拱坝范文10篇

1工程概况

丰乐水库位于安徽省黄山市岩寺区境内丰乐河上，距黄山东南约50km，是一以防洪、灌溉为主结合发电的综合利用工程，水库尾水流入新安江水库。水库总库容8400万m3，坝址以上控制流域面积297km2，为中型三等工程。水库校核洪水位（500年一遇）为210．6m，设计洪水位为208．8m，正常蓄水位为201．0m，死水位为183．0m。

丰乐水库大坝为变圆心变半径的等厚拱混凝土双曲拱坝，坝顶高程211．0m，坝底最低高程157．0m，最大坝高54．0m；坝顶厚2．5m，坝底厚12．5m，厚高比0．23；坝顶弧长216．15m，坝顶弦长168．2m，弧高比4．0，弦高比3．1。大坝沿拱坝轴线分为16个坝块，各坝块宽约12m。拱坝的结构尺寸见表1。

坝顶设有开敞式自由挑流溢洪道，溢流坝段弧长56．1m，堰顶高程204．0m，最大泄量2060m3／s。

大坝于1973年1月开始混凝土浇筑，1976年6月完成大坝混凝土施工，1978年3月大坝横缝重复灌浆结束，至此，拱坝已形成整体结构，具备蓄水运用条件。但因库内公路改线工程未能按期完成，为维持屯溪市至黄山的公路交通，坝内放水底孔一直敞开，水库迟迟不能蓄水。1978年夏季，该地区出现百年不遇的长期高温干旱气候，水库同时处于空库状态，致使坝体长期处于空库＋自重＋温升荷载组合下运行。1978年冬季在左、右岸下游坝面分别出现9条和3条裂缝，后于1986年进行了裂缝灌浆处理。

大坝裂缝分布见图1。图中裂缝编号1～20系1979～1986年间年出现的，其中有12条裂缝即为1978年冬季在下游坝面产生的（左岸9条、右岸3条）；图中未编号的裂缝是1986～2001年间发展的裂缝。

摘要:特高拱坝在强烈地震作用下坝体横缝易于张开，拱梁应力重新分配，影响拱坝整体性和抗震安全性。以大岗山特高拱坝为工程背景，采用三维非线性有限元数值分析方法，对坝体中上部布设拱向跨缝钢筋、梁向限裂钢筋抗震措施的效果进行分析。研究结果表明:拱向跨缝钢筋对控制横缝张开度效果较为显著，梁向钢筋对抑制大坝地震损伤效果十分显著，研究成果为指导工程设计提供了理论依据。

关键词:特高拱坝;拱坝抗震钢筋;抗震设计;非线性有限元

1研究背景

为提高强震区200m以上特高拱坝的抗震性能，降低水库的安全风险，在大坝抗震措施中需采取必要的非工程措施和工程措施。其中非工程抗震措施包括大坝地震安全预警系统、坝体及坝肩结构性能监测系统、大坝安全事故应急措施以及大坝管理人员培训等;工程抗震措施包括拱坝体形优化、坝基交接面附近设置底缝和周边缝、配置抗震钢筋、横缝间布设阻尼器、设置适应横缝张开大变形的止水、坝体上部设置预应力钢索、优化坝体混凝土强度等级分区以及两岸坝肩岩体的抗滑稳定措施等［1－4］。近年来诸多研究表明，特高拱坝的横缝在强烈地震作用下很容易张开，而且坝址河谷宽深比越大，横缝张开的可能性和开度也越大。横缝张开可能导致缝间止水的破坏和拱梁应力的重新分配，降低拱的作用，增大梁向应力，影响拱坝的整体性和抗震安全性。因此，采取抗震措施控制横缝的张开度、增强坝体梁向抗裂能力是特高拱坝抗震设计的重点，而在大坝中上部配置拱向跨缝钢筋、梁向限裂钢筋是最为直接的措施［5－10］。朱伯芳［11］提出了跨横缝钢筋的设计准则和设计方法;张楚汉等［12］论证了横缝配筋控制措施的可行性和可靠性;龙渝川等［13］研究指出拱坝梁向配筋可以降低地震作用下拱坝的横缝开度与拱向位移，限制沿坝厚方向的裂缝扩展范围，因而有助于提高拱坝的抗震安全性能。溪洛渡、锦屏一级和小湾拱坝均采取了坝面布设钢筋的抗震措施［14］。大渡河大岗山混凝土双曲拱坝最大坝高210m，大坝体形特征参数和技术指标见表1［15］。坝址区域构造稳定性较差，地质条件十分复杂，地震活动性强烈，大坝水平向设计地震动峰值加速度高达0.5575g，为世界高拱坝之最［16］。振动台动力模型试验与数值分析均表明:大坝上游面顶部拱冠部位、中部高程部位以及坝体－基础交接面附近的静动综合应力水平较高，均是抗震安全的薄弱部位［17］。本文以大岗山特高拱坝为工程背景，采用三维非线性有限元数值分析方法，对坝体中上部布设拱向跨横缝钢筋、梁向限裂钢筋的抗震效果进行论证，研究成果可为特高拱坝坝面抗震钢筋的设计提供参考。

