 展 ,建议在永久运行的大变形隧洞中进一步开展相关 的研究工作 ,建立相应的计算模型 ,并在大变形隧洞 中推广应用 ,在实践 中开展应用性研究 ,积累工程经 验 。 参考文献 : 2

38、3 4 5 6 7 李 国良,朱永 全 乌鞘岭隧道高地应力软弱 围岩 大变形控制技 术 J 铁道工程学报 ,2 0 0 8 ,3 ( 1 1 4 ) :5 4 5 9 刘高 ,张帆宇 ,李新 召,等 木寨岭隧道大变形特 征及机理分 析 J 岩石力学与工程学报 ,2 0 0 5 ,2 4 ( 增 2 ) : 5 5 2 1 5 5 2 6 连传杰 ,徐卫亚 ,王 志华 一种新型让压管锚杆 的变形特性及 支护作用机 制分 析 J 防灾 减 灾工 程 学报 ,2 0 0 8,2 8( 2) : 2 4 2 2 4 7 杨峰 高应力软岩巷道变形破坏特征及让压支护机理研究 D 徐州 :中国矿业 大学 ,

39、2 0 0 9 陈新年 ,奚家米 ,张琨 锚杆 ( 索 ) 作用力 学特性分析及让压试 验 J 煤 田地质与勘探 ,2 0 1 1 , 3 9 ( 6 ):4 5 5 0 B a r l a G, B o n i n i M ,S e me r a r o M An a l y s i s o f t h e b e h a v i o u r o f a y i e l d c o n t r o l s u p p o s y s t e m i n s q u e e z i n g r o c k J T u n n e l a n d U n d e r g r o u n d S

40、p a c e T e c h n o l o g y ,2 0 1 l( 2 6 ) :1 4 6 1 5 4 Ga n t i e n i L, An a g n o s t o n GT h e i n t e r a c t i o n b e twe e n y ie l d i n g s u p p 0 n s a n d s q u e e z i n g g r o u n d J T u n n e l a n d U n d e r g r o u n d S p a c e T e c h n o l o gy ,2 0 0 9 ( 2 4 ) :3 0 9 - 3 2

41、 2 ( 上接 第 2 2页) 控效果研究 J 人民长江 ,2 0 1 1 ,4 2 ( 1 1 ) :2 7 3 1 7 S L 3 1 9 -2 0 0 5,混凝土重力坝设计规范 S 8 B r i f f a u t M,B e n b o u d j e ma F ,T o r r e n t i J M A t h e r ma l a c t i v e r e s t r a i n e d s h ri n k a g e r i n g t e s t t o s t u d y t h e e a r l y ag e c o n c r e t e b e h a v i

42、 o u r o f ma s s i v e s t r u c t u r e s J C e m e n t a n d C o n c r e t e R e s e a r c h , 2 0 1 1 ,4 1( 1 ) : 5 6 6 3 9 S h i N,O u y a n g J S ,Z h a n g R X E x p e r i m e n t al s t u d y o n e a r l y a g e c r a c k o f ma s s c o n c r e t e u n d e r t h e c o n t r o l l e d t e mp

43、e rat u r e h i s t o r y J A d v anc e s i n Ma t e r i als S c i e n c e a n d E n g i n e e ri n g ,2 0 1 4,2 0( 1 4 ): 1 一 l O 1 O 朱伯芳 小 温差早冷却缓慢冷却是混凝土坝水管冷却的新方 向 J 水利水电技术 ,2 0 0 9,4 0 ( 1 ) :4 5 5 0 1 1 张国新,朱伯芳 “ 九三一” 温度控制模式的研究与实践 J 水力发电学报 ,2 0 1 4,3 3 ( 2 ) :1 7 9 1 8 4 1 2 秦克红 小温差、早冷却 、缓慢冷却在溪洛渡

44、拱 坝施工 中的应 用 J 湖南水利水电 ,2 0 1 1 ( 4 ) :7 - 9 1 3 朱伯芳 大体积混凝 土温度 应力 与温度控制 M j E 京 :中国 电力出版社 ,2 0 0 3 1 4 贺金仁 ,周永健 混 凝土水管冷 却效果敏 感性分 析 J 水 电 能源科学 ,2 0 0 9 ,2 7 ( 3 ) :9 4 9 6 1 5 金鑫 ,李鹏辉 龙华 口碾压混凝土重力坝表面永久保温对施 T 期温度应力的影响 J 南 水北 调与水 利科 技 ,2 0 1 0,8 ( 5 ): 5 2 5 7 1 6 1 7 ( 责任编辑欧阳越) 金毅勐 ,张润潇 高寒地区强约束区大体积混凝土 基础容许温 差 的仿真计算 J 水 电能源科学 ,2 0 1 3,3 1 ( 3 ) :1 0 3 1 0 5 张凯 ,李 洋波 闸墩混凝 土夏季施 工温控措 施研 究 J 水 电 能源科学 ,2 0 1 4,3 2 ( 4) :9 9 1 0 1 ( 责任编辑欧阳越 ) 水利水 电技术第 4 6卷2 O 1 5年第 1 2期 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m

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