浅议水库混凝土面板堆石坝止水及计算原理
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水利水电施工混凝土面板堆石坝技术摘要:水利水电工程建设有力保障人们的生产生活,它是一项利国利民、保障民生的重要工程。
所以,我们要对水利水电工程建设给予足够的重视,对混凝土面板堆石坝技术进行合理运用,切实保障水利水电工程的预防渗漏,从而有效提高水利水电工程建设质量。
关键词:水利水电;混凝土面板;堆石坝技术引言混凝土面板堆石坝是现代水利水电工程中常用的一种筑坝方法,采用这种方法建造的坝体主要由坝体内部的岩石和坝体外侧的混凝土面板组成。
在工程建设过程中,通常使用的是粗粒度较大的砂砾,在使用压实机和其他设备时,可以使其整体致密化,但也会使其产生变形。
水坝混凝土面板与堆石体的物性有较大差别,二者结合使用极易引发不同种类的病害。
为最大限度地降低病害,需要对大坝整体密实度与变形模量的相互影响进行深入研究,通过对面板变形模量与堆石体协调度的有效调控,降低或避免由于材料差异造成的病害。
1水利水电施工混凝土面板堆石坝技术1.1水利水电工程中坝体填筑施工技术在坝体填筑前,施工人员需将岸边、坝体基础等部位的杂物清理干净,确保工作面干净整洁,经检查合格后可以开始浇筑混凝土。
为了保证混凝土浇筑质量,技术人员需要对周边环境、天气情况、交通路线等影响因素进行深入分析。
如果处于汛期,则需要提前截流,避免影响混凝土浇筑及养护质量。
施工人员可以按照大坝表面施工阶段划分为不同的部分,分别进行施工,各个单元独立施工,最后将其组合,形成一个完整的整体,但连接部位会有接缝。
一般情况下,大坝自上而下可分为特殊垫层区、垫层区、过渡区、主堆石区、次堆石区等。
大坝建成后,上游还包括了粉质黏土铺盖区和石渣回填盖重区。
在不同结构、不同层次的大坝施工过程中,其设计参数也会有所差异,因此,无论是设计人员还是施工人员,都要高度重视结合部位这一重难点施工区域,对坝体、岸坡、建筑物之间进行有效结合,避免出现沉降、裂缝等问题,尽可能地降低水库大坝的安全隐患。
此外,应加强审核大坝特殊垫层和垫层渗透施工,严格控制相关参数,确保与规范标准、设计要求相一致。
浅论混凝土面板堆石坝施工技术1、前言土石坝因其取材广泛,可以就近取料故又被称为当地材料坝。
混凝土板堆石坝是土石坝的一种,混凝土面板是指堆石坝防渗体所用的材料是混凝土或钢筋混凝土结构,且防渗体位于坝体上游表面位置;堆石坝是指坝体的主要结构材料,以石渣、砂砾石、开挖爆破石料为主的坝体结构,因此,简称混凝土面板堆石坝。
混凝土面板堆石坝组成结构:主要由坝体、防渗体、排水体、防浪墙、坝体观测设施等组成。
除上述结构体外,还包括有趾板、接缝。
混凝土面板堆石坝是经过长期实践的经验坝,其优越性表现在安全性、经济性和适应性三个方面。
其施工特点为:(1)筑坝材料主要利用各种开挖料和当地材料,用料广泛,可以就近取料;(2)储料场布置灵活,既可储存在上游,也可在下游;(3)薄层碾压,工艺流程简单;(4)施工采用大容量土石方机械能达到很高上坝强度,具备快速施工条件;(5)施工基本上不受气候影响,冬、雨季可以正常施工;(6)分期施工,为施工渡汛,均衡生产提供了有利条件;(7)坝内施工道路布置灵活;(8)面板混凝土采用无轨滑膜施工;(9)表层止水施工快速简便。
