田坪水库坝体温度应力
水库大坝裂缝成因分析及除险加固处理
郯保节能清洗世界Cleaning World 第36卷第6期2020年6月文章编号：1671-8909 (2020 ) 6-0041-002水库大坝裂缝成因分析及除险加固处理刘利华(湖南省水利水电勘测设计研究院总院，湖南长沙410000)摘要：裂缝问题是水库大坝结构中最普遍的问题之一，同时也是目前水库除险加固处理中最常见的问题。
裂 缝的出现不但会对大坝整体性以及刚度造成较大影响，同时也会造成钢筋的锈蚀，影响到混凝土的耐久性以及抗渗能力，所以要充分分析大坝裂缝成因，在此基础上进行除险加固处理，确保大坝的稳定性。
本文主要以青山垅水库为例分析大坝裂缝成因，并提出相应的除险加固措施，希望能够对相关人士有所帮助。
关键词：水库大坝；裂缝成因；除险加固中图分类号：T V69 文献标识码：A近年来随着我国经济的快速发展以及基础设施建设 的加强，水利工程有了大规模发展，大量水库工程开工 建设。
水库大坝建设中会采用大量钢筋混凝土，但是受 到自然因素、技术因素、施工因素等方面的影响，水库 大坝常常会发生裂缝问题，直接影响到大坝的安全性和 可靠性。
所以需要分析水库大坝裂缝成因所在，并且对 其进行除险加固，延长其使用寿命，这对于进一步推动 水利工程发展具有现实意义。
1水库大坝裂缝的成因分析1.1设计以及施工原因造成的裂缝在进行水库大坝设计过程中为了满足相应的外观要 求，常常存在较多的凹凸角，这些位置非常容易形成应 力集中问题，比较容易产生裂缝。
另外，大坝施工过程 中混凝土配比设计不合理会直接影响到混凝土的抗拉强 度，这也是引发混凝土发生裂缝的主要原因。
完成混凝 土施工后需要对其进行必要的养护，这是确保混凝土正 常硬化的基础，所以养护条件的质量直接影响着裂缝产 生的概率。
除此之外，在大坝混凝土施工过程中若是振捣不够 均匀或漏振以及过振等问题也会引发混凝土离折问题，造成整体强度的下降，容易产生裂缝。
1.2混凝土钢筋锈蚀所引发的裂缝一旦大坝所用钢筋的表面受到腐蚀就会形成铁锈，随着这些铁锈体积的增加会对外部混凝土造成积压而形 成垂直于径向胀压力的拉应力。
前坪水库溢洪道混凝土温度预报与应用
28ZHIHUAI 2019.6科技推广与应用前坪水库溢洪道混凝土温度预报与应用杜雅琪1 耿鹏宇1 皇甫泽华2 易 磊1前坪溢洪道混凝土工程对外界温度比较敏感，属于易裂混凝土结构，这就需要在混凝土开始浇筑之前制定一套行之有效的预备措施，以应对混凝土开裂风险。
混凝土工程的主要问题就是温度应力问题。
当混凝土温度应力过大，或者混凝上的抗力小于设计抗力时，混凝土便处于开裂的危险状态。
采用温控预报手段对存在开裂风险的部位提前发出预警，并结合行之有效的温控措施，以应对混凝土开裂风险。
一、温度检测、预报溢洪道项目联合北京航空航天大学对该工程闸室段混凝土采用光纤测温与温控预报手段，及时了解混凝土工程各个部位的温度应力情况，对存在开裂风险的部位，提前发出预警，以便及时采取相应措施。
进行光纤测温，就是要利用分布式光纤对大体积混凝土内部温度高度敏感的特性，采用数据采集与传输一体化的技术，对核心部位混凝士温度进行在线监测，并及时自动上传到网络中心或者专用终端用户，以便随时了解已浇混凝土关键部位温度的变化情况；对施工过程进行仿真分析，就是根据混凝土材料参数与拟定的施工参数，利用温度场控制方程与数值建模计算技术，对施工期各部位混凝土的温度分布情况，以及调整变化情况，作出宏观与微观上的展示，以便及时了解哪些部位的混凝土可能岀现温度超标现象。
至于新浇筑混凝土，还要开展温控预报。
为确保溢洪道混凝土质量优良，需要从原材料选择，到施工与养护，全过程提高混凝土的抗裂能力。
在混凝土浇筑之前，使用温控预报技术；在混凝土浇筑之后，使用光纤测温技术；在混凝土拆模之后，使用混凝土开裂风险预警技术，以全面提升前坪溢洪道混凝土的抗裂防裂能力。
三大技术的应用将为打造前坪溢洪道混凝土精品工程奠定技术基础。
二、实施内容1.闸墩混凝土温度全过程在线监测利用分布式光纤，以及DTS 仪器，对典型部位（重点部位、代表部位）混凝土的温度全过程进行跟踪，得到成果：（1）与预测温度过程对比的实测温度曲线；（2）在上述基础上，进一步反演真实的混凝土热学参数，并使之应用于下一仓闸墩混凝土温度过程的预报；（3）没有任何数据污染的、数十倍于规范要求的温度测点，利于竣工后整个混凝土建筑物温度场的数字监控。
田坪水库除险加固措施
田坪水库除险加固措施
肖立红
【期刊名称】《湖南水利水电》
【年(卷),期】2007(000)001
【摘要】田坪水库是长沙市一座中型水库,经过多年运行工程已老化,存在工程隐患和险情.文章针对工程实际存在的问题采取了包括主坝基础帷幕布灌浆,弧形闸门、启闭机更换,副坝加固,主坝观测等相应的除险加固措施进行处理.
