碾压混凝土坝安全监控理论和方法(1).pdf

222111_______________________________________________________________________www.paper.edu.cn水利学报2002年9月SHUILIXUEBAO第9期文章编号:05599350(2002)09011205碾压混凝土坝安全监控理论和方法11122顾冲时吴中如吴相豪(1河海大学水电学院江苏南京210098)摘要:论文是利用原位监测资料对碾压混凝土坝的性态进行全面分析和反分析方面当前进展的综述指出了一些急待解决的热点问题并介绍了最近提出的一些新的分析理论和方法。关键词:碾压混凝土坝;安全监控;理论;方法中图分类号:TV6423文献标识码:A碾压混凝土坝是近20多年采用的新筑坝技术融汇了常态混凝土坝的结构和碾压土石坝施工等优点。由于碾压混凝土坝具有节约大量水泥、简化施工工艺、施工速度快、工程造价低和及早发挥工程效益等优点该筑坝技术得到迅速推广应用。至今已有20多个国家已建和在建碾压混凝土坝约200多座其中中国近40座。我国拟建的龙滩碾压混凝土重力坝(坝高217m)和在建的沙牌碾压混凝土拱坝(坝高132m)将是世界上最高的碾压混凝土重力坝和拱坝。可以预料随着西电东送和西部大开发水资源将得到进一步的深入开发利用这种筑坝技术将被广泛推广。然而在已运行的一部分碾压混凝土坝中出现较多裂缝、漏水和溶蚀等现象如加拿大的Revelstoke和中国的水东等碾压混凝土坝相继出现裂缝、漏水和溶蚀等病变征兆这不仅影响大坝的安全运行而且有人对碾压混凝土坝的筑坝技术产生质疑。因而引起国际坝工界的高度重视美国、加拿大、中国和日本等国的工程技术人员针对设计、施工中的问题尤其是施工质量进行了试验研究。但是对原位监测资料进行分析和反分析并由此监控碾压混凝土坝的安全运行以及反馈设计、施工等方面还不够深入以至对某些碾压混凝土坝出现的裂缝和漏水等现象难以解析。这除了碾压混凝土筑坝历史短等原因外其主要原因是对碾压混凝土坝的薄层碾压的层面和温度等还难以用较精确的数学模型和分析方法加以模拟。因此迫切需要对上述问题进行深入研究。1研究状况11温度及温度应力分析方面碾压混凝土坝是近20年出现的新坝型由于碾压混凝土坝的筑坝材料、施工工艺与常规混凝土坝不同坝体温度的变化规律也不相同。国内外学者对此进行一些研究提出了一些计算方法其基本思想是:采用有限元法模拟大坝的施工和运行过程根据试验资料选取计算参数逐时段分析坝体温度变化但网格单元多计算时间长。针对这一问题朱伯芳[1]提出了时间域分区异步长分析坝体温度场的方法。此外