新疆某高拱壩溫度應力計算與溫度控制關鍵技術研究

顧佳俊，夏世法，李秀琳，李 蓉

（1.新疆額爾齊斯河流域開發工程建設管理局，新疆烏魯木齊，830000；2.中國水利水電科學研究院，北京，100038）

0 引言

拱壩一般比較單薄，對外界氣溫和水溫的變化比較敏感，壩內溫度變化比較大。除了壩頂為自由邊界外，接縫灌漿后受基巖約束較強，溫度變形受到的外界約束比較大，因此溫度應力對拱壩安全的影響非常顯著，在嚴寒地區溫度應力會更加突出。

新疆某常態混凝土雙曲拱壩位于新疆自治區阿勒泰市布爾津縣布爾津河干流河段，壩頂高程649 m，建基面高程555 m，最大壩高94 m。多年平均氣溫為5℃，極端最高氣溫39.4℃，極端最低氣溫-41.2℃。在本地區修建混凝土拱壩，防裂任務艱巨，溫控防裂難點主要體現在以下4方面：（1）基礎3 m厚的混凝土蓋板薄層長間歇很容易產生貫穿性裂縫；（2）冬季寒冷，全年寒潮頻繁，且晝夜溫差大，控制壩體上、下游表層混凝土的內外溫差、防止表面裂縫的難度較大；（3）大壩每年可施工期為4～10月，11月至次年3月停工越冬，越冬水平面防裂及附近新、老混凝土之間的上、下層溫差控制也是比較難解決的一個問題；（4）大壩的穩定溫度較低，接縫灌漿前需要通水冷卻使壩體降至封拱溫度，這階段有可能產生較大溫度應力，對壩體防裂不利。

本次仿真計算以拱冠壩段為例，旨在遴選不同月份施工時大壩混凝土的溫控措施及溫度控制指標，達到大壩混凝土施工期防裂的目的。

1 仿真模型及計算資料

1.1 施工情況及材料參數

按照每層3 m高度安排施工進度，其中最后一層4 m。……