【总页数】2页(P49-50)
【作者】肖立红
【作者单位】长沙市水土保持防治监督站,长沙市,410008
【正文语种】中文
【中图分类】TV5
【相关文献】
1.压裂增产措施在安塞油田坪北区特低渗透油藏的应用 [J], 邹皓;张在田;王绿野
2.水库除险加固的管理措施与技术措施 [J], 卢彦东;王佩军
3.小型水库除险加固工程的具体措施探析 [J], 刘恒立
4.小型水库除险加固工程的具体措施探析 [J], 刘恒立
5.水库除险加固主要技术措施探析 [J], 朱家胜;池昌静
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
南瓜坪水库水温计算及其对下游河道水温的影响分析
南瓜坪水库水温计算及其对下游河道水温的影响分析王明怀（云南省水文水资源局丽江分局，云南丽江 674100）摘要：南瓜坪水库的建设导致河流水体性质发生改变，长期滞留在库内的水与大气之间的热量交换引起水温变化，导致水库整体的水温结构将发生变化。
本文通过对南瓜坪水库建设后水温的垂向变化和延程变化趋势进行分析，对水库兴建后水温对下游农田灌溉的影响进行了分析评价。
关键词：水库水温分析评价1 引言南瓜坪电站通过修建水库蓄水带来了发电、灌溉、防洪等综合效益，然而水库蓄水的同时，也引起了河流水文、泥沙、地貌、生态等各方面的环境影响。
水温是水质因素的一个重要变量，水温的变化会给库区及下游河道的水质、水生生物的生长及工农业生产带来一系列的影响，并且对水工坝体温度应力分析、施工温控设计、继电机组冷却等也有重要影响。
因南瓜坪水库下游的团结大沟是永胜县三川镇农业灌溉的主要水源工程，三川镇又是丽江市粮食主产区，本文通过南瓜坪水库水温分布、水库泄水温度状况及坝下游河道水温沿程变化的预测分析。
结合灌区工程布置及灌溉农田的基本情况，评价水库兴建后对下游农田灌溉的影响。
2 工程概况为充分开发和利用五郎河流域水资源，根据《云南省丽江市五郎河流域规划》，拟对五郎河流域实行“三库十电站”梯级开发，南瓜坪电站是流域梯级开发中的一级，工程以发电为主要开发目的、兼顾灌溉。
电站装机容量33MW，水库正常水位2250m，总库容2668万m3，调节库容1656万m3，灌溉面积为5.16万亩，灌溉用水量4956万m3。
枢纽工程位于丽江市宁蒗县南部战河乡南瓜坪村，水库坝址处东经100°48′08″，北纬26°54′42″。
南瓜坪水库位于五郎河上段碧源河，电站下游500m为规划的干布河电站，距离宁蒗县战河乡20km，距离永胜县三川镇km。
南瓜坪水库水系图见图1。
团结大沟为流域内已经建成的较大引水工程，位于南瓜坪水库下游约25km。
团结大沟于1973年全线贯通，控制灌溉面积5.16万亩，引水渠从永胜县光华乡水井村取水，流经光华、金官、梁官，全长51.7km。
田坪水库重力坝坝基(增设)防渗帷幕效果评议
田坪水库重力坝坝基(增设)防渗帷幕效果评议
黄立辉
【期刊名称】《湖南水利水电》
【年(卷),期】2010(000)005
【摘要】田坪水库是一座规模较大的中型水库,其大坝为浆砌石重力坝,原设计坝基只设置了标准廊道上游侧的深孔排水和建基面纵、横排水.2003年,在大坝处险工程中,增设了防渗帷幕和排水孔.文章对此进行考证和分析,其结果为:处险前坝基的实际扬压力明显低于原设计拟定的坝基扬压力;而增设的防渗帷幕和排水后,对降低坝基渗压、减小坝基渗量的效果值得商讨.