2计算原理与计算条件

2．1本构模型。2．1．1混凝土模型。坝体混凝土采用Lee和Fenves提出的塑性损伤模型［18］，该模型基于连续损伤力学与塑性理论，可以模拟刚度退化变量与本构关系的塑性变形非耦联的、适用于循环加载的混凝土塑性损伤，采用两个损伤变量分别描述不同损伤状态下的张拉与受压破坏。沈怀至等［19］采用该模型研究了混凝土坝体地震开裂以及配筋后的抗震性能，并以Koyna坝为例验证了配筋抗震措施的有效性。考虑到高拱坝受到强地震荷载作用时，坝体的抗震安全性以拉应力为控制指标，而压应力一般不会达到抗压强度，因此在分析中仅考虑混凝土的张拉软化，不考虑混凝土因受压而引起的刚度退化。混凝土线性软化关系曲线如图1所示。当混凝土承受的拉应力未达到极限抗拉强度时，混凝土处于线弹性阶段;达到极限抗拉强度后，混凝土刚度退化，处于软化阶段;在软化阶段某点卸载，沿着退化后的刚度卸载，卸载到零后，残留有包括微裂纹在内的不可恢复的应变;再加载时，沿着卸载路径加载。εu为极限拉应变，εe为弹性应变，εp为塑性应变，ft为混凝土单轴抗拉强度，Gf为断裂能，lh为单元特征尺寸，取为单元积分点所控制体积的立方根值。软化以后的刚度见式(1):E=(1－d)E0(1)式中，E0和E分别表示初始刚度和软化以后的刚度;d为损伤因子，0≤d≤1，当d=0表示混凝土处于线弹性，d=1表示完全破坏，刚度退化为零。2．1．2横缝接触模型。由于横缝设有键槽，在模拟时不考虑缝面切向的剪切滑移，只考虑缝面法向在地震过程中的开合效应。拱坝横缝面的法向相对位移vi和缝应力qi之间为非线性关系，横缝抗拉强度对坝体非线性反应几乎无影响［20］，因此在模拟拱坝横缝力学行为时忽略横缝的抗拉强度，qi和vi满足［5］:qi=kivivi≤00vi＞{0(2)式中，ki为缝闭合时的刚度。2．1．3横缝配筋模型。跨横缝钢筋由横缝两侧的钢筋自由段(钢筋与周围混凝土脱开)和锚入坝体混凝土内的粘结段组成，因不考虑钢筋与混凝土的滑移，由自由段变形控制了横缝的开度［5－8］。采用传统钢筋混凝土有限元理论中的整体式模型来模拟钢筋的宏观效果，即将横缝的钢筋面积弥散于钢筋所处的横缝缝面单元的节点上，采用点－点模型，通过在接触点对法向上增加一个与分布钢筋等效的弹簧值来表示钢筋作用。钢筋采用理想弹塑性模型，其等效弹簧值为Fs=KnsΔL(3)Kns=EsA0/l(4)式中，Kns为缝面单元上钢筋等效弥散刚度，ΔL为横缝开度，Es为钢筋的弹模，A0为单元接触面上的钢筋截面面积总和，l为缝面两侧钢筋总的自由段长度，本文自由段长度取为4m［7］。2．2有限元模型。基于大型通用有限元软件ABAQUS及二次开发进行计算。模型模拟了坝体全部28条横缝;坝基为无质量截断地基，模拟为非均匀弹性介质;地震荷载为抗震设计规范谱反演人工地震波。设计地震反应谱采用《水工建筑物抗震设计规范》规定的标准谱，概率水准为100a超越概率2%，水平向最大峰值加速度为0.5575g，竖向取为水平向值的2/3，地震由截断地基边界三向均匀输入。为重点模拟坝体中上部可能发生的损伤断裂行为，对坝体中上部单元离散网格进行了细化。细化范围沿横河向约为240m，沿高度方向从坝顶往下约63m，大体涵盖了按线弹性材料计算得到的大坝高拉应力区范围。该部位单元沿坝面方向尺寸控制在2.0m左右，以便能较好地表征混凝土发生损伤断裂后的软化现象。模型如图2所示。低水位是地震过程中坝体横缝张开的控制工况，对于拱坝抗震安全极为不利，因此选择库水位为死水位1120m进行计算，此时水库深195m。静荷载为分缝自重+水压力+泥沙压力+设计温升。

