李明超,鄧根華,于立新,張夢溪,張俊濤,賈 超
(1.水利工程仿真與安全國家重點實驗室 天津大學,天津 300350;2.黃河勘測規劃設計研究院有限公司,河南 鄭州 450003)
近年來,我國大壩建設逐步向著高海拔、高緯度的西部高寒地區發展[1]。與氣候溫和的地區相比,高寒地區環境具有溫差大、極端氣溫低、冬歇期長、風力等級高、氣候干燥等特點,特別是長歷時的冬歇期給混凝土壩越冬層保溫防裂帶來了嚴峻的考驗,主要體現在以下三點:(1)遭遇冬季極端寒潮氣候時,由于冬季倉面保溫被覆蓋厚度不夠或加拆時間不當,易造成內外溫差過大產生裂縫;(2)長時冬歇期使越冬倉面成為第二年新澆筑混凝土強約束面,帶來較大的約束應力;(3)由于長間歇面層間結合部位抗拉強度低于標準值,使得越冬面易產生水平層間縫[2]。多個工程由于溫控防裂措施不當導致壩體出現裂縫:遼寧觀音閣碾壓混凝土壩在1991—1994年三個越冬層面的上下游產生水平裂縫,裂縫長度幾乎達到整個壩段[3];新疆某碾壓混凝土重力壩因揭被后遭受夜間低溫和寒潮侵襲,致使越冬層附近產生裂縫[4]。
為有效解決越冬層保溫防裂的難題,近年來已開展了大量工作,提出了多種措施并應用于工程之中,可以分為三種方式:(1)覆蓋保溫材料,如保溫被[5]、雪層[6]等表面防護措施,但混凝土壩越冬倉面大、保溫材料層數多[7],增大施工成本、降低施工效率。此外,覆蓋或揭被時間不當,導致壩體遭受寒潮侵襲,壩體易產生裂縫[8];……