东庄导流洞衬砌混凝土温控仿真研究
发布时间：2021-12-18 04:02
水利工程导流洞混凝土衬砌,因受施工条件限制,通常采用泵送混凝土,同时为满足施工期过流要求,孔口过流面通常需要采用高标号抗冲耐磨混凝土。因此,对导流洞衬砌混凝土在高水泥水化热、外界环境温度变化及围岩强约束等因素作用下,温度应力对衬砌结构的安全影响显著,容易导致衬砌混凝土开裂,特别是对于围岩完整性越好的结构,其约束作用将越强,衬砌混凝土开裂风险也就越大。导流洞尤其具有围岩相对较完整、洞室断面大、衬砌厚、过流量大、使用时间长等特点,其施工期混凝土更加容易发生温度裂缝。本文针对东庄水库导流洞的设计特点,结合国内外导流洞温控防裂研究技术和工程实践经验,采用大型商业软件ANASYS对导流洞的施工期的温度场及温度徐变应力场进行数值计算,并提出一套具有针对性的衬砌混凝土温度控制标准,确保导流洞衬砌混凝土的抗裂安全性,具体研究内容如下:（1）阐述水利工程导流洞混凝土衬砌温控仿真研究的背景、意义,以及目前国内外研究进展,为本工程衬砌混凝土温控仿真研究奠定基础;（2）详细介绍东庄水库导流洞的布置,工程所在地的水文、气象、地质条件以及基岩、混凝的热力学参数,为衬砌混凝土温控仿真研究提供依据;（3）选取导流洞衬...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
导流洞平面布置图
西安理工大学硕士学位论文8表2-1导流洞不同桩号衬砌厚度分布Tab.2-2Thicknessdistributionofdifferentpilenumberliningindiversiontunnel序号起始桩号（m）终止桩号（m）衬砌厚度（m）1导0+000.00导0+060.002.52导0+060.00导0+090.002.23导0+090.00导0+315.001.54导0+315.00导0+400.000.85导0+400.00导0+460.000.8～1.746导0+460.00导0+730.000.67导0+730.00导0+760.0018导0+760.00导0+820.000.69导0+820.00导0+842.00110导0+842.00导0+892.500.811导0+892.50导0+912.501根据导流洞衬砌混凝土结构断面设计特点，按照不同衬砌厚度所采用的混凝土标号分区，大致可以将结构分为两类：（1）底板由两种混凝土组成，即底板表层0.8m及底板以上3m范围的边墙采用抗冲耐磨C40混凝土，底板表层0.8m以下及边顶拱采用C30混凝土，这类结构衬砌厚度在1.5m～2.5m，将此类特点的结构称为A型断面衬砌混凝土。（2）底板由一种混凝土组成，即底板及底板以上3m范围的边墙采用抗冲耐磨C40混凝土，边顶拱采用C30混凝土，这类结构衬砌厚度在1.5m以下，将此类特点的结构称为B型断面衬砌混凝土。（a）型断面衬砌混凝土（2.5m厚）（b）型断面衬砌混凝土（1.0m厚）图2-2混凝土分区图Fig.2-2Theplanofconcretezoning
3导流洞衬砌混凝土A断面温控仿真研究133导流洞衬砌混凝土A断面温控仿真研究3.1导流洞衬砌混凝土A断面准稳定温度场计算根据《混凝土坝温度控制设计规范》（NB/T35092-2017）的规定，一般底宽大于40m坝体均存在稳定温度场，对于底宽小于40m的坝体，可先进行准稳定温度场计算，判断是否存在稳定温度场再进行相应计算。本工程衬砌混凝土厚度相对于大坝尺寸则小的多，明显只存在准稳定温度场，其施工期混凝土内部温度随洞内气温而变化，导流期间则受水温边界影响。因为导流洞衬砌混凝土施工时间相对较短，本工程计算导流洞准稳定温度场时按施工期衬砌混凝土洞内气温边界考虑，四周围岩取地温，经计算分析分别得到施工期内导流洞衬砌混凝土准稳定温度常按上述边界条件，分别计算A型断面衬砌混凝土高温季节浇筑及低温季节浇筑的准稳定温度场，如图3-1、图3-2所示。图3-1高温季节浇筑时准稳定温度场分布云图Fig.3-1Thedistributioncloudmapofquasi-stabletemperaturefieldduringcastinginhightemperatureseason
