高碾压混凝土重力坝防渗结构型式研究论文_李宗川

高碾压混凝土重力坝防渗结构型式研究论文_李宗川

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摘要:进入新时期以来,得益于我国经济社会的高速增长,水利工程建设呈现出蓬勃发展之势,并取得了不俗的成就。结合实践看,在水利工程的建设中,碾压混凝土坝以其良好的坝体结构、防渗效果好、稳定性高、建设周期短等优点而被广泛使用。但对部分碾压混凝土重力坝工程施工研究发现,受到工艺不成熟等因素的影响,目前,在其建设中仍旧存在不少问题。本文从碾压混凝土施工要点入手,分析了高碾压混凝土重力坝施工技术。

关键词:高碾压混凝土;水利工程;重力坝;防渗结构

碾压混凝土坝是当今水利工程施工建设中的常见坝体结构,是在常规混凝土坝和土石坝的基础上产生的一种新型坝体,是利用两者取长补短综合形成的一种机械化程度高、施工速度快、投资效益低、施工周期短的水利施工新方法。这种施工方式自诞生至今取得了长足的进步,施工技术和施工理念都发生了重大的改革,为我国水利事业的进步做出了重大贡献。

一、碾压混凝土概述

水利工程是目前我国基础设施建设的重要组成部分,其施工技术伴随我国社会发展而不断革新,这也使得混凝土施工规模逐渐扩大。在当今社会中,水利工程质量高低直接关系到社会发展进程,这也给混凝土施工质量提出了新要求。混凝土碾压技术作为现浇混凝土技术的特殊方法,其在水利施工中的作用不断提高,已成为土石坝、混凝土坝等施工中的常见方法,是一种集振捣技术和混凝土浇筑技术为一体的综合工艺。这种施工技术在应用中打破了传统碾压施工模式,是采用先进技术为依据的施工新方法,因此具备机械化程度高、投资成本低、施工周期短和进度快的工作优势。在当今世界水利工程建设中,普遍都采用了这一施工方法,并且已经就建成了许多的水利工程。

二、高碾压混凝土重力坝防渗结构

近几年来,我国高碾压混凝土重力坝施工技术得到了前所未有的发展,施工技术也取得了重大突破,同时在水利工程建设中,这种坝体结构已成为整个工程施工的焦点问题,其施工工艺和施工方法都发生了重大变化。尤其是在防渗结构施工中,更是发生了翻天覆地的变化,为我国经济的持续、稳定发展奠定了基础。

1、高碾压混凝土重力坝施工。在我国当前的水利工程施工中,如果采用了高碾压混凝土重力坝作为坝体施工方法,那么在施工中混凝土级配必然会控制在二级以上,且混凝土结构为良好的防渗结构,这种施工技术已经广泛的应用在我国各地水利施工当中,其设计、施工等技术日臻完善,但是也存在着一定的技术难点和缺陷,需要我们在未来工作中进行总结和优化。

2、碾压混凝土重力坝渗流特性分析。碾压混凝土是一类由普通混凝土材料碾压制成的混凝土结构。其通常由数层干贫混凝土构成,且各层混凝土间均有缝面存在,具有一定的水力隙宽,因此,直接影响着碾压混凝土的渗流性能。在进行碾压混凝土施工时,其结构自身情况以及面层均直接关系着其渗漏特性。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具体而言,主要体现在以下方面:①因为碾压混凝土渗透系数小于等于 1×10 cm/s,所以,透水性能较差。然而,有关研究表明,各层结构的水力隙宽越大,碾压混凝土面层透水性能就越好。由此可见,水流可能会顺着面层渗透到碾压混凝土结构中,从而大大降低整体碾压混凝土坝的防渗能力。不仅如此,如果施工工艺较差,也会在很大程度上影响到碾压混凝土的防渗性能。②在浇筑施工时,整体碾压混凝土结构的防渗能力在很大程度上受到了骨料质量的影响。如果骨料出现离散的情况,则会加剧碾压混凝土的渗漏问题。③碾压混凝土坝的质量和稳定性能在一定程度上会受到外界因素所影响。所以,通过上述分析我们不难发现,对碾压混凝土坝防渗性能影响的因素较多,要想确保其具有良好的防渗性能,则应采取有针对性的解决对策,以确保工程建设质量达标。

3、碾压混凝土坝防渗结构型式分析。通常在碾压混凝土坝体与坝基之间浇筑一层常态混凝土垫层,在坝体上下游面设1.5一3.5 m 厚的常态混凝土作为防渗体,上下游防渗体与坝体碾压混凝土同步搭接浇筑上升。从实践情况看,防渗效果良好,可靠性高。但缺点也很明显,常态混凝土所占的比例过大,施工工艺复杂,施工工序甚至超过了常态混凝土坝,对碾压混凝土施工干扰大,难以充分发挥优势,防渗体易产生的贯穿性温度裂缝会严重影响防渗效果。1)钢筋混凝土面板防渗结构。钢筋混凝土面板防渗结构通过面板的分缝来避免防渗体产生过大的温度应力,通过布设钢筋来限制裂缝的扩展,防渗效果良好。面板的施工既可以先于碾压混凝土的铺筑,达一定强度后作为碾压混凝土施工时的模板,也可以滞后于坝体铺筑,选择适宜的条件单独施工,充分发挥碾压混凝土的施工优势。经研究,面板后于坝体施工更有利于面板的防渗作用。但钢筋混凝土面板分缝较多,必须布置严格的止水设施,同时温度应力对面板防渗的影响仍然较大,坝体与面板之间的变形和受力特性较复杂。使用面板防渗结构后的坝体可不用二级配碾压混凝土。2)碾压混凝土自身防渗。在坝上游面一定范围内使用小骨料、高胶凝材料含量(为防止过大温度应力,通常采用多粉煤灰,少水泥的配比)的二级配碾压混凝土作为大坝的防渗结构。它充分发挥碾压混凝土的各种优势,又较经济。存在的问题是二级配碾压混凝土中同样存在众多的层面,自身也为强渗透各向异性体,它只能降低大坝渗流量,无法有效地降低层面上的扬压力,因此防渗效果难以保证。另外,二级配碾压混凝土结构防渗能力主要取决于层面的抗渗处理效果,而层面的结合质量具有不确定性,影响和干扰的因素很多,且现场不易控制和检测。因此,工程上一般多采用以碾压混凝土自身防渗为基础的联合防渗结构型式,在坝上游面再辅与变态混凝土或PVC 薄膜或沥青混合料或乳胶涂层等。

碾压混凝土坝是典型的成层结构水工挡水建筑物。在进行水泥工程施工时,应全面分析高碾压混凝土重力坝防渗结构型式,以确保工程具有良好的防渗性能。这样不仅能保证建设出来的工程项目可满足标准要求,还能大大提升工程施工质量,提高水利工程的稳定性和安全性。因此,有必要对高碾压混凝土重力坝防渗结构型式进行研究与分析。

参考文献:

[1]朱岳明.高碾压混凝土重力坝防渗结构型式研究[J].黑龙江科技信息,2015(19).

[2]罗立峰.高碾压混凝士重力坝防渗结构型式研究[J].民营科技,2016(04).

[3]苏艳华,王鹏.论述碾压混凝土重力坝的抗渗性能和防渗措施[J].科学与财富,2015(07).

论文作者:李宗川

论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期

论文发表时间:2017/11/20

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