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高混凝土壩應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)的挑戰(zhàn)與解決方案

來(lái)源:南京峟思工程儀器有限公司   2023年12月21日 13:36  

  高混凝土壩承受的荷載大幅增加,,導(dǎo)致內(nèi)部和外部荷載引發(fā)的高應(yīng)力更接近筑壩材料的強(qiáng)度極限,使得壩體或壩基出現(xiàn)裂縫或局部破壞的風(fēng)險(xiǎn)顯著高于低壩。由于壩體更高大,,混凝土的溫度控制和防止溫度與干縮裂縫變得更加困難,,施工期間產(chǎn)生溫度和干縮裂縫的可能性增加,,而施工期間的裂縫會(huì)破壞壩體的整體性,,成為蓄水和運(yùn)行期的薄弱環(huán)節(jié)。

  高混凝土壩需要有更大更好的地基,,但在高山深谷地區(qū),,地質(zhì)構(gòu)造往往比較復(fù)雜,難以滿足這一需求,。高壩形成的高水頭,,將使岸坡和基巖的穩(wěn)定狀況惡化。因此,,高混凝土壩的應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)布置應(yīng)該比低混凝土土壩有所加強(qiáng),。

  在混凝土壩安全監(jiān)測(cè)規(guī)范中,對(duì)混凝土壩的應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)布置雖然作了全面規(guī)定,,但沒有根據(jù)壩的高度提出不同要求,。這意味著,按照現(xiàn)行規(guī)范,,高達(dá)300M的混凝土壩和100M左右的混凝土壩在應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)方面的規(guī)定并無(wú)區(qū)別,,這是不合理的。

  對(duì)于高混凝土壩來(lái)說,,應(yīng)力監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)不僅是針對(duì)壩體強(qiáng)度條件和穩(wěn)定條件布置應(yīng)變計(jì)組,,而且要監(jiān)測(cè)施工期的溫度應(yīng)力,防止對(duì)大壩安全造成損害的裂縫,。因?yàn)橐坏误w出現(xiàn)裂縫,,就會(huì)破壞大壩的整體性,形成結(jié)構(gòu)上的薄弱環(huán)節(jié),,成為長(zhǎng)期運(yùn)行的隱患,。

  考慮到高混凝土壩上述的特殊性,,對(duì)于高混凝土重力壩來(lái)說,應(yīng)將溢流壩段,、非溢流壩段,、陡邊坡壩段及壩基地質(zhì)條件差的壩段作為重點(diǎn)監(jiān)測(cè)壩段,。對(duì)于重點(diǎn)壩段,,至少應(yīng)考慮三個(gè)以上的監(jiān)測(cè)截面,即壩踵截面,、壩基截面,、壩中截面。

  每個(gè)監(jiān)測(cè)截面的測(cè)點(diǎn)布置會(huì)因縱縫分塊方案而有所不同,。一般采用垂直分縫柱狀澆筑,。有的工程為了分期蓄水可能采用斜縫分塊。也有為了分期施工需要,,先采用垂直分縫完成前期斷面,,然后再用斜縫完成后期斷面。

  不論是哪種分縫施工方案,,上游面的澆筑塊總是整個(gè)監(jiān)測(cè)截面的重點(diǎn)或關(guān)鍵部位,。這是因?yàn)樵趦?nèi)外荷載作用下,這一壩塊承受的應(yīng)力,,又有高水壓作用下的迎水面,,破壞的風(fēng)險(xiǎn)。采用斜縫分塊時(shí),,上游面的澆筑塊的工作條件更為嚴(yán)峻,。因?yàn)樾钏蠡炷恋男熳兲匦砸鸬膽?yīng)力重分布,將會(huì)使壩踵拉應(yīng)力有所增加,。因此,,這一澆筑塊的應(yīng)變計(jì)組應(yīng)不少于三組,且各自有與之配套的無(wú)應(yīng)力計(jì),。因?yàn)楦鹘M儀器與上游迎水面的距離不同,,水泥的水化程度和混凝土濕度可能有較大差異。施工期的溫度應(yīng)力引起的裂縫造成的影響較下游澆筑塊的裂縫引起的影響嚴(yán)重,。因此,,應(yīng)變計(jì)組中有利于監(jiān)測(cè)溫度應(yīng)力的儀器或測(cè)點(diǎn)不能隨便“優(yōu)化”掉以利監(jiān)測(cè)溫度應(yīng)力,防止混凝土發(fā)生裂縫,。萬(wàn)一發(fā)生裂縫,,還可用以監(jiān)測(cè)處理效果,評(píng)估壩塊整體性的恢復(fù)程度,。



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