超深防渗墙槽段接头拔管脱模时机控制研究

摘要

作为大坝基础工程中最重要的防渗设施之一，防渗墙对于保证大坝安全、减少库区渗漏具有重要作用。近年来，水电开发逐渐向西部山区和高海拔地区推进，水利建设的迅速发展对深覆盖层地区的混凝土防渗墙技术提出了更高要求。
　　各单元墙段由接缝连接成防渗墙整体，墙段间的接缝是防渗墙的薄弱环节。在所有的墙段连接型式中，接头管法由于接缝质量好、可避免混凝土浪费、孔斜容易控制，且加快施工进度而在超深防渗墙施工中深受青睐。理论分析和工程实践表明，对于接头管法施工而言，确定拔管时机是制约施工质量和进度的一个关键问题。而在实际工程中大多只是从工程经验方面来控制具体的拔管时机和拔管力，缺少系统的理论控制研究，进而阻碍了拔管技术在深厚覆盖层防渗墙槽段连接中的进一步推广与应用。因此，对于超深防渗墙接头拔管理论的研究具有重要的理论指导工程实践的意义。
　　本论文依托新疆石门水库超深防渗墙工程实例，在绪论中论述了深厚覆盖层防渗墙槽段连接发展现状，系统的阐述了当前深厚覆盖层防渗墙拔管技术及其相关理论的研究现状及目前存在的问题，并在此基础上提出了本论文拟开展的研究工作。以有限元数值模拟方法为手段，研究了初浇过程中混凝土温度场变化规律，拔管过程中拔管时机及拔管力的数值分析及理论控制方法，主要研究内容如下：
　　（1）阐述了超深防渗墙槽段连接及拔管脱模技术的研究现状及发展趋势，论述了接头管与混凝土表面接触及早期浇筑混凝土的温度场计算分析的有限元计算的基本原理。
　　（2）开展了超深防渗墙接头拔管施工关键技术的研究。依托新疆石门超深防渗墙工程施工工艺进行分析，确定了超深防渗墙施工中拔管脱模的关键技术问题。
　　（3）运用 ABAQUS软件中的热分析模块对新疆石门水库超深防渗墙混凝土初期浇筑温度场及其变化过程进行动态模拟，得出初期浇筑过程中混凝土力学特性随着混凝土的水化过程发生变化的规律，确定混凝土在水化过程中的力学性态。
　　(4)依据工程实例，运用ABAQUS软件建立超深防渗墙拔管脱模的有限元分析模型，分析计算不同拔管时机下的应力及位移场，得出拔管时机变化过程中混凝土的力学特性变化规律，进而得出超深防渗墙拔管脱模时机精确控制的一般方法。

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引言

1 绪论

1.1选题的背景及科学意义

1.2国内外研究现状及存在问题

1.3本文主要研究内容

2超深防渗墙接头拔管施工关键技术研究

2.1依托工程概况

2.2超深防渗墙槽段划分

2.3接头管法墙段连接施工工艺及过程控制

2.4本章小结

3拔管脱模接触有限元的基本原理

3.1接触问题的一般描述

3.2接触问题的有限元方程

3.3基于罚函数法的接触有限元方程

3.4本章小结

4超深防渗墙混凝土浇筑的温度场分析

4.1 温度场模拟的理论基础

4.2数值模拟及计算参数说明

4.3超深防渗墙混凝土初期浇筑的温度场分析

4.4本章小结

5超深防渗墙拔管脱模时机数值模拟分析

5.1拔管过程中起拔阻力的组成

5.2数值模拟的理论基础

5.3接头管法拔管脱模过程数值模拟分析

5.4本章小结

6结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

附录

致谢