【总页数】3页(P27-28,34)
【作者】黄立辉
【作者单位】宁乡县水利水电勘察设计院,长沙市,410600
【正文语种】中文
【中图分类】TV5
【相关文献】
1.宁波市横溪水库砂砾石坝基防渗帷幕灌浆处理效果分析 [J], 周衍银;徐庆强;徐武辉
2.宝珠寺大坝坝基防渗帷幕的防渗效果计算分析 [J], 陈敏林;李桂荣
3.混凝土重力坝坝基防渗帷幕作用的单因素分析 [J], 宋永占;赵廷红;丁睿;杨柯;尹卓
4.防渗墙+帷幕灌浆设计在夏营水库坝基防渗处理中的应用 [J], 张海浪;方曦;刘圯
5.重力坝基防渗帷幕位置的探讨 [J], 唐英彪;曹维恒
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
水利工程水库大坝混凝土施工技术_1
水利工程水库大坝混凝土施工技术发布时间：2021-01-22T01:59:21.680Z 来源：《防护工程》2020年29期作者：和爱华茶鹏[导读] 钢筋是水利工程防渗面板的主要施工材料，施工人员要根据设计方案对钢筋进行二次质量检查。
金安桥水电站有限公司云南丽江 674100摘要：当前，我国水利工程建设取得了长足的进步，为国计民生做出了极大的贡献，其中水利工程施工过程中，水库大坝混凝土施工是水利工程的重要环节，在大坝混凝土施工过程中，要选择更科学合理的施工技术，这样才能确保水利工程的安全稳定发展。
在水利工程水库大坝混凝土施工的各个环节中，从浇筑到防渗漏方式的设计，都要切实有效的确保施工技术得以更有效的执行，并在混凝土材料、配合比和施工工艺等进行不断的优化和加强，进一步结合具体情况，保证它的质量，满足既定标准，更优质，有足够的强度，这样才能构成更牢固稳定的坝体结构，从而使水库大坝的价值得到充分实现，消除相关隐患。
关键词：水利工程水库；大坝混凝土；施工技术；防渗施工1 混凝土施工技术1.1钢筋制备与安装技术钢筋是水利工程防渗面板的主要施工材料，施工人员要根据设计方案对钢筋进行二次质量检查。
检查钢筋的型号、有无弯折或腐蚀问题，目前主要钢筋材料为碳素钢，施工人员还需要对钢筋的屈服强度、弹性模量、直径等方面进行检查[2] 。
只有这样才能提升防渗面板的施工质量。
施工人员可以在现场预制一批钢筋结构，对钢筋整体结构强度和力学性能进行测试。
在钢筋制备过程中，要对钢筋焊接处进行清理，清除掉锈蚀等杂物，这样能够提升钢筋焊接质量，确保焊缝稳定性。
在钢筋焊接完成后，施工人员要检查焊缝是否符合焊接质量，必要时需要对重点结构部位进行金相检验。
一旦发现焊接质量不过关，需要及时进行处理并重新焊接。
1.2 模板模板的平整度、稳定性、刚度以及强度等应符合要求，模板的接缝必须刮灰压缝以防漏浆后产生麻面等；浇筑过程中模板实施专人看护并及时视情调整和加固；开仓前须将收仓高程线、分层线、分区线以及分区线等在四周模板上每隔 5 ～ 10m 用亮色油漆准确标识，监理人员开仓时逐一检查和核实[3] 。
混凝土坝坝体水平位移和坝体倾斜的相关关系的研究
混凝土坝坝体水平位移与坝体倾斜的相关关系研究＋何垒平李珍照武汉水利电力大学水力发电工程系中国武汉４３００７２施玉群深圳市水利规划改计院巾固深圳ｊ１８００ｌ［摘要］混凝土坝各种效应量在一定程度上存在着相互联系、相互作用和相互影响。
各效应量的单独分析由于其缺乏对不司效应量之问有机联系的综合分析，因此它在对大坝安全状况的反映时还存在一定的局限性．从理论上静实测资料上对多种效应量之间的相互关系进行深入的研究，不仅可以实现多种效应量的综合分析、比较和印证，从而更全面、；隹确地反映大坝安全的实际安全状况，而且有可能实现不同效应量之间的相互间接取得甚至相互取代，从而为观测效应量的获得方法探索新途径．本文从坝体水平位移与坝体倾斜之间相关关系的理论研究出发，提出了建立它们之间的相关分析模型的方法，并结合实测资料，对某混凝土坝坝体水平位移与坝体倾斜闻相关关系进行了研究，得出了一些有意义的结论。