1工程概况及大坝开裂情况

大坂水库位于漳平市永福镇新安溪中游，是一座以发电为主，结合灌溉的综合利用中型水利工程。坝址控制流域面积93km2，水库总库容1462万m3，兴利库容1120万m3，死库容130万m3。水库正常蓄水位518.00m，P=2%设计洪水位520.95m，P=0.2%校核洪水位522.26m。大坝为100#浆砌块石单心圆双曲拱坝，最大坝高62.4m。

坝址两岸基岩裸露，出露岩性主要为燕山早期的黑云母花岗岩，次为喜山期的石英斑岩。坝址区主要存在一条陡倾角F2断层和一条f1裂隙性断层。

该大坝于1985年5月开工兴建，1989年5月水库开始蓄水，1989年9月封顶。建成后历史最高水位为519.99m（1996年8月1日），历史最低水位约为479.00m（1998年12月）。2001年12月，水库水位降至480.50m后，检查中发现左岸上、下游面及坝顶均可见有一条沿径向的贯穿性1#垂直裂缝，长约20m，缝宽约1mm～2mm，裂缝经过处部分坝面砼预制块也拉裂。另外在坝顶还发现11条小裂缝，左岸7条，右岸4条，长度小于1m，缝宽均为1mm以内，且均未向下发展。未发现水平裂缝。对大坝进行水平和垂直位移观测结果表明位移量很小，均在规范控制值范围内。大坝左岸拱端山体稳定。裂缝位置示意图见图1。

图1拱坝裂缝位置示意图

2大坝应力复核

由于我国水利水电事业发展的需要，我国还要修建大量拱坝乃至极高的拱坝，如澜沧江的小湾水电站，拱坝坝高292m，装机容量420万kW，泄洪功率4600万kW，坝址基本烈度为8度，而且有大规模的地下厂房及洞室群；又如金沙江的溪落渡水电站，拱坝坝高295m，装机容量1440万kW，泄洪功率近1亿kW，坝址基本烈度为8度，其难度又比小湾水电站上了一个台阶。这些工程比世界最高的英古里拱坝（坝高272m）更高，工程规模更大，泄洪功率也比世界最高水平高出2～3倍，而且处于强地震区，其技术难度居于世界前列。其他还有金沙江的白鹤滩、洪门口，澜沧江的糯札渡等拱坝，坝高都在300m左右，也都是现行规范覆盖不了的特高拱坝。另外，还有拉西瓦、构皮滩等也都是200米以上的高拱坝。下面，就高拱坝建设中的几个问题谈谈我们的粗浅认识。

