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摘 要:根据目前实际情况来看,我国在面板堆石坝方面有着非常大进步,在建设完成之后出现病害等情况也比较常见,其中面板破损以及裂缝等都是病害的主要表现,对于大坝运行安全而言造成了很大影响,所以需要对大坝进行加固处理。本文首先对面板堆石坝发展现实状况进行了介绍,之后对渗透加固处理和最终效果分析进行了研究,希望可以通过方式可以降低出现坝体泄漏的概率,为日后水库加固和坝体加固工程提供良好基础。
关键词:面板堆石坝;水下应急处理;加固技术
【中图分类号】TV698.23 【文献标志码】A
我国已经有了30多年现代面板堆石坝建设历史,我国超过30m的面板堆石坝已经拥有300多座,拥有70m以上的面板堆石坝为130座,超过了世界面板堆石坝总数的一半以上,面板堆石坝未来建设前景非常良好。在借鉴外国成功经验和自主创新情况下完成了技术革新,经过多年发展也积累了大量发展的经验,根据我国自身建设需求已经形成具有中华特色的面板堆石坝建设技术。
虽然我国在面板堆石坝技术和建设质量等方面都取得了很大进步,但是出现坝体病害情况也比较常见,其中需要解决的主要问题有渗透和断裂情况,这些情况都对坝体运行安全造成了直接影响,坝体渗透已经成为需要解决的主要技术问题之一。相关工程研究部门在已有加固处理数据和渗透数据的情况下,合理使用水下找平和水下灌浆技术对渗透问题进行了全面治理,对于去除大坝运行影响因素和提升大坝整体运行效益而言都有着重要意义。
1 我国面板堆石坝的发展现状
相对于西方发达国家而言,我国发展现代面板堆石坝的时间相对较短,至今只有短短三十年发展经验,根据发展过程进行观察可以看出,发展速度非常快,未来的发展前景非常良好。但是在面板堆石坝快速发展的过程中,也相继出现了多种坝体病变,在病害治理和检查等方面也存在漏洞,这种情况对于面板堆石坝未来发展而言造成了一定影响。混凝土面板堆石坝整体结构中,石体是非常重要的部分,在进行表面浇筑过程中需要预防出现结构渗漏等情况发生。在我国水利工程和建筑工程快速发展的情况下,施工技术方面不断完善,设计理念方面也正在逐渐创新,在这种大时代背景下面板堆石坝已经成为了非常具有竞争力的坝型,在整体方面具有坝体面积小和施工简单以及投入小等特点,所以在近期得到了大力发展和应用。
2 工程概况
某水电站工程位于贵州境内,属于地区重点工程之一。水库实际蓄水位是485m,水库实际蓄水容量为1.224亿m?。工程中大坝都是面板堆石坝,其中最高的面板堆石坝高度超过75m,下游和上游坝体坡度比例均为1:1.4。在大坝坝体建设过程中采用了常规方法进行了区域划分,其中主要包含了过渡区、堆石区、防渗区以及垫层区域等,在坝体上游和下游之间都是硬质石灰料,铺盖区域主要采用了黏土进行填筑。
此水库经过短短几年的运行可以将渗流量控制在30到40L/s范围内,坝体多个部分的运行情况都能保持正常状态。在水位达到487m状态下,下游多个坝脚部分产生了漏水情况,实际的渗透量为84L/s,在水位逐渐降低之后,渗流量也随之减少。在降雨量超过74mm时,水库整体出现了水位上涨情况,且坝体渗流量逐渐提升,测出坝下最大渗流量可达325L/s。后期使用了潜水检查、声呐检测设备以及水下机器检查相结合的情况下,再加上检测手段和渗漏检测方法支持下,找出了面板中渗漏部位,渗漏区主要位于大坝右侧面板附近,高程在450m到467m范围内,面板存在局部破损及裂缝现象,最大的流速可达0.82m/s,属于大坝集中渗漏情况。
3 渗漏加固处理
