一种高温季节拱坝底孔部位混凝土温度监测方法技术

本发明专利技术提供一种高温季节拱坝底孔部位混凝土温度监测方法，包括：步骤1、选定光纤埋设部位；步骤2、进行温度梯度监测试验方案设计；步骤3、选取符合拱坝底孔浇筑仓实际情况的分布式光纤通仓布设方案，进行仓面光纤布设方案设计；步骤4、依据试验方案进行光纤埋设；步骤5、确定温度梯度监测试验测点位置及通仓布设光纤测点位置；步骤6、用温度梯度监测试验获得多组数据后，结合混凝土的最高温以及降温速率，分析底板和侧墙的监测数据规律，对底孔部位的温控效果及措施做出评价。该监测方法可以在高温季节实时的监测拱坝底孔部位混凝土温度及温度变化趋势，为混凝土温控措施的制定提供了参考，有效的预防了拱坝底孔混凝土开裂。有效的预防了拱坝底孔混凝土开裂。有效的预防了拱坝底孔混凝土开裂。

【技术实现步骤摘要】
一种高温季节拱坝底孔部位混凝土温度监测方法


[0001]本专利技术涉及混凝土温度监测方法，特别涉及一种高温季节拱坝底孔部位混凝土温度监测方法。

技术介绍

[0002]混凝土坝在施工过程中会受到材料、气温、通水等各种确定及不确定因素的影响，极易造成混凝土开裂。而拱坝底孔部位是大坝整体的薄弱环节，通常采用高标号抗冲耐磨混凝土、底孔结构应力集中且散热面积大，导致底孔部位极易开裂，进而影响大坝整体安全。白鹤滩水电站工程位处我国西南地区，夏季高温，昼夜温差大，太阳辐射强，光能资源丰富，对早期浇筑的混凝土温度效应影响较大，致使施工期温度边界属性确定更加复杂，底孔的开裂风险更大。因此，掌握高温季节拱坝底孔部位混凝土施工期的温度变化历程就显得尤为重要。而分布式光纤具有灵敏度高、寿命长、传输距离远、实时监测等优点，是大坝工程中常用的混凝土温度监测手段之一。本专利技术利用分布式光纤测温系统的优越性，在底孔部位开展高温季节施工期温度梯度监测试验并对浇筑仓进行通仓埋设，获得拱坝底孔部位在浇筑初期的温度数据。通过获得的距离流道底板不同距离、距离流道侧墙不同距离的温度数据及仓面不同位置的温度数据，对底孔部位混凝土的温度及温度变化规律进行分析。并针对底孔部位混凝土材料参数的复杂性，基于监测所得的温度数据，为混凝土温控措施的制定提供了参考，有效的预防了拱坝底孔混凝土开裂。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提出了一种高温季节拱坝底孔部位混凝土温度监测方法，可以在高温季节实时有效的监测拱坝底孔部位混凝土温度及温度变化趋势，为混凝土温控措施的制定提供了参考，有效的预防了拱坝底孔混凝土开裂。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提出以下技术方案：一种高温季节拱坝底孔部位混凝土温度监测方法，包括以下步骤：步骤1、依据拱坝底孔结构选定光纤埋设部位；步骤2、进行拱坝底孔选定部位的温度梯度监测试验方案设计；步骤3、选取符合拱坝底孔浇筑仓实际情况的分布式光纤通仓布设方案，进行仓面光纤布设方案设计；步骤4、完成光纤埋设前准备工作，依据试验方案进行光纤埋设；步骤5、确定温度梯度监测试验测点位置及通仓布设光纤测点位置；步骤6、用温度梯度监测试验获得多组数据后，结合混凝土的最高温以及降温速率，分析底板和侧墙的监测数据规律，对底孔部位的温控效果及措施做出评价，为后续温控措施做出参考。
[0005]优选的方案中，所述步骤1操作如下：步骤1
‑
1、根据拱坝施工进度选取底孔进行光纤埋设；
步骤1
‑