2 挤压式混凝土边墙施工技术混凝土面板堆石坝最主要的防渗体结构就是混凝土面板,混凝土面板需要一个强有力而又质地均匀的支撑面来支撑它,这个支撑面还要按照要求确保面板的厚度适宜,从而降低混凝土的超浇量。
遇到强降雨天气,垫层坡面会因为雨水的冲刷侵蚀,遇到洪水,垫层坡面可能会因参与临时挡水而被水浪淘涮,危及坝坡甚至整个大坝的安全,为了避免这类现象的发生,就可以采用挤压式混凝土边墙。
挤压式边墙是混凝土面板堆石坝施工中的一项新技术。
它是设置在面板与垫层料之间,替代了传统的固坡砂浆;简化了上游坝面的垫层料超填、机械配合人工削坡、斜坡碾压、固坡砂浆等施工工序;减少了施工干扰,以水平碾压代替了斜坡碾压,提高了施工安全性,并保证了垫层碾压质量,加快了施工进度;汛期可以较好地抵抗水流的淘刷,有利于安全度汛;渗透性能与垫层料接近,强度与固坡砂浆相同,易满足设计要求,适应沉降变形;几何尺寸调整方便,边坡易控,缺陷好处理,施工质量保障率高,且整个上游坝面平整美观。
浅谈堆石坝砼面板止水工程的施工[摘要] 以浙江省义乌市巧溪水库除险扩容工程为例,介绍止水工程的施工情况,并对其中的一些重点和难点进行了分析和总结。
[关键词] 堆石坝砼面板止水施工一、工程概况巧溪水库位于浙江省义乌市浦阳江支流大陈江上游,原大坝坝型为多种土石混合坝,2005年开始除险扩容,主要工程包括:在挖除老坝的基础上加高大坝,新建溢洪道、引水建筑物、发电厂及升压站等。
加高后的大坝坝顶高程187.1m,最大坝高65.6m,坝顶长度286.75m,坝顶宽7 m,上、下游坝坡均为1:1.3。
堆石坝体分垫层区、过渡区、主堆区、次堆区分区填筑,分层碾压。
砼面板厚30~50cm,按6~12m分块,砼为C25W8F100。
上游面在184.5m以上设L型防浪墙,墙高3.7m,坝顶下游侧设砼栏杆。
大坝下游坝面为干砌花岗岩条石护坡,厚18cm,下面设碎石垫层,厚12cm,在高程135.9m,151.9m,168.9m处设马道,宽度为4~8.5m。
二、止水工程设计方案砼面板伸缩缝分为垂直缝和周边缝,义乌市巧溪水库除险扩容工程止水工程设计方案主要采用二道止水:铜止水片一道,SR塑性填料一道。
具体如下图:三、止水铜片施工1、材料选择:铜止水片应选用延伸率较大的铜卷材,延伸率不宜小于20%。
2、挤压成型:在加工厂或工作面附近按设计形状、尺寸采用专门成型机根据需要长度挤压成型。
3、就位:周边缝铜止水片作为趾板砼浇筑的一道工序,一次性安装较短,宜在工厂挤压成型后运至安装现场就位;而垂直缝由于沿面板长度分缝,一次性安装较长,一般尽可能采用较长的卷材铜止水片,以减少焊缝,提高止水的可靠性,就位安装时宜在面板砼滑模施工平台上从上往下边加工成型边就位,以免造成加工后的铜片因运输变形。
4、铜片安装:垂直缝施工时在M10砂浆垫层上均匀涂刷热沥青一道,厚0.3cm,而后粘贴PVC垫片,垫片粘贴需平整、无空鼓,再将加工成形的铜片放置在垫片上,最后在铜片左右两侧各设一道沥青止浆条,将铜片与垫片之间的空隙填塞,防止水泥浆进入两者间的空隙,保证铜片能沿垂直缝自由伸缩。
水利水电施工混凝土面板堆石坝技术分析摘要:近些年来我国经济快速发展,水利水电行业随之不断进步,在进行水利水电施工过程中,需要意识到混凝土面板堆石坝技术的重要性,能够保证水利水电施工的质量和应用安全。
在实际应用混凝土面板堆石坝技术时,施工单位还存在一定的问题,本篇文章浅述了水利水电施工阶段应用混凝土面板堆石坝技术的重要性,分析了水利水电施工阶段应用混凝土面板堆石坝技术存在的问题及解决措施,希望能够更好的解决水利水电施工关于混凝土面板堆石坝技术的问题,保证水利水电项目的质量,使其持续性发展。
关键词:水利水电施工混凝土面板堆石坝技术一、水利水电工程应用混凝土面板堆石坝技术的重要性(一)保证水利水电施工的质量混凝土属于人造材料,具有极高的强度和稳定性,正因为如此在进行水利水电施工过程中广泛应用混凝土,而应用混凝土面板堆石坝技术进行水利水电作业,能够更好的保证水利水电的施工质量。
除此之外,和其他种类的建筑材料比较,因为混凝土具备的强度能够接受更大的承受能力,所以混凝土材料对水利水电施工而言,能够使其施工更好的进行。
(二)提高水利水电项目的安全性在进行水利水电施工作业过程中,由于混凝土结构具有稳定性和耐久性,能够保障水利水电施工的质量,从而影响到工程的寿命,应用混凝土面板堆石坝技术能够更好的完成混凝土施工作业,保证其水利水电项目的安全性。
与此同时,水利水电项目是否具有安全性也是社会和人民最关注的问题性之一,施工作业过程中应用混凝土面板堆石坝技术,施工单位不光可以减少施工阶段投入的成本,也能够提高水利水电项目的耐久性,从而使其更好的发展。
(三)应用混凝土面板堆石坝技术能够提高工作效率在进行水利水电的施工过程中,由于混凝土的材料性质,混凝土施工是水利水电整体施工的难点作业,而施工单位应用混凝土面板堆石坝技术可以提高进行混凝土的施工作业,从而保证混凝土施工质量,避免出现无效作业的情况,使水利水电的施工作业更加高效的完成,从而保证施工单位的施工质量。
水利水电施工混凝土面板堆石坝技术分析发布时间:2021-07-21T16:54:57.383Z 来源:《城镇建设》2021年3月(上)7期作者:郑继[导读] 我们有必要深入研究混凝土面板堆石坝技术,满足水利水电工程技术发展的需求,进一步促进水利水电工程能够高效、按质按量顺利竣工,造福人类。
郑继身份证:42212619880904****摘要:我国的水利水电工程建设数量和规模都呈现与日俱增的趋势,从而也应该加强混凝土面板堆石坝技术的应用,该技术具有操作简单,成本低,而且结构稳定能够保障施工安全的优势,因此在水利水电工程中应用越来越广泛。
任何工程都要保证其建设质量,水利水电工程是惠及民生的工程,能够为居民的生产生活带来便利,在施工的过程中质量的保障是首要的。
因此,我们有必要深入研究混凝土面板堆石坝技术,满足水利水电工程技术发展的需求,进一步促进水利水电工程能够高效、按质按量顺利竣工,造福人类。
关键词:水利水电;混凝土;面板堆石坝技术引言水利工程作为一项惠民项目,现已遍布在一些水资源丰富地区。
在混凝土面板堆石坝施工中,常使用的技术是高强度填筑施工技术,文章通过梳理该技术在应用期间管理要点,明确各作业环节要点,为相关工作者提供借鉴。
一、水利工程中面板堆石坝结构及施工特点在面板堆石坝中,坝体为主要构件。
依靠堆石填料颗粒间的相互咬合与衔接产生骨架作用,在保证坝体结构稳固的同时,为面板提供支撑力。
在坝体填筑材料不能做到碾压密实的情况下,使填筑体变形模量减小,整体压缩变形增加。
发生较大的沉降变形,将导致面板和止水结构失效,结构整体功能被破坏,出现大量的渗水问题,使大坝运行面临安全威胁。
坝体带有稳固性和自由排水的功效,不会出现剪切破坏等常见失效现象,出现损坏时以面板开裂、止水结构失效等为主,暂未发生整体失稳事件。