关键词大坝水平位移倾抖相关分析Ｏ前言混凝土坝在环境因素（水压、温度及时效等）的作用下将产生各种效应量，如变形（水平位移、垂真位移、倾斜等）、渗流（扬压力、ｉ参流量等）、应力应变等等。
这些效应量在一定程度上存在着相互联系．相互作用和相互影响。
从理论上和实测资料上对多个效应量之间的相互关系进行深入的研究，可望在以下方面取得成果：（１）揭示各效应量之间的变化规律，加深对大坝结构性态状况的了解，进一步增强对坝工理论的认识；（２）通过对不同效应量实测值之间的相互对比和映照，可加强对大坝安全的监控．并为大坝安全分析和安全监控提供一条新的途径。
目前对这方面的研究还很薄弱。
本文在理论分析的基础上，结台工程实例，利用实测资料，对坝体水平位移与坝体倾斜之间的相关关系进行了研究。
ｌ混凝土坝坝体水平位移与坝体倾斜相关关系的理论分析１．１水压引起的坝体水平位移与坝体转角之间的相关关系理论分析对混凝±重力坝，不考虑坝段闻的相互作用，则坝体任一截面由水压引起的坝体倾斜（转角）由以下几部分组成：（１）坝基在水荷载怍嗣下引起的转角０“：（２）库基在水荷载作用下产生的转角ｅｆ！：（３）坝体在水荷载作用下产生的弯矩引起的坝体转角ｅｄ。
非稳定温度场对坝体孔口应力的影响
第 40卷第4 期 2018年 4 月
人民黄河
YELLOW RIVER
V〇1.40 ,No .4
Apr.,2018
【工 程 勘 测 设 计 】
2,3
( ; 1.中交上海航道勘察设计研究院有限公司，上 海 200120 2.黄河水利委员会黄河水利科学研究院， ; ) 河 南 郑 州 450003 3.水利部堤防安全与病害防治工程技术研究中心，河 南 郑 州 450003
Influence on the Stress of Dam Orifice of Unsteady Temperature Field CHANG Liming1，HE Xianfeng2,3
(l.Shanghai Water^-ayEngineering Design and Consulting Co.，Ltd.，Shanghai 200120，China；2.Ye11owRiver Institute of Hydraulic Research，YRCC，Zhengzhou450003，China；3.Research Center on Levee Safety Disaster Prevention，MWR，Zhengzhou 450003，China)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
田坪水库坝体温度应力分析
【摘要】水库，一般的解释为拦洪蓄水和调节水流的水利工程建筑物，可以利用来灌溉、发电、防洪和养鱼。
水库三大件：是指大坝、溢洪道、放水建筑物。
而大坝作为水库的重要组成部分，它的安全至关重要。
大坝最容易出现裂缝，而温度荷载是大坝产生裂缝的一个重要原因。
因此，对于大坝的温度应力分析至关重要。
1、引言
水库大坝作为水库重要的组成部分，水库运行期间大坝的安全关系着水库下游的安全。
因此对运行期间大坝的安全的研究是近几年的课题重点。
水库大坝一般情况下都是混凝土重力坝，属于大体积混凝土结构范畴。
混凝土结构在现代水利水电工程中占据着非常重要的地位，但混凝土结构出现裂缝的现象较为普遍。
有关混凝土结构开裂的研究结果表明，混凝土结构的温度应力是混凝土结构产生裂缝的重要原因之一本文以田平水库为例进行温度与应力的研究。
2、田坪水库工程
田坪水库位于湖南省宁乡县，建于楚江上，是一座以灌溉为主、结合发电的中型工程，水库集雨面积49.7平方公里，总库容4760万m3，灌溉农田13.6万亩，发电机装机容量1000千瓦。
水库汛期内保护贯穿宁乡县境内的洛湛铁路、长石铁路、长常高速公路、319国道、209、311省道，保护宁乡县沩水流域、楚江流域57万亩耕地和近60万人民群众生命财产安全。
灌区工程主要包括水库枢纽、渠系和建筑物。
枢纽主要包括大坝、三座副坝和一座1250千瓦发电机组，大坝
