混凝土面板堆石壩施工期面板溫控措施優選

徐佰林　黃耀英　張高索　劉丹丹　高俊

摘要：混凝土面板堆石壩主要靠上游面板擋水，施工期面板裂縫是影響面板堆石壩質量和安全的關鍵因素之一。面板混凝土屬于準大體積混凝土，盡管其散熱面較大、最高水化熱溫升不是很高，但如果不采取合理的溫控防裂措施，仍然會導致面板產生溫度裂縫。針對施工期面板混凝土溫度裂縫問題，以某在建高混凝土面板堆石壩工程為例，建立了包含地基的三維有限元溫度場和徐變溫度應力場仿真模型，利用數值方法產生神經網絡的學習樣本，然后采用遺傳算法優化的BP神經網絡對所獲得的樣本進行網絡訓練，從而獲得溫控措施優選網絡模型，進行已知混凝土熱力學材料參數情況下的溫控措施優選。由神經網絡優選結果可知，本文所采用的面板混凝土溫控措施優選方法是合理可行的。

關鍵詞：混凝土面板；施工期；溫度裂縫；溫控措施優選；徐變溫度應力場

面板混凝土屬于準大體積混凝土，盡管其散熱面較大、最高水化熱溫升不是很高，但如果施工期不采取合理的溫控防裂措施，仍然會導致面板產生溫度裂縫，從而對壩體的防滲不利，甚至還有可能影響大壩的正常運行。面板的溫控防裂研究對面板堆石壩進一步向高壩發展至關重要，國內科研工作者對面板的溫控防裂進行過一些仿真研究。張國新等用有限元法模擬接觸摩擦，計算分析了堆石體的摩擦約束對面板溫度應力的影響。王瑞駿等針對施工期可能發生的最不利寒潮情況，進行了寒潮期問面板溫度場和溫度應力的全過程有限元仿真分析，但分析的重點是寒潮期間面板的溫度應力，沒有對溫控措施對溫度應力的影響進行敏感性分析。陳守開等針對堆石壩面板混凝土易開裂問題及其結構特點，開展了面板混凝土施工期溫度和應力變化規律的仿真分析，該研究著重在混凝土面板的溫度場及溫度應力的變化規律上，并不能直接應用于實際工程的溫控防裂。蘇超等針對閘首混凝土的熱力學參數因工程條件限制而無法通過絕熱溫升試驗確定的情況，提出基于BP神經網絡的船閘閘首熱學參數反分析方法，最終獲得滿足工程要求的參數，該方法對于面板混凝土的溫控防裂研究有一定的參考意義。鑒于此，本文著重研究當混凝土原材料和配合比已經確定，而且通過室內試驗獲得了混凝土的熱力學參數情況下的溫控措施優選。