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高海拔地区高拱坝首仓混凝土温度反演分析与温控措施优化
被引量:
5
1
作者
夏勇
刘毅
+6 位作者
齐问坛
张磊
李建武
盛志刚
刘露
刘伟
朱振泱
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2024年第4期71-80,共10页
【目的】大坝各个坝段首仓浇筑混凝土常采用大量三级配混凝土浇筑,混凝土绝热温升较高,同时该区域受基础约束大,在温控措施失效的情况下温度峰值容易超过设计允许值,即温度超标而产生较大的应力。为保障大坝的安全,需要采用合理的二期...
【目的】大坝各个坝段首仓浇筑混凝土常采用大量三级配混凝土浇筑,混凝土绝热温升较高,同时该区域受基础约束大,在温控措施失效的情况下温度峰值容易超过设计允许值,即温度超标而产生较大的应力。为保障大坝的安全,需要采用合理的二期冷却措施控制大坝的温度应力。【方法】在分析了高寒高海拔地区坝体首仓混凝土温度超标和应力形成的原因,以及温度超标后大坝最大应力及安全系数的基础上,对二期冷却进行优化分析。然后以叶巴滩工程为例,设置一、二灌区(拱坝浇筑过程中,在横缝位置,按一定高程埋设止浆片,形成各个灌浆区域,即为横缝灌浆中的灌区)同冷,将16-1仓的温度降低到12.50℃时进行暂时的控温处理,保持首仓的温度高于第一和第二灌区其余仓2.00℃,将首仓混凝土二期冷却目标温度设定为设计可行的上限11.00℃。【结果】计算结果显示,通过温控措施优化,可将坝体的安全系数从优化前可能出现的最不利情况的1.25提高至优化后的1.63。【结论】结果表明,温控优化措施可有效避免大坝首仓混凝土出现裂缝,同时可为同类工程类似情况提供温控措施建议。
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关键词
混凝土坝
混凝土温度超标
温度控制
温控措施优化
变形
混凝土
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职称材料
断层岩体室内模拟化学灌浆试验研究
2
作者
刘强
张健
+5 位作者
梁慧
曾乾礼
崔腾洲
肖承京
齐问坛
王海州
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2024年第S2期483-489,共7页
化学灌浆方法可有效处理水利水电工程坝基复杂软弱地质体的防渗加固难题。以叶巴滩水电站现场断层部位取回的原状岩样作为室内模拟灌浆试验的被灌介质,在自行设计制作的模拟灌浆装置中装入原状岩样,灌注环氧树脂化学灌浆材料,研究不同...
化学灌浆方法可有效处理水利水电工程坝基复杂软弱地质体的防渗加固难题。以叶巴滩水电站现场断层部位取回的原状岩样作为室内模拟灌浆试验的被灌介质,在自行设计制作的模拟灌浆装置中装入原状岩样,灌注环氧树脂化学灌浆材料,研究不同浆材和不同灌浆压力下断层岩体的浆液充填浸润情况,并对灌浆效果进行分析评价,为叶巴滩水电站及其他水利水电工程坝基断层防渗加固处理提供指导和借鉴。
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关键词
环氧树脂
化学灌浆
断层岩
力学性能
叶巴滩水电站
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职称材料
复杂地质条件处理前后高拱坝施工期倒悬变形研究
3
作者
郑磊
崔腾洲
+3 位作者
齐问坛
王海州
张国新
张磊
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2024年第4期81-89,共9页
【目的】高拱坝坝址通常面临复杂的地质条件,包括深部卸荷带、节理、裂隙等。深部节理是深部岩体卸荷破裂引起的一种特殊地质缺陷,在自重、温度和混凝土徐变等因素的综合影响下高拱坝的应力分布和变形情况将进一步加大施工期的倒悬变形...