2、选定底孔的侧墙和流道底板作为光纤埋设部位，选定包含该底孔侧墙和流道部位的浇筑仓进行温度梯度试验和光纤通仓埋设。
[0006]优选的方案中，所述步骤2操作如下：步骤2
‑
1、对流道底板部位的浇筑仓进行温度梯度监测试验方案设计，选定监测位置，监测位置为流道底板上下游中部位置，光纤沿引线起点引向监测位置处，在流道底板中部表层布设3～5层距离表面不同位置的光纤，每层光纤间距0.1～0.3m；步骤2
‑
2、对侧墙部位的浇筑仓进行温度梯度监测试验方案设计，监测位置为导流底孔顺河向中部位置，侧墙温度梯度试验光纤在垂直方向上布设在两层冷却水管中间，沿横缝方向布设3～5层距离侧墙表面不同位置的光纤，每层光纤间距0.1～0.3m；步骤2
‑
3、流道底板和侧墙温度梯度监测试验方案设计采用双股绑扎光纤，将底板温度梯度专项监测光纤依附于底板部位浇筑仓钢筋网上，侧墙部位的辅助钢筋与横向钢筋交错布置，侧墙温度梯度专项监测光纤依附于横向钢筋下方；步骤2
‑
4：根据光纤布设方案确定光纤埋设长度，画出拱坝底孔不同部位表面温度梯度监测试验光纤平面布置示意图及剖面图。
[0007]优选的方案中，所述步骤3的操作步骤如下：步骤3
‑
1、通仓布设方案选取为双股“I”型或“L”型或“Z”型；步骤3
‑
2、确定光纤埋设高程，光纤埋设高程等于光纤埋设坯层顶高程减去0.25m，所述光纤埋设胚层选为中间胚层，根据通仓布设方案按照顺河向从上游至下游绘制光纤线条。
[0008]优选的方案中，所述步骤3
‑
2中，“I”型或“L”型或从上游面开始埋设的“Z”型，埋设起点、终点距上下游面3～5m，“I”型或从上游面开始埋设的“Z”型距最近横缝3～5m；“Z”型若从横缝面出发，埋设起点、终点距横缝面不大于3m，拐点距上下游面3～5m。
[0009]优选的方案中，所述步骤4中，开仓前，将预留好的实验光纤绑扎在已焊接完成的特定钢筋网上，光纤埋设从上游面或下游面开始，依次埋设，待钢筋网与光纤完全被上层混凝土覆盖以后，温度梯度监测试验完成。
[0010]优选的方案中，所述步骤5的操作步骤如下：步骤5
‑
1、从最底层光纤靠近坝段横缝侧开始对光纤测点进行命名，分别对应方案中典型测点，经过转角，对上一层光纤按照相同方式进行命名；步骤5
‑
2、根据现场测量的光纤所埋设的实际位置确定各个测点的空间位置，从而确定底板及顶板温度梯度监测试验测点位置；步骤5
‑
3、采用分布式光纤进行仓面温度监测，起点、拐点和终点作为特征点；步骤5
‑
4：依据特征点将测温光纤分段，上游面平行于坝轴线测点数量和下游面平行于坝轴线测点数量不包含拐点，将每段光纤测点数量及位置作为通仓布设光纤测点数量及位置。
[0011]优选的方案中，所述步骤6中对试验数据分析步骤如下：步骤6
‑
1、选取距离流道底板顶面0.2m、0.45m、0.7m位置测点和流道侧墙表面0.1m、0.2m、 0.4m、0.6m、0.8m位置测点的温度，对每个距离的温度取平均值作为最终测温数据，绘制距离底板顶面和流道侧墙不同深度的混凝土温度历时曲线；步骤6
‑
2、选取距离流道底板顶面0.2m、0.45m、0.7m位置测点和流道侧墙表面
0.1m、0.2m、 0.4m、0.6m、0.8m位置测点的温度，绘制不同位置温度变幅随时间的变化曲线图，得到混凝土日降温速率的变化规律；步骤6
‑
3、结合施工期间温控技术标准，对步骤6
‑
1和步骤6
‑
2中的混凝土最高温度及降温速率对底孔部位的温控效果进行评价，为后续施工提供参考。
