考虑提前蓄水发电的高拱坝封拱灌浆若干问题研究

【摘要】：高拱坝的封拱灌浆问题是坝工界一个重要的课题。随着小湾、锦屏、溪洛渡等300m级的高混凝土拱坝陆续开工,在高拱坝建设中普遍存在着提前蓄水发电的问题,围绕提前蓄水发电而出现的分期封拱温度场优化、最优封拱温度场的温控仿真实施以及施工期坝前库水位与拱坝横缝开合度之间的变化规律等问题是高拱坝经济安全建设的重要技术问题。因此,本文结合锦屏工程实际对高拱坝封拱灌浆中的三个现实问题展开研究,并取得了对工程实际有一定指导意义的成果。主要包括以下几个方面的内容: (1)验证了通过多目标非线性优化方法调整拱坝封拱温度场,可以有效的削弱温度荷载对坝体应力的不利影响。 (2)提出了非等温封拱的基本思想,通过改变冷却水管的布置方式和通水方向,使拱坝在封拱灌浆时上下游坝体间具备一定的温度梯度,以达到最优封拱温度场。 (3)改进了冷管通水冷却的计算方法,简化了仿真分析中冷却水管网格划分的困难。并结合锦屏工程实际对最优封拱温度场进行了温控仿真分析。 (4)对横缝单元厚度的选取和弹模折减系数进行了计算分析,建议了适用于锦屏拱坝横缝开合度计算的单元厚度和弹模折减系数。 (5)引入横缝单元对锦屏拱坝提前蓄水坝前库水位与横缝开合度问题进行了研究,为设计提供了重要参考。