【参考文献】：
期刊论文
[1]铁路隧道仰拱衬砌施工技术研究综述[J]. 张龙,高菊茹,张博. 现代隧道技术. 2019(S1)
[2]渝怀铁路涪秀二线隧道岩溶治理措施与工程实例[J]. 姜波. 岩土工程技术. 2019(05)
[3]隧道衬砌支护施作时机研究综述[J]. 王华山,党立平,周远强. 山西建筑. 2018(32)
[4]南昆线隧道衬砌病害成因分析及对策[J]. 梁洪杰. 铁道运营技术. 2017(02)
[5]南水北调穿黄隧洞混凝土施工方案的选择[J]. 王国力. 四川水力发电. 2016(06)
[6]向家坝变顶高尾水隧洞施工期围岩稳定性分析[J]. 张太利. 吉林水利. 2015(10)
[7]南水北调中线一期穿黄河隧洞工程技术特点与工程实践[J]. 沈凤生. 水利水电技术. 2015(06)
[8]溪洛渡大断面水工隧洞开挖支护方案与数值模拟分析[J]. 王丽影,牛贝贝,郭玲燕. 陕西水利. 2011(06)
[9]泄洪洞混凝土衬砌温变效应及温控防裂措施研究[J]. 司政,李守义,陈尧隆,杨杰. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2011(03)
[10]深溪沟水电站导流洞混凝土衬砌拆模时间研究[J]. 段斌,李楠. 水利水电施工. 2009(03)
博士论文
[1]水工隧洞衬砌混凝土温控仿真计算理论方法改进研究[D]. 张军.武汉大学 2014
硕士论文
[1]大型隧洞衬砌混凝土施工期及运行期温控分析[D]. 韩刚.西安理工大学 2009
[2]隧洞混凝土衬砌施工期温控及防裂技术[D]. 赵世麒.西北农林科技大学 2006
[3]三峡船闸中隔墩输水隧洞顺流向裂缝分析与处理[D]. 李江鹰.河海大学 2005
[4]锦屏一级水电站专用公路特长隧道实施方案优化设计研究[D]. 傅支黔.武汉大学 2004
[5]水工隧洞衬砌混凝土施工期温控防裂研究[D]. 郭晓娜.武汉大学 2004
本文编号：3541593
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
导流洞平面布置图
西安理工大学硕士学位论文8表2-1导流洞不同桩号衬砌厚度分布Tab.2-2Thicknessdistributionofdifferentpilenumberliningindiversiontunnel序号起始桩号（m）终止桩号（m）衬砌厚度（m）1导0+000.00导0+060.002.52导0+060.00导0+090.002.23导0+090.00导0+315.001.54导0+315.00导0+400.000.85导0+400.00导0+460.000.8～1.746导0+460.00导0+730.000.67导0+730.00导0+760.0018导0+760.00导0+820.000.69导0+820.00导0+842.00110导0+842.00导0+892.500.811导0+892.50导0+912.501根据导流洞衬砌混凝土结构断面设计特点，按照不同衬砌厚度所采用的混凝土标号分区，大致可以将结构分为两类：（1）底板由两种混凝土组成，即底板表层0.8m及底板以上3m范围的边墙采用抗冲耐磨C40混凝土，底板表层0.8m以下及边顶拱采用C30混凝土，这类结构衬砌厚度在1.5m～2.5m，将此类特点的结构称为A型断面衬砌混凝土。（2）底板由一种混凝土组成，即底板及底板以上3m范围的边墙采用抗冲耐磨C40混凝土，边顶拱采用C30混凝土，这类结构衬砌厚度在1.5m以下，将此类特点的结构称为B型断面衬砌混凝土。（a）型断面衬砌混凝土（2.5m厚）（b）型断面衬砌混凝土（1.0m厚）图2-2混凝土分区图Fig.2-2Theplanofconcretezoning