【目的】高拱坝坝址通常面临复杂的地质条件,包括深部卸荷带、节理、裂隙等。深部节理是深部岩体卸荷破裂引起的一种特殊地质缺陷,在自重、温度和混凝土徐变等因素的综合影响下高拱坝的应力分布和变形情况将进一步加大施工期的倒悬变形,不利于高拱坝的工作状态,从而影响到其稳定性和安全性。【方法】采用全坝全过程反馈仿真分析方法,以西南某在建大坝为例,建立大坝复杂地质条件下的精细模型,根据坝体混凝土整体浇筑、封拱灌浆计划,开展对大坝全坝段施工的仿真模拟分析,全面反映温度场、应力场和施工期变形状况,研究了包括Ⅱ级结构面、Ⅲ级结构面和建基面置换块等地质缺陷对倒悬变形和大坝工作性态的影响。【结果】结果显示,高拱坝从坝基开始随浇筑高度的增大,倒悬度不断增大,1/3坝高以下的倒悬变形值较小;在1/3~2/3坝高内产生倾向顺河向上游的倒悬变形,在2/3坝高以上倒悬变形消失,产生顺河向下游方向的变形。全坝全过程仿真计算结果显示,顺河向上游方向倒悬变形的最大值约为20.000 mm,在1/3~2/3坝高间产生;顺河向下游方向变形的最大值约为13.000 mm,在2/3坝高以上产生。同一高程下,上游面至下游面受温度荷载、徐变等综合因素影响,变形波动在3.400 mm范围内,实际安装布置时需考虑此误差对倒悬变形监测的影响,Ⅲ级结构面和建基面置换块对拱冠梁坝段施工期变形影响较小,Ⅱ级结构面(F_(2)、F_(2-1)断层)位于14^(#)坝段下方,对施工期倒悬变形和坝顶下游方向变形影响较大,最大倒悬变形增幅约为4.000 mm,坝顶顺河向下游变形增幅约为7.500 mm。【结论】根据计算结果,在进行施工期变形数据反演时不仅要考虑高拱坝坝体材料的力学参数,也要重点反演Ⅱ级结构面弹性模量和力学参数。
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关键词
高拱坝
地质缺陷
全坝全过程仿真计算
倒悬变形
施工期
变形
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职称材料
新浇筑混凝土热学参数现场试验与分析
4
作者
赵凯
齐问坛
+2 位作者
赵恒
张磊
朱振泱
《水电能源科学》
北大核心
2024年第2期72-75,151,共5页
寒冷地区自然入仓情况下混凝土浇筑温度难以得到保障,高拱坝需要较好的完整性才能保障结构的安全,不建议长间歇,由此需要准确地计算分析寒冷地区极端条件下的浇筑温度保障措施。由于新鲜混凝土自由水分含量与老混凝土存在较大区别,因此...
寒冷地区自然入仓情况下混凝土浇筑温度难以得到保障,高拱坝需要较好的完整性才能保障结构的安全,不建议长间歇,由此需要准确地计算分析寒冷地区极端条件下的浇筑温度保障措施。由于新鲜混凝土自由水分含量与老混凝土存在较大区别,因此新浇筑混凝土表面等效热交换系数、导热系数、导温系数与老混凝土也可能存在较大差别,需要进行试验确定。因此,针对新浇筑混凝土布置试验,对距离坯层表面不同位置混凝土温度进行监测,提出相应的参数反演方法,对混凝土导热系数、导温系数和表面等效热交换系数进行反演分析。结果表明,新浇筑混凝土表面等效热交换系数、导热系数、导温系数与老混凝土存在较大差别,导热系数和导温系数为老混凝土的1.67倍,裸露时新浇筑混凝土表面等效热交换系数则为老混凝土的7.78倍。这些差异造成的计算误差足以影响施工措施的制定。该试验结果可以为坯层浇筑期间混凝土温度变化计算提供参考。
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关键词
浇筑温度
极端条件
新浇筑混凝土
表面等效热交换系数
导热系数
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职称材料
基于孤立森林算法的高拱坝施工期变形异常值检测模型
5
作者
郑磊
纪新帅
+3 位作者
齐问坛
韩国君
张磊
张国新
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2023年第9期127-136,共10页
【目的】高拱坝建设过程中的倒悬变形是导致施工期裂缝的原因之一,采用连续测斜设备开展施工期变形监测时,因分层浇筑等施工过程造成的监测异常值需进行检测和判断。【方法】结合工程实际所需精度,设计了变形监测试验以模拟拱坝工作状...