对200米以上的拱坝为什么要做专门研究

建国以来修建了大量拱坝，凡是按规范正规设计施工的拱坝都能安全运行，说明我们已掌握一般拱坝的技术。80年代开始，已在修建240米高的二滩拱坝，并正在向300米级的高拱坝攻关。那么，我们现在所掌握的技术是否已满足高拱坝的设计要求？100米、200米、300米高的拱坝在本质上有什么区别，这是个值得探讨的问题。

国际上有些坝工专家认为，超过200米的拱坝和百来米高的拱坝有本质的不同，并主张在二滩这类拱坝上，不允许出现拉应力（这实际上是做不到的），我们认为这是有一定道理的。200米以上的高拱坝与较低的拱坝的本质区别在于：低拱坝总体应力水平较低，应力，特别是压应力的安全储备较大；高拱坝总体应力水平高，压应力的储备较小。一旦拱坝产生局部开裂，应力重分布，低拱坝的调整余地较大，因此，整个坝体仍是安全的；而对于高拱坝，就很可能造成应力普遍超限，从而导致坝体的破坏。另外，高拱坝在温度应力、地震作用以及泄洪消能方面都有高拱坝的特殊问题，如果解决不好，都会造成致命的破坏。

辩证地看待周边缝

拱坝设计中最使人担心的是过分集中的拉应力，尤其在临水面。因为混凝土的抗拉强度不仅低而且不稳定、变异大。但拉应力是避免不了的，特别在几何体型不连续处，拉应力有尖锐的集中，所以有些国家采取周边缝方案，把坝和基础切开，消除奇点和拉应力。总的思路是沿周边缝解放拉应力。

1不同半径大小的拱坝放样技术

(1)半径小于20m，弧长不超过30m的拱坝放样此类小型拱坝，如果设计图纸上圆心位置及拱坝两端点没有标明坐标，就对放样精度要求不高。对于这种拱坝的放样，我们通常采用的方法是：①根据设计图纸上拱坝的平面位置布置图，在实地上找出拱坝两端点和圆心。②在实地所找的圆心上埋一标杆，然后，以实地上拱坝两端点较高一点高程作为标杆起算点向上或向下每隔lm作～标记。③以标杆的起算点为圆心，R为半径在实地画弧，同时根据工程进度施工需要，每隔一段时问，以标杆每米处标记为圆心实地画弧，进行工程施工放样的校核。这种小型拱坝的放样按此方法最为适易。

(2)半径较大，圆曲线过长的拱坝放样上述放样方法对于半径较大，圆曲线过长的拱坝显然难度较大。①精度得不到保证；②圆心位置难找。我们从几十年的测量工作中认为半径较大、曲线过长，在确保精度下，较为简洁、快速的放样方法就是借鉴公路或铁路的圆曲线放样的偏角法来放样。下面就偏角法放样的原理简述如下，如图1。①根据工程施工需要，将拱坝圆曲线整分为C段长n等份，整分后的剩余弧长定为Cn。②因为拱坝圆曲线的半径R比之所分弧长C大的多，所以一般认为图1弧长c等于弦长。③当拱坝圆曲线所分各点等距离时，则曲线上各点的弦切角为第一点弦切角的整数倍。④算出拱坝圆曲线上所分各点的弦切角，根据平面几何定理我们知道，弦切角等于该弦所对圆周角，又圆周角等于对同弧圆心角的‘半，故各点弦切角为：dA：2ocl=1／2：C／2R×l80／~=13a2=2~1／2=213=nO1／2=n13⑤在设计图纸中找出拱坝圆曲线两端点A、B在地形图所处位置，再根据A、B两点在地形图的位置，将其确定到地面上去。如拱坝两端点在设计图纸上标有坐标，那么我们就根据已做的工程施工控制网用前方交会的方法将设计图纸上拱坝两端点放到实地。