在面板堆石坝渗透处理技术方面来讲主要可以分成水上抛投和水下修补以及干地处理等。大坝渗透主要原因为,面板破损和裂缝过大造成的,在进行水下对象处理过程中有着非常明确的对象,所以可以利用具有针对性的方法实施修补。在全面考虑到水上抛投条件和处理效果不佳的情况下,需要根据实际需求完成水下修补处理。在准备阶段需要对损坏区域实施清理检查,之后对于破损区域也要实施材料封堵,有效整理水下损坏面板,预防出现破损面继续扩大等情况。对于水下柔性材料也需要合理使用,预防出现破损面堵塞等情况发生[1]。
(1)水下清理檢查
在进行水下清理过程中需要对破损部分实施良好处理,通过扩大范围清理方法保障现场清洁程度,之后还需要对裂缝情况进行检查和记录。通过实际检查得出:面板高层在463.6到466.5范围内,面板表面有一条裂缝(1号裂缝),裂缝宽度为2-3mm之间,其中出现了吸入情况,吸入的实际速度比较小;在周边缝部位的面板发生错台(2号错台裂缝),混凝土面板破损长度为5.3m,实际宽度为3到5cm之间,在裂缝附近也出现了破损情况,吸入的实际速度比较大;在这种情况下需要对吸入口进行合理确定,并且使用多种材料对其封堵,以便降低其渗流量[2]。
(2)水下灌注淤堵料
在现实角度来讲,大坝实际的泄漏流速比较大,所以需要在裂缝部分合理使用导管,确保细砂和煤灰之间的混合比,之后还需要堵住颗粒口,预防出现水流过大等情况发生,在堵料面板上也需要发挥出淤堵全部效果,减少面板裂缝中水量速度。在施工过程中还需要合理注入淤堵量,对于裂缝变化情况也要合理观察,在这个过程中若是出现了逐渐下降情况,那么就要继续注入淤堵料,一直到无法注入为止。在裂缝处出现明显变化的情况下,还需要适当填入粗砂料,到完全无法吸入为止。
(3)水下镶嵌和找平
在完成淤堵料灌注之后,需要沿着灌浆花管方向实施合理埋设,之后还需要对裂缝进行镶嵌,对于不平整部分也需要进行合理找平。首先是对裂缝部分实施封闭处理,对于垫层浇筑而言也有着促进作用;其次为对破损部分实施黏贴和有效治理,防治渗透情况。
(4)水下灌浆
在进行水下灌浆处理过程中主要涵盖了化学灌浆和浆液灌浆。在处理范围方面来讲,需要做好垫层和挤压工作,预防产生裂缝情况。水泥粉灰浆需要使用了底部面板层料,充分展现了煤灰浆全部效果。化学灌浆主要可以发挥出裂缝填充和边墙积压全部效果,通过这种方式也能提高封堵效果[3]。
4加固效果分析
在2016年之后,逐渐重视了破坏区域有效处理,若是在下游部分出现了渗透情况,那么就要使用合理的加固方案,降低渗透发生的概率。在水下堵料施工结束之后,实际的测量数据也会降低7L/s;在灌浆施工完成之后,观测数据也会降低到2.5L/s。利用应急处理的方法,可以降低实际渗透量,为大坝稳定运行提供了良好环境。
5 结语
综上所述,本文首先对面板堆石坝发展现实状况进行了介绍,之后对渗透加固处理和最终效果分析进行了研究,通过研究方式得出,在解决坝体问题过程中需要合理使用黏贴和灌浆等工作,在确定时间内也要预防出现渗透等情况,这样才能为坝体稳定运行提供良好环境。
参考文献
[1]孔宪京,屈永倩,邹德高,张宇,余翔.钢纤维混凝土面板堆石坝的抗震性能数值分析[J].水利学报,2016,47(07):841-849.
[2]赵剑明,刘小生,杨玉生,李红军,杨正权.高面板堆石坝抗震安全评价标准与极限抗震能力研究[J].岩土工程学报,2015,37(12):2254-2261.
[3]潘家军,饶锡保,周欣华,张伟,徐晗,江洎洧.深厚覆盖层上面板堆石坝新型结构应力变形性状影响因素研究[J].水利学报,2015,46(S1):163-167.