为实体重力坝，坝顶海拔高程251.5m，大坝高41m，坝顶长121m，宽10m，可通行车辆；溢流段分为2孔，每孔设置高×宽为8.2m×8.0m 的薄壳弧形闸门，由手动、电动两用的15×104N卷扬机启闭；采用鼻坎挑流消能，校核洪水位时最大下泄流量491m3/s。
2.1材料性质即物理参数
大坝实际为砌石坝，论文中将大坝假设为混凝土实体重力坝，坝体全部为C40混凝土，坝基为基岩。
各种材料的物理参数见表2-1：表2-1混凝土与基岩材料物理参数
材料
模型弹性模量
（GPa）泊松比密度
（Kg/m3）导热系数
（W/m·℃）线膨胀系数
（℃-1）比热
（J/Kg·℃）
混凝土30 0.167 2420 2.64 0.81×10-5 910
基岩 2.5 0.28 2600 2.55 0.9×10-5 950
3、稳态热分析理论
如果流入系统的热量加上系统自身产生的热量等于流出系统的热量，即系统的净热流率为0，则系统处于热稳态。
在稳态热分析中，任一节点的温度不随时间发生变化。
其能量平衡方程为： [K]{T}={Q} 式中：[K]为传导矩阵，包含导热系数、对流系数及辐射率和形
状系数；{T}为节点温度向量；{Q}为节点热流率向量，包含热生成。
ANSYS利用模型几何参数、材料热性能参数以及所施加的边界条件，生成[K]、{T}和{Q}。
3.1计算工况
论文中有限元分析采用六种工况：工况1，结构自重+正常蓄水位+夏季温差工况2，结构自重+正常蓄水位+冬季温差工况3，结构自重+设计洪水位+夏季温差工况4，结构自重+设计洪水位+冬季温差工况5，结构自重+校核洪水位+夏季温差工况6，结构自重+校核洪水位+冬季温差
3.2有限元模型
本论文中非溢流坝段模型最后得到的单元数为43055，节点数为58478；
非溢流坝段有限元模型如下：
图1非溢流坝段有限元模型轴测图
图2非溢流坝段有限元模型平面图
3.3计算分析
工况1，结构自重+正常蓄水位+夏季温差，
图3温度场云图
图4变形图
图3为温度场的分布云图。
由图可见坝体与水和大气接触的地方由于温差作用，出现了明显的温度梯度。
但距离坝体表面一定深度内，温度就不再变化。
图4为结构变形图，最大变形为6.21mm。
变形比
较小在允许范围总的来看，工况一下的计算结果都在安全范围内。
工况2，结构自重+正常蓄水位+冬季温差，
图5温度场云图
图6变形图
图5为温度场的分布云图。
由图可见与水和大气接触的地方由于温差作用，出现了明显的温度梯度。
但距离坝体表面一定深度内，温度就不再变化。
图6为结构变形图，最大变形为6.455mm。
变形比较小，在允许范围内。
总的来看，混凝土各个方向的压应力也都小于混凝土抗压强度标准值，是安全的。
但是，混凝土的拉应力出现超过混凝土抗拉强度标准值的现象，最大拉应力一般出现在坝体表面，因此要注意坝体表面裂缝的出现，及时对坝体进行加固。
工况3，结构自重+设计洪水位+夏季温差，
图7温度场云图
图8变形图
图7为温度场的分布云图。
由图可见与水和大气接触的地方由于温差作用，出现了明显的温度梯度。
但距离坝体表面一定深度内，温度就不再变化。
图8为结构变形图，最大变形为6.71mm。
变形比较小在允许范围内。
总的来看，工况三下非溢流坝段和溢流坝段的计算结果都在安全范围内。
工况4，结构自重+设计洪水位+冬季温差，
上游设计洪水位水深为39.5m，下游设计洪水位水深为3.5m。
（1）结构应力分析结果如下：
图9温度场云图
图10变形图
图9为温度场的分布云图。
由图可见与水和大气接触的地方由于温差作用，出现了明显的温度梯度。
但距离坝体表面一定深度内，温度就不再变化。
图10为结构变形图，最大变形为6.98mm。
变形比较小在允许范围内。
总的来看，混凝土各个方向的压应力也都小于混凝土抗压强度标准值，是安全的。
但是，混凝土的拉应力出现超过混凝土抗拉强度标准值的现象，最大拉应力一般出现在坝体表面，因此要注意坝体表面裂缝的出现，及时对坝体进行加固。