2双曲拱坝放样测量的角度交会法计算方法

双曲拱坝拱圈曲线的圆心和半径是随坝体的高度不同而变化的。双曲拱坝一般采取每隔2或3m高度分层施工、分层放样，每一施工分层面要在上、下游边缘相隔3-5m各放样出一排点，作为施工的定位依据。有时还放样出拱圈中心线，以一截面上的三点在一直线上作为核对。用角度交会法放样的点位精度较高，比较灵活，受地形条件及施工干扰影响较少，在拱坝放样测量中应用比较广泛。角度交会法是在两个控制点上安置经纬仪拨角交会，放样一个点位，要计算两个控制点至放样点之间交会线的方位角。一般计算的工作内容、步骤及测设方法如下：

(1)根据设计的拱圈圆心轨迹方程，和过拱冠的坝体立面曲线设计资料，计算出各施工分层面的放样曲线圆心坐标和半径。

藤子沟水电站工程采用混合式开发，由挡水建筑物、泄洪消能建筑物、引水系统和厂区系统组成。根据DL5180—2003《水电工程等级划分及设计安全标准》的规定，藤子沟水电站工程规模为大（2）型，大坝及泄洪建筑物为2级建筑物，消能建筑物水垫塘、电站引水系统和发电厂房为3级建筑物。

1工程区地质概况

藤子沟水电站位于长江右岸一级支流龙河中上游重庆市石柱县境内，地处鄂西山地与四川盆地过渡地带，地势陡竣，属中低山层状地貌。由于河流深切河谷，岩层为软硬相间岩层，故区内岩体卸荷较强烈。工程区出露地层主为侏罗系中统上沙溪庙组6~18层（J2S6～18）紫红色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩及中厚层细粒长石石英砂岩。区域地质环境上，该区位于川东褶皱带中的石柱向斜附近轴部的东南翼，区域构造稳定性较好，枢纽区地震基本裂度为Ⅵ度。拱坝是一个空间壳体结构，它在平面上形成拱向上游的弧形拱圈，将作用于坝体上的外荷载通过拱的作用传递到两岸坝肩，依靠坝体混凝土的抗压强度和两岸坝肩抗力岩体的支撑来保证大坝的稳定。藤子沟坝址虽为宽60～240m，长450m的“V”型峡谷，两岸地形较完整对称，适于修建拱坝，但在地质条件上比较复杂。两岸抗力体主要为软、硬相间的J2S7长石石英砂岩夹薄层粉砂质泥岩和J2S8泥质粉砂岩组成，同时，两岸坝肩岩体内分布有大、小十余条软弱夹层，在坝址左岸不同高程上形成底部切割面并和F1，F2，F3，F4等17条断层破碎带组合后，于坝址左岸680m至750m高程，因岩体卸荷变形，致使该地段自上而下形成台阶式卸荷变形岩体，对左岸拱座的稳定不利。

2工程项目采用的新方法及新技术

1）采用以平硐勘探为主、钻探为辅的新方法和钻孔数字成像新技术。由于坝址岩体岩性复杂，软硬岩层相间分布，断层破碎带及软弱夹层分布较多，岩体卸荷严重，如按常规单一勘察方法是难以查明坝基（肩）岩体的抗变形性能和抗滑稳定条件的。因此在技术上必须创新，注重采用新方法。在地表工作基础上通过在两岸不同高程布置硐探辅以适量钻探进行综合查证。如在左岸坝基（肩）软弱夹层和断层较多、岩体卸荷严重的地段，分别于682，705，715，738m高程布置了5条平硐并辅以ZK73，79，80，88，89等钻孔，同时通过采用钻孔数字成像新技术查明了左岸坝基（肩）抗力岩体J2S6，J2S7-1，J2S7-2和J2S7-3等软弱岩层的层面分布高程和RJ1，RJ1-1，RJ2，RJ3等软弱夹层及F1，F2，F3等断层破碎带的出露位置及左岸卸荷岩体在不同高程上的分布范围和节理裂隙联通率等。为设计确定坝基位置及建基高程和处理措施提供了可靠的地质资料。