作者简介:姓名:刘强(1984.5-),性别:男,民族:汉,籍贯:山东省邹城市,学历:大专,从事工作领域:水下作业工程。
关键词:面板堆石坝;水下应急处理;加固技术
【中图分类号】TV698.23 【文献标志码】A
我国已经有了30多年现代面板堆石坝建设历史,我国超过30m的面板堆石坝已经拥有300多座,拥有70m以上的面板堆石坝为130座,超过了世界面板堆石坝总数的一半以上,面板堆石坝未来建设前景非常良好。在借鉴外国成功经验和自主创新情况下完成了技术革新,经过多年发展也积累了大量发展的经验,根据我国自身建设需求已经形成具有中华特色的面板堆石坝建设技术。
虽然我国在面板堆石坝技术和建设质量等方面都取得了很大进步,但是出现坝体病害情况也比较常见,其中需要解决的主要问题有渗透和断裂情况,这些情况都对坝体运行安全造成了直接影响,坝体渗透已经成为需要解决的主要技术问题之一。相关工程研究部门在已有加固处理数据和渗透数据的情况下,合理使用水下找平和水下灌浆技术对渗透问题进行了全面治理,对于去除大坝运行影响因素和提升大坝整体运行效益而言都有着重要意义。
1 我国面板堆石坝的发展现状
相对于西方发达国家而言,我国发展现代面板堆石坝的时间相对较短,至今只有短短三十年发展经验,根据发展过程进行观察可以看出,发展速度非常快,未来的发展前景非常良好。但是在面板堆石坝快速发展的过程中,也相继出现了多种坝体病变,在病害治理和检查等方面也存在漏洞,这种情况对于面板堆石坝未来发展而言造成了一定影响。混凝土面板堆石坝整体结构中,石体是非常重要的部分,在进行表面浇筑过程中需要预防出现结构渗漏等情况发生。在我国水利工程和建筑工程快速发展的情况下,施工技术方面不断完善,设计理念方面也正在逐渐创新,在这种大时代背景下面板堆石坝已经成为了非常具有竞争力的坝型,在整体方面具有坝体面积小和施工简单以及投入小等特点,所以在近期得到了大力发展和应用。
2 工程概况
某水电站工程位于贵州境内,属于地区重点工程之一。水库实际蓄水位是485m,水库实际蓄水容量为1.224亿m?。工程中大坝都是面板堆石坝,其中最高的面板堆石坝高度超过75m,下游和上游坝体坡度比例均为1:1.4。在大坝坝体建设过程中采用了常规方法进行了区域划分,其中主要包含了过渡区、堆石区、防渗区以及垫层区域等,在坝体上游和下游之间都是硬质石灰料,铺盖区域主要采用了黏土进行填筑。
此水库经过短短几年的运行可以将渗流量控制在30到40L/s范围内,坝体多个部分的运行情况都能保持正常状态。在水位达到487m状态下,下游多个坝脚部分产生了漏水情况,实际的渗透量为84L/s,在水位逐渐降低之后,渗流量也随之减少。在降雨量超过74mm时,水库整体出现了水位上涨情况,且坝体渗流量逐渐提升,测出坝下最大渗流量可达325L/s。后期使用了潜水检查、声呐检测设备以及水下机器检查相结合的情况下,再加上检测手段和渗漏检测方法支持下,找出了面板中渗漏部位,渗漏区主要位于大坝右侧面板附近,高程在450m到467m范围内,面板存在局部破损及裂缝现象,最大的流速可达0.82m/s,属于大坝集中渗漏情况。
3 渗漏加固处理
在面板堆石坝渗透处理技术方面来讲主要可以分成水上抛投和水下修补以及干地处理等。大坝渗透主要原因为,面板破损和裂缝过大造成的,在进行水下对象处理过程中有着非常明确的对象,所以可以利用具有针对性的方法实施修补。在全面考虑到水上抛投条件和处理效果不佳的情况下,需要根据实际需求完成水下修补处理。在准备阶段需要对损坏区域实施清理检查,之后对于破损区域也要实施材料封堵,有效整理水下损坏面板,预防出现破损面继续扩大等情况。对于水下柔性材料也需要合理使用,预防出现破损面堵塞等情况发生[1]。
