三板溪水电站泄洪洞衬砌混凝土温度应力影响因素分析.docxVIP

水力发电第39卷第11期2013年11月提棚霍实验专艺

水力发电

第39卷第11期

2013年11月

提棚霍实验专艺

三板溪水电站泄洪洞衬砌混凝土温度应力影响因素分析

赵路1,2

(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；衬砌混凝土；温度应力；影响因素

StudyonInfluencingFactorsofLiningConcreteThermalStressforSanbanxiSpillwayTunnel

ZHAOLu12

(1.HunanProvinceKeyLaboratoryofKeyTechnologiesforWaterPowerResourcesDevelopment,Changsha410014,

Hunan,China;2.HydroChinaZhongnanEngineeringCorporation,Changsha410014,Hunan,China)

Abstract:The3-DfiniteelementmethodisappliedtosimulatetheconstructionprocessofconcreteliningofspillwaytunnelinSanbanxiHydropowerStation.Theinfluencesoftemplateremovaltime,preliminarymaintenancequality,jointlength,pouringtemperature,liningthicknessandsuroundingrocktypeonconcretetemperaturestressareanalyzed,andthesensitivityofinfluencingfactorsisalsoanalyzed.ThecomprehensivecrackingcontrolmeasureofLoweringpouringtemperatureto20℃andextendingremovalintervalto4disfinallyproposed.

KeyWords:spillwaytunnel;liningconcrete;thermalstress;influencingfactorsSanbanxiHydropowerStation

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提高，隧洞衬砌混凝土结构的温度和温度应力及其有关问题引起国内外专家的高度重视1-5。这些研究主要结合工程经验对结构进行某方面的敏感性分析，但由于对问题的把握不够全面，故提出的温控措施针对性不强。本文结合三板溪水电站泄洪洞的施工，采用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衬砌混凝土温度应力的影响，然后根据这些因素的敏感程度提出有效的、经济的温控防裂措施。

l工程背景

三板溪水电站泄洪洞由进水渠、进口闸室、洞身、出口明槽、挑流鼻坎段和出口尾水渠段组成，全长815.189m,浇筑块长13m。泄洪洞衬砌混凝

土结构标准断面形式见图1,衬砌混凝土的热学和力学强度性能参数分别见表1、2。围岩类型主要有Ⅱ类和Ⅲ类两种，基本工况按Ⅱ类围岩计算，围岩变形模量取18GPa。

洞身混凝土衬砌施工时段为10月15日至次年9月20日，采用先底板，再边墙、顶拱的施工顺序。边墙、顶拱一次浇筑，底板及边墙下部弧形结构采用组合模板施工，边墙与顶拱配置2台钢模台车施工。

浇筑后发现泄洪洞洞身混凝土出现了大量龟裂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，

收稿日期：2013-09-12