2）采用刚体极限平衡法对大坝左端库岸边坡稳定性进行了分析计算。计算中分别以RJ1，RJ4等软弱夹层为底滑面的组合块体，按刚体极限平衡法对大坝左岸边坡在不同假定条件下进行了稳定分析计算。计算结果表明，其边坡稳定系数Ks满足了GB50021—2001的规定值。从计算结果看出，采用减载卸荷（即挖除边坡上部一部分岩体）的方法，对改善边坡岩体的稳定状况其效果是不明显的，地下水压力和扬压力对边坡的稳定性影响很大，尤其当水库水位骤降至735m高程以下时对边坡稳定条件很不利，建议设计对边坡地段采取排水措施，如充分利用原有勘探平硐和适当增设排水廊道等。因此为施工减少开挖节约工程投资，保护库岸生态环境创造了条件。

1简述

1.1坝体结构简介

此拱坝设计为对数螺旋线型碾压混凝土双曲拱坝，建基面高程198.5m，坝顶高程305.5m，最大设计坝高107m，底厚18.5m，顶厚6m，高厚比0.17。坝体上游部位采用二级配富胶材碾压混凝土防渗，坝体内部采用三级配混凝土。二级配碾压混凝土设计标号为C9020F150W8，三级配碾压混凝土设计标号为C9020F100W6。上下游面及两岸岩坡设50cm宽变态混凝土。从坝底到坝顶二、三级配混凝土分界线距大坝上游面6m～1.5m。大坝设置3条诱导缝和2条横缝，诱导缝和横缝将坝体从左到右分成6个坝段，其上游弧长依次为22.28m、18m、34m、41.5m、49.33m和31.9m。诱导缝采用预埋双向间隔诱导板成缝，横缝采用预埋双向连续诱导板成缝。诱导缝和横缝内均设置重复灌浆系统。

1.2水文气象

此流域属亚热带季风气候区，气候温和，多年平均气温16.2℃，月平均气温以7月最高，为27.5℃，以1月最低，为4.6℃，极端最高气温42.1℃，极端最低气温-12.0℃；湿度大，多年平均相对湿度为80%。

表1坝址多年气温、水温、湿度统计表

1枢纽工程选址对坝型影响

芣兰岩河又称虹霓河、寺头河，是露水河的一级支流，全长54km，在山西境内长47km。河道在虹霓村至槐树坪村形成长约2.5km的峡谷地带，两岸岸坡陡立，河谷底宽20～70m，且两岸山坡多基岩裸露，因此，将虹乙水库枢纽工程选在该河段。该段河道呈深“U”型，两岸陡崖、陡坡基本对称分布，从下至上有3道垂直陡崖及陡崖间陡坡组成，3道陡崖分别高约40m，20m，30m，崖顶高程分别为715．00～720．00m，735．00～750．00m，780．00～810．00m，在虹霓村口处有一滚水坝，滚水坝后为一陡坎，水流在陡坎处形成瀑布跌落河谷，瀑布高约55m。上游河段（上坝址）虹霓村滚水坝下游约1700m处河谷狭窄对称，两岸陡峭、岩石出露，坝址区无断层通过，两岸卸荷裂隙有发育，岩体相对较完整，地形地质条件比较适合混凝土拱坝、重力坝，泄洪、排沙及取水建筑物可与大坝整体布置，泄洪、排沙效果有保证；水库正常蓄水位较高，有利于提高自流灌溉面积；大坝总体工程量较小，总体投资较省。但河谷狭窄，泄洪排沙、取水建筑物布置受到限制，在施工组织、质量控制等方面技术难度较大。下游河段（下坝址）距滚水坝约1880m处河谷相对上游较开阔，适宜坝型为混凝土重力坝，泄洪、排沙及取水建筑物可与大坝整体布置，泄洪、排沙效果有保证；泄洪排沙、取水建筑物布置相对便利。但大坝工程量大，总体投资较大。经综合比较，两坝址地质条件相近，工程规模相同，从主体工程投资来看，上坝址投资较少，确定上坝址为推荐坝址。