(1)水下清理檢查
在进行水下清理过程中需要对破损部分实施良好处理,通过扩大范围清理方法保障现场清洁程度,之后还需要对裂缝情况进行检查和记录。通过实际检查得出:面板高层在463.6到466.5范围内,面板表面有一条裂缝(1号裂缝),裂缝宽度为2-3mm之间,其中出现了吸入情况,吸入的实际速度比较小;在周边缝部位的面板发生错台(2号错台裂缝),混凝土面板破损长度为5.3m,实际宽度为3到5cm之间,在裂缝附近也出现了破损情况,吸入的实际速度比较大;在这种情况下需要对吸入口进行合理确定,并且使用多种材料对其封堵,以便降低其渗流量[2]。
(2)水下灌注淤堵料
在现实角度来讲,大坝实际的泄漏流速比较大,所以需要在裂缝部分合理使用导管,确保细砂和煤灰之间的混合比,之后还需要堵住颗粒口,预防出现水流过大等情况发生,在堵料面板上也需要发挥出淤堵全部效果,减少面板裂缝中水量速度。在施工过程中还需要合理注入淤堵量,对于裂缝变化情况也要合理观察,在这个过程中若是出现了逐渐下降情况,那么就要继续注入淤堵料,一直到无法注入为止。在裂缝处出现明显变化的情况下,还需要适当填入粗砂料,到完全无法吸入为止。
(3)水下镶嵌和找平
在完成淤堵料灌注之后,需要沿着灌浆花管方向实施合理埋设,之后还需要对裂缝进行镶嵌,对于不平整部分也需要进行合理找平。首先是对裂缝部分实施封闭处理,对于垫层浇筑而言也有着促进作用;其次为对破损部分实施黏贴和有效治理,防治渗透情况。
(4)水下灌浆
在进行水下灌浆处理过程中主要涵盖了化学灌浆和浆液灌浆。在处理范围方面来讲,需要做好垫层和挤压工作,预防产生裂缝情况。水泥粉灰浆需要使用了底部面板层料,充分展现了煤灰浆全部效果。化学灌浆主要可以发挥出裂缝填充和边墙积压全部效果,通过这种方式也能提高封堵效果[3]。
4加固效果分析
在2016年之后,逐渐重视了破坏区域有效处理,若是在下游部分出现了渗透情况,那么就要使用合理的加固方案,降低渗透发生的概率。在水下堵料施工结束之后,实际的测量数据也会降低7L/s;在灌浆施工完成之后,观测数据也会降低到2.5L/s。利用应急处理的方法,可以降低实际渗透量,为大坝稳定运行提供了良好环境。
5 结语
综上所述,本文首先对面板堆石坝发展现实状况进行了介绍,之后对渗透加固处理和最终效果分析进行了研究,通过研究方式得出,在解决坝体问题过程中需要合理使用黏贴和灌浆等工作,在确定时间内也要预防出现渗透等情况,这样才能为坝体稳定运行提供良好环境。
参考文献
[1]孔宪京,屈永倩,邹德高,张宇,余翔.钢纤维混凝土面板堆石坝的抗震性能数值分析[J].水利学报,2016,47(07):841-849.
[2]赵剑明,刘小生,杨玉生,李红军,杨正权.高面板堆石坝抗震安全评价标准与极限抗震能力研究[J].岩土工程学报,2015,37(12):2254-2261.
[3]潘家军,饶锡保,周欣华,张伟,徐晗,江洎洧.深厚覆盖层上面板堆石坝新型结构应力变形性状影响因素研究[J].水利学报,2015,46(S1):163-167.
作者简介:姓名:刘强(1984.5-),性别:男,民族:汉,籍贯:山东省邹城市,学历:大专,从事工作领域:水下作业工程。