【目的】高拱坝建设过程中的倒悬变形是导致施工期裂缝的原因之一,采用连续测斜设备开展施工期变形监测时,因分层浇筑等施工过程造成的监测异常值需进行检测和判断。【方法】结合工程实际所需精度,设计了变形监测试验以模拟拱坝工作状态和“突变”过程。针对试验结果,提出了一种基于孤立森林算法的异常值检测模型,通过小波变换预处理数据,降噪后的数据采用改进孤立森林算法检测异常值,将结果通过窗函数回归分析,并和实际调节数据进行对比。【结果】结果表明,对比传统孤立森林算法,改进孤立森林算法在各个调节值下的识别率均达到95%。当调节值为0.1 mm时,本模型的预测变形为0.105 mm,误差为5.0%;当调节值为0.6 mm时,本模型的预测变形为0.610 mm,误差为5.0%;当调节值为1.0 mm时,本模型的预测变形为1.010 mm,误差为1%;当调节值为1.4 mm时,本模型的预测变形为1.424 mm,误差为1.7%。【结论】根据模型预测结果和实际调节值对比,本模型的异常值识别率在各加载位移下均大于96%,误差率在各加载位移下均小于5%,能有效识别测斜仪在高拱坝施工期位移监测中的“突变”异常值。
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关键词
高拱坝
施工期
小波变换
孤立森林
类间方差
异常值
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职称材料
题名
高海拔地区高拱坝首仓混凝土温度反演分析与温控措施优化
被引量:
5
1
作者
夏勇
刘毅
齐问坛
张磊
李建武
盛志刚
刘露
刘伟
朱振泱
机构
华电金沙江上游水电开发有限公司叶巴滩分公司
中国水利水电科学研究院
中国水利水电第七工程局有限公司
防灾科技学院
出处
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2024年第4期71-80,共10页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFC0406703)
中国地震局教师科研基金(20110104)。
文摘
【目的】大坝各个坝段首仓浇筑混凝土常采用大量三级配混凝土浇筑,混凝土绝热温升较高,同时该区域受基础约束大,在温控措施失效的情况下温度峰值容易超过设计允许值,即温度超标而产生较大的应力。为保障大坝的安全,需要采用合理的二期冷却措施控制大坝的温度应力。【方法】在分析了高寒高海拔地区坝体首仓混凝土温度超标和应力形成的原因,以及温度超标后大坝最大应力及安全系数的基础上,对二期冷却进行优化分析。然后以叶巴滩工程为例,设置一、二灌区(拱坝浇筑过程中,在横缝位置,按一定高程埋设止浆片,形成各个灌浆区域,即为横缝灌浆中的灌区)同冷,将16-1仓的温度降低到12.50℃时进行暂时的控温处理,保持首仓的温度高于第一和第二灌区其余仓2.00℃,将首仓混凝土二期冷却目标温度设定为设计可行的上限11.00℃。【结果】计算结果显示,通过温控措施优化,可将坝体的安全系数从优化前可能出现的最不利情况的1.25提高至优化后的1.63。【结论】结果表明,温控优化措施可有效避免大坝首仓混凝土出现裂缝,同时可为同类工程类似情况提供温控措施建议。
关键词
混凝土坝
混凝土温度超标
温度控制
温控措施优化
变形
混凝土
Keywords
concrete dam
concrete excessive temperature
temperature control
optimization of temperature control measures
deformation
concrete
分类号
TV315 [水利工程—水工结构工程]
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职称材料
题名
断层岩体室内模拟化学灌浆试验研究
2
作者
刘强
张健
梁慧
曾乾礼
崔腾洲
肖承京
齐问坛
王海州
机构
华电金沙江上游水电开发有限公司叶巴滩分公司
长江水利委员会长江科学院
国家大坝安全工程技术研究中心
水利部水工程安全与病害防治工程技术研究中心
出处
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2024年第S2期483-489,共7页
基金
中国华电集团公司科技项目(CHDKJ22-02-125)
国家重点研发计划(2021YFC3090104)
+1 种基金
兵团十一师科技攻关项目(2020XYS002)
中央级公益性科研院所基本科研业务费项目(CKSF2023317/CL)
文摘
化学灌浆方法可有效处理水利水电工程坝基复杂软弱地质体的防渗加固难题。以叶巴滩水电站现场断层部位取回的原状岩样作为室内模拟灌浆试验的被灌介质,在自行设计制作的模拟灌浆装置中装入原状岩样,灌注环氧树脂化学灌浆材料,研究不同浆材和不同灌浆压力下断层岩体的浆液充填浸润情况,并对灌浆效果进行分析评价,为叶巴滩水电站及其他水利水电工程坝基断层防渗加固处理提供指导和借鉴。
