寒区大坝心墙土料冬季冻融与防控监测

• 作者: 任秀玲 俞祁浩 岳攀 张振宇 朱忻怡 王新斌 穆彦虎
• 来源期刊: 冰川冻土
• 学科: 工学
• 关键词: 冻融特征 保温材料 防渗土料 心墙 寒区大坝
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 寒区科学与技术
• 页码范围: 756-763
• 页数: 8页
• 分类号: TV641.4+1
• 字数: 7202字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7522/j.issn.1000-0240.2018.0405

摘要

两河口水电站是雅砻江干流规划开发中的中游控制性龙头电站,大坝为300米级砾石土心墙堆石坝.由于地处川西高原气候区,冬季气候寒冷干燥,大坝心墙土料填筑过程中面临着冻融问题的困扰.基于一个完整冬季的现场监测,系统分析了这一寒区大坝心墙建筑过程中砾石土、接触黏土土料温度变化规律、冻融特征与影响因素以及现有保温措施防冻效果.结果表明,无保温措施条件下,砾石土、接触黏土均出现了负温冻结现象,其中砾石土最大冻结深度达20 cm,接触黏土达14 cm,土料冻结持续时间不超过1个昼夜,为短时冻土.土料降温冻结过程以与外界大气对流换热过程为主,受气温、风速条件影响显著,波动范围较大,而升温融化过程以太阳辐射增温过程为主,与有效辐射起始时间密切相关,因此波动范围较小.监测期内,采用三布两膜保温材料覆盖可有效防止心墙土料冻结的发生,有、无保温材料覆盖条件下浅层土料最低温度可相差约5℃.结合监测结果和现场实际,建议将现有心墙防渗土料半幅填筑方式转换为全幅填筑,并研发轻质、憎水保温材料及其快速收放机械设备,以提高填筑作业进度、强化防冻效果.系统完整的现场实测结果,可为未来寒区水电大坝建设提供基础数据和参考.