Page 24 - 2023年第54卷第12期

浇筑后早期（图 １０（ａ）（ｂ））温度比其他区域高，呈细长条高温区。混凝土浇筑 ２４ｈ（图 １０（ｂ））后，下
游侧堆石混凝土由于堆石体吸热，温升幅度仅为纯自密实混凝土防渗层的一半。混凝土浇筑 ４８～７２ｈ
时，内部堆石混凝土也升到峰值（约 １６℃），但表层约 ０．４ｍ区域受外界气温影响，温度比内部混凝
土低，比日平均气温略高。由于拱圈上下游距离仅 ７．３ｍ，内部高温区域大概有 ５ｍ范围，且偏向上
游，明显受防渗层自密实混凝土影响。浇筑 １２５ｈ后，堆石混凝土内部温度仍维持在较高值。按均质
材料等效入仓温度 ９．８℃计算，风光整体浇筑拱坝的等效均质水化温升为 ６℃左右，与前述试验 ３．３
节分析内容基本一致。以上研究表明，拱坝体型相对较薄有利于混凝土散热，且堆石混凝土材料水化
温升低，比常态混凝土或碾压混凝土的水化温升 ［２６ － ２７］ 低，为气候温和地区采用整体浇筑堆石混凝土拱
坝型式奠定了基础。

图 １０ 均质有限元模型中心截面不同时刻温度场

５ 结语

本文依托风光整体浇筑堆石混凝土双曲拱坝开展原型温度监测试验，以连续两个典型仓为监测对
象，分析堆石与自密实混凝土温度演化规律，研究等效均质入仓温度等参数计算方法，并开展相应的
等效均质堆石混凝土温度仿真计算。主要结论如下：
（ １）堆石体具有 “保温效应”，即上层仓堆石入仓后，会使底部堆石混凝土温度趋势变得平坦；
冬季堆石体估算入仓温度比日平均气温高约 ２．０～４．０℃，自密实混凝土入仓温度比气温高约 １０℃。自
密实混凝土浇筑会引起下层仓的堆石混凝土 “二次温升”，但影响深度不会超过浇筑层厚度。
（ ２）堆石混凝土早龄期温度是从非均匀向均匀场不断演化的过程，时间临界点约为 ４８ｈ。入仓温
度混合阶段，堆石与自密实混凝土接触后迅速热交换，缩小初始温差；自密实混凝土水化放热，堆石
吸热，两者共同温升在 ４８ｈ左右达到温度峰值；之后堆石混凝土温度趋向均匀并缓慢下降。
（３）考虑拱坝上下游预制块模板与防渗层等结构，采用均质堆石混凝土有限元模型开展施工期
温度仿真，以堆石率 ５５％计算等效入仓温度、加权导热系数、等效绝热温升等参数，其中复杂多孔
介质堆石体的等 效 入 仓 温 度 可 用 前 ２４ｈ平 均 气 温 并 考 虑 季 节 温 差 进 行 估 算，是 有 效 的 均 质 简 化
方法。
（ ４）随着自密实混凝土水化温度达到峰值，堆石混凝土内部温度逐步均匀，等效均质有限元模型
的计算结果与堆石混凝土实测温度也逐步接近，可以很好地模拟出堆石混凝土施工期最高温度及后续
温度场变化特征。拱坝体型相对较薄，筑坝材料堆石混凝土实测水化温升低（冬季仅约 ６℃），有力支
撑了整体浇筑、不分横缝技术的可行性。

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