高寒高緯度復雜條件下高混凝土拱壩筑壩材料選擇

張秀崧 李海濤 高強

作為清潔可再生資源，水資源的開發利用得到了世界各國的高度重視。隨著我國經濟的飛速發展，保障水資源安全及開發利用的重點向青藏高原及西北高寒高緯度地區傾斜，從而帶動西部經濟的發展。

高寒高緯度復雜氣候條件下修筑高混凝土拱壩，在我們國內尚無先例，高拱壩混凝土抗裂特性，對混凝土大壩的筑壩材料、筑壩技術、溫度控制和施工方法提出了更高的要求。特別是高強、高耐久性、高極限拉伸、低熱、低彈、低自身體積變形混凝土配制，需結合工程實際做進一步精細研究。

1 工程概況

某工程攔河壩為混凝土拋物線雙曲拱壩，壩高240 m，總庫容為17.49億m3，總裝機670 MW，為大（1）型水利水電工程。壩頂全長790.5 m，弧高比3.294，壩頂中心角94.04°，最大中心角94.04°，壩頂寬14 m，最大壩高處壩底厚65.0 m，厚高比0.271。

工程位于北緯48°區，氣候干燥，多季風，紫外線輻射強。夏季干熱，冬季嚴寒，降水量小，蒸發量大，晝夜溫差大，氣溫年變幅懸殊。工程區多年平均氣溫為2.8℃，最冷月均氣溫-17.3℃。最高36.6℃、最低-45℃、極端溫差81.6℃，日溫差大于20℃的超過120 d。據工程經驗，海拔高度每上升100 m，年均溫降低0.57℃，緯度每升高1°，年均溫降低0.63℃。考慮到壩址處海拔高程比水文站高130 m，現場溫度比水文站實測氣溫更低，氣象條件更為惡劣。

高緯度高寒地區的特高拱壩，除具有特高混凝土壩的一般特點外，疊加復雜的氣候條件，對壩體混凝土強度、抗裂性能提出了更高的要求。

2 天然建筑材料

工程區巖體以震旦－寒武系黑云母石英片巖、二云母石英片巖及華力西中期侵入的黑云母花崗巖為主，區段天然砂礫石料儲量不豐且開采條件不良，具有堿活性。……