小浪底排沙洞預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌運(yùn)行狀況研究.pdf

1、水工壓力隧洞采用后張法預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌以承受高內(nèi)水壓力，是代替鋼板襯砌的經(jīng)濟(jì)和實(shí)用的方法。小浪底工程排沙洞采用國(guó)際先進(jìn)的環(huán)錨后張法無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌技術(shù)，填補(bǔ)了我國(guó)無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力在水工隧洞中應(yīng)用的空白，使我國(guó)在這方面的技術(shù)研究和應(yīng)用躋身國(guó)際領(lǐng)先行列，是水工建設(shè)中具有生命力的一種新結(jié)構(gòu)。小浪底三條排沙洞的預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌從1998年開(kāi)始施工，1999年投入使用，至今已運(yùn)行了7年多的時(shí)間。在這7年多的時(shí)間內(nèi)，排沙洞經(jīng)歷了各種設(shè)計(jì)工況的考驗(yàn)

2、。所埋設(shè)的160支觀測(cè)儀器已積累了數(shù)萬(wàn)組觀測(cè)數(shù)據(jù)。 本文運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對(duì)已有的觀測(cè)資料進(jìn)行了整理分析，并通過(guò)有限元理論計(jì)算，研究這種新型結(jié)構(gòu)型式在運(yùn)行期間，受到溫度荷載、不同水頭壓力荷載作用下預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，分析混凝土自生體積的變化，從而借此判斷了整個(gè)無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力排沙隧洞段的安全使用狀態(tài)。這對(duì)于小浪底排沙洞運(yùn)行過(guò)程中的安全狀態(tài)預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的建立，以及對(duì)今后類似工程設(shè)計(jì)優(yōu)化和這種新型結(jié)構(gòu)的推廣使用等均具有重要

3、意義。主要工作有： (1)分析溫度和水壓荷載作用對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌應(yīng)力應(yīng)變的影響。運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對(duì)大量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，分別研究出了溫度和水壓荷載作用下，預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌應(yīng)力應(yīng)變的變化規(guī)律。 (2)研究預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌自生體積的發(fā)展規(guī)律。通過(guò)對(duì)無(wú)應(yīng)力計(jì)測(cè)值的整理研究，得出排沙洞襯砌混凝土的自生體積向膨脹方向發(fā)展的規(guī)律，為今后的設(shè)計(jì)優(yōu)化和新型結(jié)構(gòu)的改進(jìn)提供重要的現(xiàn)實(shí)依據(jù)。 (3)對(duì)排沙洞的預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌段