塑性混凝土在水库除险加固工程中的应用 3页

2013年第3期黑龙江水利科技No．3．2013(第41卷)HeilongjiangScienceandTechnologyofWaterConservancy(TotalNo．41)文章编号：1007—7596(2013)03—0095—03塑性混凝土在水库除险加固工程中的应用周会军(新疆塔里木河流域喀什管理局，新疆喀什844700)摘要：水利工程建设关系着地域水资源调度利用的效率，严格控制水利设施施工改造质量是极为重要的。基于农田灌溉及电站发电工程的需要，近年来水资源调度活动更加频繁，大量水资源同时调度利用也增加了水工建筑作业运行荷载，不可避免的出现了多种病害现象。水库是水利工程中最为关键的水工建筑物，对其进行病害现象实施加固改造是不可缺少的。分析了塑性混凝土在水库除险加固中的应用情况。关键词：塑性混凝土；低弹性模量；良好抗渗性；水库消险；技术应用中图分类号：TV431文献标识码：B水库是水利工程中多见而又极为重要的建筑蓄存以备用，这就避免了大量水资源流失造成的损物，特别是在水资源分配调度中的应用价值显著。耗。而遇到洪水时水库也可以起到滞洪的作用，防为发展农业，我国投入大笔资金建造各种形式的水止洪水对附近农田造成灾害性破坏。工建筑物，以此满足水资源调配工作的要求。1．2排水对以前建成的水工建筑物勘测发现，水库在长除了蓄水功能之外，排水是水库的另一大功能时间拦洪、蓄水等作业中承当了过大的荷载，开始出体现：现不同程度的结构性病害。1)近年来水力发电在电能生产行业占有了重要水利部门应及时安排施工单位对其进行检修处地位，水库排水可用户水力发电生产，建成一个小型理，选配高性能混凝土材料实施加固改造。发电站可产出较多的电能。2)周边农田灌溉，水库可根据季节种植需要，为1水库的功能价值农作物种植提供良好的水资源，保证作物所栽土壤从总体结构上分析，就使用情况来说，水库的核内的水分充足』。心功能价值体现在以下3个方面：1．3配水1．1蓄水蓄水或排水是水库防洪功能的主要表现，除此自然界水资源量庞大，如何充分储存且利用水之外，水库对任何区域的水源都有分配作用，根据不资源是好好策划的问题。水库在雨季时候可以对水同水流区域的自然条件实施分配。资源进行蓄积处理，利用不同的水工建筑围挡起来[收稿日期]2012—12—19[作者简介]周会军(1978一)，男，甘肃庆阳人，工程师，研究方向为水利运行管理。一95—n2013年第3期黑龙江水利科技No．3．2013(第41卷)HeilongjiangScienceandTechnologyofWaterConservancy(TotalNo．41)我国水源发达地区开始建立了自动配水系统，蓄水阶段坝体不仅承受着钢筋混凝土的自重用以辅助当地水源的综合调控。如：水电站配备了力，也要承当水资源对坝体底部造成的垂直荷载，持水库监测系统，对蓄积水资源24h监测，为水资源开续性的力学荷载作用便会造成沉降。此种病害既会发提供了必要的参考。造成整个坝体地基小幅度下沉，也会瞬间性破坏结构。2水库勘测中发现的常见病害3塑性混凝土在水库除险加固中的应用目前，收录资料显示的水库病险集中于裂缝、沉降、渗漏等，在水库的大坝、溢洪道、放水建筑物等中塑性混凝土是一种具有较低弹性模量和较低的比较常见。具体表现在：模强比(一般低于1000MPa)的混凝土，它具有较大2．1裂缝的极限应变，受压极限应比大都超过1％，比刚性混目前，我国水利工程多采用了混凝土框架结构凝土大数倍至几十倍，且具有良好的抗渗性和抗震建造，用以保护水库周边地质层的稳定性。混凝土性，具有良好的耐久性，因而近年广泛应用于水库大由不同级配的砂砾材料混搭而成，有优越的黏合性坝消险中的抗渗墙。用其作为水库设施的基本结构能，使水库可抵制外在环境造成的破坏。随着年代具有较强的支护功能。的久远，早期的一批水库混凝土的材质性能略显落如今，施工单位在原有混凝土材料的基础上已后，混凝土因水库蓄水量增加而产生了裂缝，多数是经研制出塑性混凝土，用其作为水库除险加固的技由水流挤压荷载产生的裂缝现象。如：横向荷载加术方案，对改善建筑物结构及应用功能是很有帮助重造成了横向裂缝，沿着坝体水平方向扩展等。的。