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玄庙观碾压混凝土双曲拱坝设计研究

作　者: 武永新
导　师: 张社荣；李启业
学　校: 天津大学
专　业: 水利工程
关键词: 碾压混凝土坝玄庙观双曲拱坝零坍落度混凝土现场加浆
分类号: TV642.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

经过近20年的发展,我国的碾压混凝土筑坝技术已跨入世界先进水平的行列,已建和在建的碾压混凝土坝无论在坝型、坝高还是在施工速度方面均创造了世界记录。对于碾压混凝土坝的细部构造,如模板附近、止水片周围、廊道周边以及岸坡部位等,我国的坝工技术人员独创了加浆振捣混凝土施工法,即在已摊铺好的混凝土料中加入一定数量的水泥净浆,增加其坍落度,然后用振捣器振捣密实,这种施工技术在许多工程已得到了成功运用并积累了丰富的经验,但是这种施工技术也还存在一些问题,主要是现场加浆,在加浆量和浆液浓度方面不易控制,对碾压混凝土的整体质量有一定的影响。本文结合湖北省宜昌市玄庙观双曲拱坝的设计与施工,对零坍落度混凝土进行了一定的试验研究并运用于工程实践,所谓零坍落度混凝土、即坍落度基本为零而Vc值为1～3s的混凝土,这种混凝土的许多性能介于常态混凝土和碾压混凝土之间,它既可振捣,又可碾压。这种混凝土经拌和楼一次拌和成功,无须现场加浆,它质量均匀,便于施工,弥补了加浆振捣混凝土质量不均匀的不足。在潘家口、石漫滩等工程研究的基础上,本工程首次将零坍落度混凝土运用于碾压混凝土双曲拱坝,效果良好,取得了一定的技术经济效益。目前,玄庙观碾压混凝土双曲拱坝已基本建成,从外观检查和取芯检测成果来看,零坍落度混凝土的各种性能完全满足设计要求。本文对玄庙观工程碾压混凝土双曲拱坝的设计、零坍落度混凝土在工程中的试验研究和运用情况进行了论述。

全文目录

第一章我国碾压混凝土筑坝技术发展及零坍落度混凝土问题的提出  9-18
  1.1 概述  9-10
  1.2 混凝土原材料及配合比  10-11
    1.2.1 原材料及外加剂  10-11
    1.2.2 混凝土配合比  11
    1.2.3 石粉含量及Vc值  11
  1.3 碾压混凝土施工  11-14
    1.3.1 入仓  11-12
    1.3.2 铺筑与碾压  12
    1.3.3 模板工程  12
    1.3.4 分缝型式  12-14
  1.4 坝体防渗  14
  1.5 温控与防裂  14-15
  1.6 零坍落度混凝土问题的提出  15-17
  1.7 本文的研究内容  17-18
第二章玄庙观双曲拱坝布置与建筑物设计  18-34
  2.1 工程概况  18
  2.2 坝址地形地质条件  18-20
    2.2.1 岩体力学指标  18-19
    2.2.2 两岸开挖边坡坡度建议值  19-20
    2.2.3 坝体混凝土的有关参数  20
  2.3 工程总体布置  20-25
    2.3.1 工程枢纽布置原则  20
    2.3.2 坝顶高程的确定  20-21
    2.3.3 坝型选择  21-23
    2.3.4 推荐坝型的枢纽平面布置方案比较  23-25
  2.4 碾压混凝土双曲拱坝设计  25-30
    2.4.1 坝体的基本体形及布置  25-29
    2.4.2 坝体应力计算  29-30
  2.5 基础处理  30-31
  2.6 坝体细部结构设计  31-32
    2.6.1 横缝(诱导缝)的设置  31
    2.6.2 坝顶布置  31
    2.6.3 坝体材料分区  31
    2.6.4 坝内排水  31
    2.6.5 廊道布置  31-32
  2.7 泄水及消能建筑物  32-34
    2.7.1 洪水标准  32
    2.7.2 结构布置  32
    2.7.3 水力计算  32-34
第三章玄庙观双曲拱坝三维有限元分析  34-51
  3.1 三维有限元静力计算要求  34
  3.2 基本荷载及荷载组合  34
  3.3 建模分析过程  34-44
    3.3.1 模型前处理  35-39
    3.3.2 加载求解  39-43
    3.3.3 应力、位移结果与分析  43-44
  3.4 有限元计算结果  44-50
    3.4.1 工况1 计算结果  44-45
    3.4.2 工况2 计算结果  45
    3.4.3 工况3 计算结果  45-46
    3.4.4 工况4 计算结果  46-48
    3.4.5 不同工况特定部位位移值、应力值比较  48-50
  3.5 结论  50-51
第四章零坍落度混凝土技术研究  51-62
  4.1 混凝土配合比选择试验  51
  4.2 零坍落度混凝土特性室内试验  51-53
  4.3 试验结果分析  53
  4.4 零坍落度混凝土层面原位抗剪(断)试验  53-55
    4.4.1 试体布置与施工  53-54
    4.4.2 试验成果与分析  54-55
  4.5 现场工业性试验  55-58
    4.5.1 机拌零坍落度混凝土工业性试验  55-58
  4.6 玄庙观工程零坍落度混凝土施工暂行规定  58-62
    4.6.1 总则  59
    4.6.2 材料  59
    4.6.3 配合比设计  59-60
    4.6.4 施工  60-61
    4.6.5 质量检查与控制  61-62
第五章零坍落度混凝土在湖北省玄庙观工程中应用  62-67
  5.1 零坍落度混凝土在拱坝坝体中的应用部位  62
  5.2 零坍落度混凝土运用要求  62-63
    5.2.1 零坍落度混凝土配比  62-63
    5.2.2 零坍落度混凝土平仓  63
    5.2.3 零坍落度混凝土振捣  63
    5.2.4 零坍落度混凝土混凝土养护  63
  5.3 玄庙观拱坝零坍落度混凝土施工质量评价  63-66
    5.3.1 外观评价  63
    5.3.2 钻孔取芯检测情况  63-66
  5.4 工程质量综合评价  66-67
第六章结语  67-68
参考文献  68-70
发表论文和参加科研情况  70-71
  1. 发表论文  70
  2. 参加科研  70-71
致谢  71

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