混凝土面板堆石坝施工期面板温控措施优选

徐佰林　黄耀英　张高索　刘丹丹　高俊

摘要：混凝土面板堆石坝主要靠上游面板挡水，施工期面板裂缝是影响面板堆石坝质量和安全的关鍵因素之一。面板混凝土属于准大体积混凝土，尽管其散热面较大、最高水化热温升不是很高，但如果不采取合理的温控防裂措施，仍然会导致面板产生温度裂缝。针对施工期面板混凝土温度裂缝问题，以某在建高混凝土面板堆石坝工程为例，建立了包含地基的三维有限元温度场和徐变温度应力场仿真模型，利用数值方法产生神经网络的学习样本，然后采用遗传算法优化的BP神经网络对所获得的样本进行网络训练，从而获得温控措施优选网络模型，进行已知混凝土热力学材料参数情况下的温控措施优选。由神经网络优选结果可知，本文所采用的面板混凝土温控措施优选方法是合理可行的。

关键词：混凝土面板；施工期；温度裂缝；温控措施优选；徐变温度应力场

面板混凝土属于准大体积混凝土，尽管其散热面较大、最高水化热温升不是很高，但如果施工期不采取合理的温控防裂措施，仍然会导致面板产生温度裂缝，从而对坝体的防渗不利，甚至还有可能影响大坝的正常运行。面板的温控防裂研究对面板堆石坝进一步向高坝发展至关重要，国内科研工作者对面板的温控防裂进行过一些仿真研究。张国新等用有限元法模拟接触摩擦，计算分析了堆石体的摩擦约束对面板温度应力的影响。王瑞骏等针对施工期可能发生的最不利寒潮情况，进行了寒潮期问面板温度场和温度应力的全过程有限元仿真分析，但分析的重点是寒潮期间面板的温度应力，没有对温控措施对温度应力的影响进行敏感性分析。陈守开等针对堆石坝面板混凝土易开裂问题及其结构特点，开展了面板混凝土施工期温度和应力变化规律的仿真分析，该研究着重在混凝土面板的温度场及温度应力的变化规律上，并不能直接应用于实际工程的温控防裂。苏超等针对闸首混凝土的热力学参数因工程条件限制而无法通过绝热温升试验确定的情况，提出基于BP神经网络的船闸闸首热学参数反分析方法，最终获得满足工程要求的参数，该方法对于面板混凝土的温控防裂研究有一定的参考意义。鉴于此，本文着重研究当混凝土原材料和配合比已经确定，而且通过室内试验获得了混凝土的热力学参数情况下的温控措施优选。