关键词
环氧树脂
化学灌浆
断层岩
力学性能
叶巴滩水电站
Keywords
epoxy resin
chemical grouting
fault rock
mechanical property
Yebatan Hydropower Station
分类号
TV41 [水利工程—水工结构工程]
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职称材料
题名
复杂地质条件处理前后高拱坝施工期倒悬变形研究
3
作者
郑磊
崔腾洲
齐问坛
王海州
张国新
张磊
机构
中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室
华电金沙江上游水电开发有限公司叶巴滩分公司
出处
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2024年第4期81-89,共9页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFC0406703)
国家自然科学基金项目(51779277)
+2 种基金
中国水科院科研专项(SD0145B072021)
流域水循环模拟与调控国家重点实验室项目(SKL2022ZD05)
华电集团科技项目(SS120203A0102022,SS120203A0322022)。
文摘
【目的】高拱坝坝址通常面临复杂的地质条件,包括深部卸荷带、节理、裂隙等。深部节理是深部岩体卸荷破裂引起的一种特殊地质缺陷,在自重、温度和混凝土徐变等因素的综合影响下高拱坝的应力分布和变形情况将进一步加大施工期的倒悬变形,不利于高拱坝的工作状态,从而影响到其稳定性和安全性。【方法】采用全坝全过程反馈仿真分析方法,以西南某在建大坝为例,建立大坝复杂地质条件下的精细模型,根据坝体混凝土整体浇筑、封拱灌浆计划,开展对大坝全坝段施工的仿真模拟分析,全面反映温度场、应力场和施工期变形状况,研究了包括Ⅱ级结构面、Ⅲ级结构面和建基面置换块等地质缺陷对倒悬变形和大坝工作性态的影响。【结果】结果显示,高拱坝从坝基开始随浇筑高度的增大,倒悬度不断增大,1/3坝高以下的倒悬变形值较小;在1/3~2/3坝高内产生倾向顺河向上游的倒悬变形,在2/3坝高以上倒悬变形消失,产生顺河向下游方向的变形。全坝全过程仿真计算结果显示,顺河向上游方向倒悬变形的最大值约为20.000 mm,在1/3~2/3坝高间产生;顺河向下游方向变形的最大值约为13.000 mm,在2/3坝高以上产生。同一高程下,上游面至下游面受温度荷载、徐变等综合因素影响,变形波动在3.400 mm范围内,实际安装布置时需考虑此误差对倒悬变形监测的影响,Ⅲ级结构面和建基面置换块对拱冠梁坝段施工期变形影响较小,Ⅱ级结构面(F_(2)、F_(2-1)断层)位于14^(#)坝段下方,对施工期倒悬变形和坝顶下游方向变形影响较大,最大倒悬变形增幅约为4.000 mm,坝顶顺河向下游变形增幅约为7.500 mm。【结论】根据计算结果,在进行施工期变形数据反演时不仅要考虑高拱坝坝体材料的力学参数,也要重点反演Ⅱ级结构面弹性模量和力学参数。
关键词
高拱坝
地质缺陷
全坝全过程仿真计算
倒悬变形
施工期
变形
Keywords
high arch dam
geological defects
simulation calculation of the entire dam process
overhanging deformation
con-struction period
deformation
分类号
TV642.2 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
新浇筑混凝土热学参数现场试验与分析
4
作者
赵凯
齐问坛
赵恒
张磊
朱振泱
机构
华电金沙江上游水电开发有限公司叶巴滩分公司
中国水利水电科学研究院
出处
《水电能源科学》
北大核心
2024年第2期72-75,151,共5页
基金
国家重点研发计划(2018YFC0406703)。
文摘
寒冷地区自然入仓情况下混凝土浇筑温度难以得到保障,高拱坝需要较好的完整性才能保障结构的安全,不建议长间歇,由此需要准确地计算分析寒冷地区极端条件下的浇筑温度保障措施。由于新鲜混凝土自由水分含量与老混凝土存在较大区别,因此新浇筑混凝土表面等效热交换系数、导热系数、导温系数与老混凝土也可能存在较大差别,需要进行试验确定。因此,针对新浇筑混凝土布置试验,对距离坯层表面不同位置混凝土温度进行监测,提出相应的参数反演方法,对混凝土导热系数、导温系数和表面等效热交换系数进行反演分析。结果表明,新浇筑混凝土表面等效热交换系数、导热系数、导温系数与老混凝土存在较大差别,导热系数和导温系数为老混凝土的1.67倍,裸露时新浇筑混凝土表面等效热交换系数则为老混凝土的7.78倍。这些差异造成的计算误差足以影响施工措施的制定。该试验结果可以为坯层浇筑期间混凝土温度变化计算提供参考。
关键词
浇筑温度
极端条件
新浇筑混凝土