2工程地质条件

坝址区地层为单斜构造，各岩层呈整合接触，岩层倾角平缓，呈水平状。两坝肩下部均为近垂直的陡崖，上部为陡坡，两侧地形基本呈均匀对称状，出露地层均为中厚层状石英砂岩夹薄层粉砂质页岩，巨厚层状石英砂岩，岩层产状呈近水平状，略倾向左岸；两岸发育较多顺河床向的卸荷裂隙，近垂直状；左坝肩陡崖中不存在无倾向河道的缓倾角裂隙面，斜坡中钻孔揭露弱风化基岩层厚约11.8m，推测陡崖部位弱风化基岩层厚6～10m，自然岸坡和开挖切坡较稳定；右坝肩地质条件与左坝肩基本相同，但右岸岩层略倾向河道，岩层中软弱夹层可能存在软化现象，受扰动时岩块可能会沿卸荷裂隙及粉砂质页岩层面产生滑移，易产生失稳现象。坝基基岩主要为中厚层状石英砂岩，局部夹薄层粉砂质页岩，上部弱风化岩体中裂隙较发育，岩体完整性差，下部微风化岩体较完整。覆盖层厚约10.5m，为砂卵石层。坝基抗滑稳定主要受粉砂质页岩夹层层面控制，其各力学参数较低，坝基抗滑稳定较差，坝基可能会沿粉砂质夹层层面产生滑移。

3坝型比选

3.1枢纽布置方案

摘要：文章结合总结了我国碾压混凝土坝施工工艺,综述了该领域的研究进展及今后研究的主要内容。

关键词：碾压混凝土;碾压混凝土坝;施工工艺

1.碾压混凝土技术

碾压混凝土技术是采用类似土石方填筑施工工艺,将干硬性混凝土用振动碾压实的一种新的混凝土施工技术。在混凝土大坝施工中采用这种技术,突破了传统的混凝土大坝柱状法浇筑对大坝浇筑速度的限制,具有施工程序简化、机械化程度高、缩短工期、节省投资等优点[1]。

2.碾压混凝土施工工艺

碾压混凝土施工普遍采用了通仓薄层碾压连续上升的施工工艺。所采用的仓面平仓机、切缝机、振动碾、仓面吊及喷雾机、预埋冷却水管的材料和方法、预埋件的施工工艺等也随着碾压混凝土施工技术发展而发展,设备性能均能保证高强度连续碾压施工。

摘要：针对目前高拱坝建设中普遍存在并反映在大体积混凝土材料特性研究的技术薄弱环节，结合二滩水电站建设，对高强度大体积混凝土配合比、大体积混凝土动态强度特性、全级配混凝土试件强度变形特性和损伤断裂特性进行了研究，在我国首次建立了高拱坝混凝土抗裂优化配合比设计系统，首次对地震作用下坝体混凝土特性参数进行了试验研究，完成了全级配混凝土破坏全过程的仿真性研究，丰富了混凝土损伤断裂理论，发展和提高了混凝土材料的试验技术。研究成果经国家鉴定，总体达到国际先进水平。部分中间研究成果已经在二滩工程施工中得到应用。

关键词：高强度混凝土大体积混凝土材料特性

混凝土是一种由多相介质组成的复合材料，具有不连续性、非均质性的特点，在荷载作用下，其力学性质、变形和破坏机理有很大离散性，并存在试件的尺寸效应，这也正是大体积混凝土材料特性研究的困难所在。就高拱坝而言，对混凝土材料特性的准确评价和合理利用，将极大地关系到工程的安全性和经济性。全面深入地开展大体积混凝土的力学、变形、抗裂性能等特性研究，对高拱坝坝踵的开裂机制和损伤断裂机理进行探讨，可为高拱坝的设计和施工提供可靠的科学依据，并将对拱坝设计方法的完善和改进、保证工程质量、提高大坝安全度、节约混凝土原材料，节约工程投资都具有重大意义。

1高强度大体积混凝土研究课题

拱坝强度安全的正确评价，必须从材料（混凝土、坝基岩体）的抗力特性与荷载作用效应的仿真性研究着手。从目前大坝建设发展趋势分析，下述一些问题，还需进一步研究。

1.1裂缝防治