一种高温季节拱坝廊道顶拱混凝土温度的监测方法

本发明属于混凝土温度监测，特别涉及一种高温季节拱坝廊道顶拱混凝土温度的监测方法。

背景技术：

1、混凝土坝在施工的过程中会受到材料特性、气候条件、运行条件等各种各样因素的影响，很容易造成混凝土的开裂。为了满足灌浆、排水、观测、检查和交通等要求，需要在坝体内部设置各种用途不一的廊道，这些廊道相互交错连通，构成廊道系统。廊道的断面形式大多数为城门洞形，宽度和高度都应该满足相应的要求，因为各种不同用途的廊道之间相互连通存在，破坏了混凝土的连续性，并且廊道的局部应力形态复杂，集中现象明显，而且散热面积较大，导致廊道部分极其容易开裂，进而会影响到大坝的稳定与安全；因为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，是大坝工程中常用来监测混凝土温度的手段之一；因此，需要设计一种高温季节拱坝廊道顶拱混凝土温度的监测方法来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种高温季节拱坝廊道顶拱混凝土温度的监测方法，该方法用于解决现有技术的大坝混凝土内廊道系统复杂导致破坏了混凝土的连续性，从而影响散热导致廊道部分极其容易开裂的问题，具有可针对拱坝廊道顶拱部位混凝土材料参数的复杂性，根据所监测的温度数据，为制定混凝土温控措施提供了参考，能够有效的预防拱坝廊道顶拱混凝土的开裂的特点。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

3、一种高温季节拱坝廊道顶拱混凝土温度的监测方法，包括以下步骤：

4、s1，依据拱坝廊道结构选定光纤埋设部位；

5、s2，进行拱坝廊道结构选定部位的温度梯度监测试验方案设计；

6、s3，依据拱坝廊道部位各浇筑仓实际情况，采用合适的分布式光纤埋设方案，进行光纤布设方案的设计；

7、s4，完成光纤埋设前的准备工作，依据试验方案进行光纤埋设；

8、s5，确定温度梯度监测试验测点的位置及埋设光纤测点的位置；

9、s6，进行现场温度数据采样，选取合适的测点温度值作为最终测温数据。

10、优选地，步骤s1的具体方法如下：

11、s101，拱坝为了满足灌浆、排水、观测、检查和交通等的要求，通常会在坝体内设置各种不同用途的廊道，根据拱坝现场实际施工进度来挑选合适的廊道，根据拱坝现场实际施工进度来挑选合适的廊道，并根据拱坝施工进度来选取包含廊道部位的浇筑仓，在已选定的浇筑仓内部，现场进行分布式光纤的埋设布置；

12、s102，选定拱坝廊道顶拱温度监测的部位：为了能够实时获取廊道顶拱部位的混凝土温度数据，选定一个典型坝段的检查廊道的顶拱部位作为光纤埋设部位，选定包含该检查廊道部位的浇筑仓进行温度梯度监测试验。

13、优选地，步骤s2的具体方法如下：

14、s201，对检查廊道涉及的浇筑仓进行温度梯度监测试验方案的设计：

15、选定引线的起点位置及监测位置，引线位置根据光纤安置房和监测房的位置来确定；监测位置为浇筑仓的中部，光纤沿引线起点引向监测位置处，对光纤引线及路径进行规划；依据温度梯度试验的需要，一共布置5层，分别在距廊道顶拱内表面0.1m、0.3m、0.5m、0.7m、0.9m处布置光纤；

16、s202，检查廊道顶拱内表面的混凝土温度监测试验方案的设计：

17、将双股光纤绑扎在钢筋支架上，钢筋支架垂直于浇筑仓表面放置，保证分布式光纤与浇筑仓的顶面平行；

18、s203，根据光纤布设方案来确定光纤埋设的长度，画出廊道顶拱表层不同部位表面温度梯度监测试验中光纤的平面布置示意图以及剖面图。

19、优选地，步骤s3的具体方法如下：

20、s301，结合拱坝廊道顶拱部位浇筑仓的实际尺寸形状以及温度梯度试验方案，选择“z”型光纤埋设方案进行分布式光纤的埋设；

21、s302，“z”型光纤埋设方案适用于浇筑仓仓面尺寸较小的情况，“z”型埋设方案分为两种，一种从上游面出发布置，一种从横缝面出发布置，两种埋设方案均呈现“z”型布置；