表面等效热交换系数
导热系数
Keywords
pouring temperature
extreme conditions
freshly poured concrete
surface convection coefficient
thermal conductivity
分类号
TV544.91 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
基于孤立森林算法的高拱坝施工期变形异常值检测模型
5
作者
郑磊
纪新帅
齐问坛
韩国君
张磊
张国新
机构
中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室
华电金沙江上游水电开发有限公司叶巴滩分公司
出处
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2023年第9期127-136,共10页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFC0406703)
国家自然科学基金项目(51779277)
+2 种基金
中国水科院科研专项(SD0145B072021)
流域水循环模拟与调控国家重点实验室资助项目(SKL2022ZD05)
华电集团科技项目(SS120203A0102022,SS120203A0322022)。
文摘
【目的】高拱坝建设过程中的倒悬变形是导致施工期裂缝的原因之一,采用连续测斜设备开展施工期变形监测时,因分层浇筑等施工过程造成的监测异常值需进行检测和判断。【方法】结合工程实际所需精度,设计了变形监测试验以模拟拱坝工作状态和“突变”过程。针对试验结果,提出了一种基于孤立森林算法的异常值检测模型,通过小波变换预处理数据,降噪后的数据采用改进孤立森林算法检测异常值,将结果通过窗函数回归分析,并和实际调节数据进行对比。【结果】结果表明,对比传统孤立森林算法,改进孤立森林算法在各个调节值下的识别率均达到95%。当调节值为0.1 mm时,本模型的预测变形为0.105 mm,误差为5.0%;当调节值为0.6 mm时,本模型的预测变形为0.610 mm,误差为5.0%;当调节值为1.0 mm时,本模型的预测变形为1.010 mm,误差为1%;当调节值为1.4 mm时,本模型的预测变形为1.424 mm,误差为1.7%。【结论】根据模型预测结果和实际调节值对比,本模型的异常值识别率在各加载位移下均大于96%,误差率在各加载位移下均小于5%,能有效识别测斜仪在高拱坝施工期位移监测中的“突变”异常值。
关键词
高拱坝
施工期
小波变换
孤立森林
类间方差
异常值
Keywords
high arch dam
construction period
wavelet transform
isolation forest
between-class variance
outliers
分类号
TV642.4 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高海拔地区高拱坝首仓混凝土温度反演分析与温控措施优化
夏勇
刘毅
齐问坛
张磊
李建武
盛志刚
刘露
刘伟
朱振泱
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2024
5
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职称材料
2
断层岩体室内模拟化学灌浆试验研究
刘强
张健
梁慧
曾乾礼
崔腾洲
肖承京
齐问坛
王海州
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2024
0
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职称材料
3
复杂地质条件处理前后高拱坝施工期倒悬变形研究
郑磊
崔腾洲
齐问坛
王海州
张国新
张磊
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2024
0
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职称材料
4
新浇筑混凝土热学参数现场试验与分析
赵凯
齐问坛
赵恒
张磊
朱振泱
《水电能源科学》
北大核心
2024
0
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职称材料
5
基于孤立森林算法的高拱坝施工期变形异常值检测模型
郑磊
纪新帅
齐问坛
韩国君
张磊
张国新
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2023
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职称材料
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