[0012]本专利技术提供的一种高温季节拱坝底孔部位混凝土温度监测方法，利用分布式光纤测温系统的优越性，实时在线、全面有效的监测了高温季节下拱坝底孔部位混凝土的温度，清晰的展现了混凝土温度变化趋势。在得到拱坝底孔部位混凝土的温度及温度变化趋势的基础上，分析底孔部位混凝土施工期的温度变化规律及影响因素，为后续施工期底孔混凝土温控措施的拟定提供了有效参考。
附图说明
[0013]图1为底孔三维示意图；图2为温度梯度监测试验光纤布置图；图3为“I”型通仓布设方案示意图；图4为“L”型通仓布设方案示意图；图5为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温季节拱坝底孔部位混凝土温度监测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、依据拱坝底孔结构选定光纤埋设部位；步骤2、进行拱坝底孔选定部位的温度梯度监测试验方案设计；步骤3、选取符合拱坝底孔浇筑仓实际情况的分布式光纤通仓布设方案，进行仓面光纤布设方案设计；步骤4、完成光纤埋设前准备工作，依据试验方案进行光纤埋设；步骤5、确定温度梯度监测试验测点位置及通仓布设光纤测点位置；步骤6、用温度梯度监测试验获得多组数据后，结合混凝土的最高温以及降温速率，分析底板和侧墙的监测数据规律，对底孔部位的温控效果及措施做出评价，为后续温控措施做出参考。2.根据权利要求1所述的一种高温季节拱坝底孔部位混凝土温度监测方法，其特征在于,所述步骤1操作如下：步骤1
‑
1、根据拱坝施工进度选取底孔进行光纤埋设；步骤1
‑
2、选定底孔的侧墙和流道底板作为光纤埋设部位，选定包含该底孔侧墙和流道部位的浇筑仓进行温度梯度试验和光纤通仓埋设。3.根据权利要求1所述的一种高温季节拱坝底孔部位混凝土温度监测方法，其特征在于，所述步骤2操作如下：步骤2
‑
1、对流道底板部位的浇筑仓进行温度梯度监测试验方案设计，选定监测位置，监测位置为流道底板上下游中部位置，光纤沿引线起点引向监测位置处，在流道底板中部表层布设3~5层距离表面不同位置的光纤，每层光纤间距0.1~0.3m；步骤2
‑
2、对侧墙部位的浇筑仓进行温度梯度监测试验方案设计，监测位置为导流底孔顺河向中部位置，侧墙温度梯度试验光纤在垂直方向上布设在两层冷却水管中间，沿横缝方向布设3~5层距离侧墙表面不同位置的光纤，每层光纤间距0.1~0.3m；步骤2
‑
3、流道底板和侧墙温度梯度监测试验方案设计采用双股绑扎光纤，将底板温度梯度专项监测光纤依附于底板部位浇筑仓钢筋网上，侧墙部位的辅助钢筋与横向钢筋交错布置，侧墙温度梯度专项监测光纤依附于横向钢筋下方；步骤2
‑
4：根据光纤布设方案确定光纤埋设长度，画出拱坝底孔不同部位表面温度梯度监测试验光纤平面布置示意图及剖面图。4.根据权利要求1所述的一种高温季节拱坝底孔部位混凝土温度监测方法，其特征在于，所述步骤3的操作步骤如下：步骤3
‑
1、通仓布设方案选取为双股“I”型或“L”型或“Z”型；步骤3
‑
2、确定光纤埋设高程，光纤埋设高程等于光纤埋设坯层顶高程减去0.25m，所述光纤埋设胚层选为中间胚层，根据通仓布设方案按照...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭尧升，王峰，陈文夫，周宜红，郭增光，周华维，刘春风，梁志鹏，上官方，龚攀，王放，裴磊，周剑夫，李将伟，潘志国，覃宇辉，罗贯军，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：