22、s303，确定分布式光纤的埋设高程，光纤埋设高程等于光纤埋设胚层顶的高程减去0.25m，其中光纤埋设胚层一般选为中间胚层，可以较好的反应浇筑仓的温度特征；并依据上一步骤制定的光纤埋设方案，按照顺河流向从上游至下游绘制光纤线条，“z”型第一种情况距最近横缝3～5m，“z”型第二种情况埋设起点、终点与横缝面的距离不大于3m，拐点距上下游面3～5m。

23、优选地，步骤s4的具体方法如下：

24、s401，在光纤埋设施工前安排专人跟进浇筑仓仓面混凝土的浇筑进度；

25、s402，开仓前，将预留好的实验光纤绑扎在已经焊接完成的特定钢筋网上；每层钢筋网在转角处预留1m的光纤，避免在光纤转角处光纤因转弯半径太小而损坏光纤；

26、s403，在光纤埋设过程中，严格按照混凝土温度梯度试验方案进行光纤埋设，光纤埋,从上游面或下游面开始，依次埋设，具体依据上游面或下游面混凝土浇筑、振捣完成的实际情况而定；

27、s404，在埋设时，防止机械作业或者人工振捣情况造成的光纤损坏；

28、s405，待钢筋网与光纤被上层混凝土完全覆盖以后，进行温度梯度监测，试验完成。

29、优选地，步骤s5的具体方法如下：

30、s501，从靠近坝段横缝侧的底层光纤开始对光纤测点进行命名，分别对应方案中的典型测点，经过转角，对上一层光纤按照相同的方式进行命名；

31、s502，根据现场测量的光纤埋设的实际位置来确定各个测点的空间位置，从而确定温度梯度监测试验测点的位置；

32、s503，采用分布式光纤进行温度监测，空间分辨率为1m，光纤起始测点取自离上游或下游面5m处，起点、拐点和终点均作为特征点；选择特征测点时要尽量选择能够较好反应混凝土温度特征的点，比如浇筑仓内局部使用二级配混凝土时，选点时要尽量避开其影响范围，以防所监测得到的平均温度值出现“异常”；

33、s504，依据特征点将测温光纤进行分段，统计上游面和下游面与坝轴线平行的测点数量，不包括拐点；将每段光纤测点数量及位置作为埋设光纤测点数量和位置。

34、优选地，步骤s6中，选取合适测点温度值作为最终测温数据的具体方法如下：

35、对dis测温系统测得的现场温度数据进行处理筛选，为了保证数据的准确性，取每一层各个测点温度的平均值作为光纤最终测温数据。

36、本发明的有益效果为：

37、本发明就是利用分布式光纤测温系统的优越性，在廊道部位开展高温季节施工期温度梯度的监测试验，并在浇筑仓对廊道顶拱埋设光纤，以获得拱坝廊道顶拱部位在浇筑初期的温度数据，通过获得大坝距廊道顶拱内表面不同深度的混凝土的温度，分析距离顶拱内表面不同深度混凝土的温度数据，对廊道顶拱部位混凝土的温度及温度变化规律进行分析，研究施工期间拱坝廊道顶拱部位混凝土温度的变化规律；针对拱坝廊道顶拱部位混凝土材料参数的复杂性，根据所监测的温度数据实时在线、全面有效的监测了高温季节下拱坝廊道顶拱部位混凝土的温度，清晰的展现了混凝土的温度变化趋势。在得到拱坝廊道顶拱部位混凝土的温度及温度变化趋势的基础上，分析廊道顶拱部位混凝土施工期的温度变化规律以及影响因素，为后续施工期廊道顶拱混凝土温控措施的拟定提供了有效参考。