3导流洞衬砌混凝土A断面温控仿真研究133导流洞衬砌混凝土A断面温控仿真研究3.1导流洞衬砌混凝土A断面准稳定温度场计算根据《混凝土坝温度控制设计规范》（NB/T35092-2017）的规定，一般底宽大于40m坝体均存在稳定温度场，对于底宽小于40m的坝体，可先进行准稳定温度场计算，判断是否存在稳定温度场再进行相应计算。本工程衬砌混凝土厚度相对于大坝尺寸则小的多，明显只存在准稳定温度场，其施工期混凝土内部温度随洞内气温而变化，导流期间则受水温边界影响。因为导流洞衬砌混凝土施工时间相对较短，本工程计算导流洞准稳定温度场时按施工期衬砌混凝土洞内气温边界考虑，四周围岩取地温，经计算分析分别得到施工期内导流洞衬砌混凝土准稳定温度常按上述边界条件，分别计算A型断面衬砌混凝土高温季节浇筑及低温季节浇筑的准稳定温度场，如图3-1、图3-2所示。图3-1高温季节浇筑时准稳定温度场分布云图Fig.3-1Thedistributioncloudmapofquasi-stabletemperaturefieldduringcastinginhightemperatureseason
【参考文献】：
期刊论文
[1]铁路隧道仰拱衬砌施工技术研究综述[J]. 张龙,高菊茹,张博. 现代隧道技术. 2019(S1)
[2]渝怀铁路涪秀二线隧道岩溶治理措施与工程实例[J]. 姜波. 岩土工程技术. 2019(05)
[3]隧道衬砌支护施作时机研究综述[J]. 王华山,党立平,周远强. 山西建筑. 2018(32)
[4]南昆线隧道衬砌病害成因分析及对策[J]. 梁洪杰. 铁道运营技术. 2017(02)
[5]南水北调穿黄隧洞混凝土施工方案的选择[J]. 王国力. 四川水力发电. 2016(06)
[6]向家坝变顶高尾水隧洞施工期围岩稳定性分析[J]. 张太利. 吉林水利. 2015(10)
[7]南水北调中线一期穿黄河隧洞工程技术特点与工程实践[J]. 沈凤生. 水利水电技术. 2015(06)
[8]溪洛渡大断面水工隧洞开挖支护方案与数值模拟分析[J]. 王丽影,牛贝贝,郭玲燕. 陕西水利. 2011(06)
[9]泄洪洞混凝土衬砌温变效应及温控防裂措施研究[J]. 司政,李守义,陈尧隆,杨杰. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2011(03)
[10]深溪沟水电站导流洞混凝土衬砌拆模时间研究[J]. 段斌,李楠. 水利水电施工. 2009(03)
博士论文
[1]水工隧洞衬砌混凝土温控仿真计算理论方法改进研究[D]. 张军.武汉大学 2014
硕士论文
[1]大型隧洞衬砌混凝土施工期及运行期温控分析[D]. 韩刚.西安理工大学 2009
[2]隧洞混凝土衬砌施工期温控及防裂技术[D]. 赵世麒.西北农林科技大学 2006
[3]三峡船闸中隔墩输水隧洞顺流向裂缝分析与处理[D]. 李江鹰.河海大学 2005
[4]锦屏一级水电站专用公路特长隧道实施方案优化设计研究[D]. 傅支黔.武汉大学 2004
[5]水工隧洞衬砌混凝土施工期温控防裂研究[D]. 郭晓娜.武汉大学 2004
本文编号：3541593
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