混凝土拌合物坍落度为10～90mm的混凝土，2．2渗漏应用于水库病害加固处理的措施：渗漏是一种长期性积累的病害现象，水库是大3．1大坝坝、溢洪道、放水建筑等共同建成的组合体。水库建病险水库渗流问题主要表现在土石坝坝体与坝筑物渗漏病险的成因：基渗漏，针对该类问题，配制塑性混凝土后可采取1)水库在蓄水、排水阶段，大水流对建筑物造成“上堵下排”加固措施。常用具体措施包括：坝体沿了强烈的冲刷力，水资源不断地冲击混凝土而使水轴线方向布置高压喷射灌浆、劈裂灌浆或冲抓套井分渗入其中J。回填黏土防渗墙，墙体基层结构用混凝土加固加宽；2)当大坝或溢洪道筑造体内水分含量超标，混上游坝坡填筑黏土斜墙或铺设防渗土工膜，大坝整凝土失去了原有的黏合性，水泥、砂、石等粗细集料体均使用新型混凝土凝固处理；这样可以起到较好的凝固性能减弱，进而造成了渗漏现象。的抗震、抗裂功能。2．3沉降3．2溢洪道蓄水过程中易产生强大的重力荷载，对坝体、溢针对溢洪道存在的病险问题，采取以下加固技洪道等主要结构造成沉降现象，这也是破坏水工建术：对过流能力不满足设计要求的溢洪道，结合塑性筑物的一大险情。以大坝为例，其在水库中用于水混凝土进行适当的拓宽处理；经必要性论证，对过流源的拦截控制，犹如“围墙”把水围挡住，需要放水时面裸露的溢洪道，进行清淤衬砌保护，衬砌通常采用再通过溢洪道排放。现浇混凝土形式；优化结构布置，尽量避免陡槽段和一96一n周会军：塑性混凝土在水库除险加固工程中的应用第3期消能段出现弯道，避免溢洪道坐落于不良地质条件不同的病害现象，从而给水库造成了较大的病险隐地段；根据水库运行需求，在溢洪道周边用钢筋网及患。材料是筑造水工建筑物的基本要素，材料质量混凝土共同加固。对水库结构性能发挥具有很大的影响。3．3输水涵管水利工程建设行业快速发展之后，新材料工艺小型水库坝下涵管往往构成土坝安全隐患，过技术开始推广于水库建筑物的改造施工，不仅解决去涵管结构差异很大，浆砌石管、钢筋混凝土预制管了过去旧式工艺遗留的质量问题，对现有打包、溢洪等形式不一，坝体、坝基埋设方式各异且一般管道等建筑物也起到了全面性的加固作用。径小。选定塑性混凝土作为水库加固处理的新材料，针对输水涵管潜在的病害问题，可根据坝体高施工人员要注重混凝土材料控制的控制，从原料选度参数进行必要的加固改造，以增强涵管在病害抵取到现场配制都要层层把关。抗方面的性能，以免水库出现异常状况对水资源调5结论度造成不利的影响。如：若坝不高，一般可采用开挖总之，水资源是维持人类长期生存的主要资源，重建的改造方式。合理地分配水源可提高其有效利用价值，为社会经3．4综合改造济发展创造诸多有利的条件。防洪安全加固原则是增大水库的泄洪能力，提水资源利用价值的实现，依赖于水利工程设施高建筑物抗洪抗害的能力。为了从根本上解决水库作用的发挥，政府必须引导施工单位积极完善水工病险问题，使用塑性混凝土还需注重多方面的改造建筑设施。处理，为水库提供安全有当坝顶实际高程稍低于计采用塑性混凝土处理水库病险状态，既简化了算高程时，可结合坝顶路面改造，上游侧增设高度小现场作业的工艺流程，也使坝体、溢洪道、输水管道于1．2m的混凝土防浪墙；当大坝欠高不大，经坝体等水工设施得到了加固保护，增强了各个结构的抗安全论证，可选择坝顶戴帽加高，一般坝顶戴帽加高病害性能。控制在2～3in以内；当坝顶实际高程远低于计算高程时，可采取坝坡培厚加高J。参考文献：[1]朱明友．我国水利工程结构病害的调查分析[J]．大坝与4加固施工期间的材料控制安全，2011，16(10)：22—25．落实科学发展观对水利行业提供了先进的指导[2]朱德江．土石坝渗流计算原理及防渗加固措施[J]．山西思想，确保水利设施功能正常发挥是水资源调度的建筑，2009，30(18)：76—78．基本要求。回顾过去水库功能的改造历程，其在水[3]黄永平．水库大坝安全检查中常见病害问题的检修处理资源调度方面的价值得到了肯定。[J]．吉林水利，2011，17(13)：12—14．考虑到长远性的发展规划，近年来国家对水工[4]郑小霞．分析塑性混凝土在水工建筑物改造中的有效利建筑物的勘测工作更加全面，旧水库勘测中发现了用[J]．中国城市经济，2011，11(5)：56—58．-—-——97·-——