堆石坝对地质、地形等条件适用性强,建设在坚硬岩基或砂砾层上可以获得较强的抗滑性,采用的堆石为非冲蚀材料,推流稳定性较好,且整个堆石体干燥,抗震性良好。
混凝土面板堆石坝面板砼及接缝止水专项施工方案一、前言混凝土面板堆石坝在水利工程中起到重要的防洪和防渗作用。
为了确保坝体结构的牢固性和防渗性能,专门的施工方案是必不可少的。
本文将详细介绍混凝土面板堆石坝面板砼及接缝止水的专项施工方案,以保障工程的质量和安全。
二、施工材料准备1.砼原材料准备:根据设计要求配制高质量的砼,包括水泥、砂、骨料等;2.面板材料准备:选用高强度、耐久性好的混凝土面板;3.止水材料准备:选用优质的止水材料,确保接缝处的密封性;4.其他辅助材料:如脱模剂、加固钢筋等。
三、施工步骤1.砼浇筑:按照设计要求和施工图纸进行砼浇筑,确保砼质量符合要求;2.面板安装:将面板按照设计图纸预埋或固定在坝体上;3.接缝处理:在面板之间的接缝处进行止水处理,确保接缝处的密封性;4.质量检查:对砼和面板进行质量检查,保证施工质量;5.验收:完成砼浇筑、面板安装和接缝处理后,进行验收,合格后方可进入下一步工序。
四、施工注意事项1.施工环境:保持施工现场干净整洁,确保施工质量;2.砼浇筑:严格按照设计要求进行砼浇筑,避免砼的裂缝产生;3.面板安装:精确安装面板,保证均匀受力,增强结构的稳定性;4.接缝处理:接缝处的止水处理要细致,确保无渗漏;5.施工期限:按照施工计划进行施工,确保工期的顺利进行。
五、总结混凝土面板堆石坝面板砼及接缝止水的专项施工方案是保障工程质量和安全的关键步骤。
通过严格按照施工方案进行施工,可有效提高工程的抗洪和防渗能力,确保水利工程的稳定运行和安全性。
在实际施工中,施工人员需要加强沟通,认真执行每个施工步骤,以确保施工质量和安全。
简述水利水电施工混凝土面板堆石坝技术发表时间:2020-11-09T07:43:45.788Z 来源:《新型城镇化》2020年14期作者:王保纳[导读] 混凝土面板堆石坝快速筑坝技术是当前水电站施工建设中创新用的主要技术之一。
身份证号码:41292419771010xxxx摘要:在水利工程大坝施工建设过程中, 利用堆石或者砂砾石进行混凝土的分层碾压浇筑, 可以有效的提高水利工程大坝的强度和防渗性能, 应用日渐广泛。
但是在施工过程中 , 面板堆石坝堆石体密实度的高低关系着整个大坝的施工质量 , 必须重视其碾压技术的选择和应用。
本文将结合实例分析水利工程面板堆石坝碾压技术具体应用, 为相关工作者提供参考借鉴。
关键词:水利水电工程;混凝土面板;堆石坝技术引言混凝土面板堆石坝快速筑坝技术是当前水电站施工建设中创新用的主要技术之一。
该技术的应用极大改善了以往水电站坝体施工效率低且施工效果未能达到预期目标的状况,在满足工程建设质量要求等方面起着非常重要的作用。
而在实际混凝土面板堆石坝快速筑坝技术应用过程中,要加强对实际常用几项技术的分析,积极与信息化技术相融合,充分发挥信息技术的优势和价值,充分展现混凝土面板堆石坝快速筑坝技术效果,为质量达标和成本管控提供保障。
1坝体结构面板堆石坝坝体主要由面板、垫层料护坡、垫层料、过渡料、堆石体、下游护坡等构成。
随着理论研究的深入、施工技术水平的发展,施工工艺的创新,对坝体的划分也进行了细分,如堆石体划分为主堆石体、次堆石体、下游堆石体;新工艺方面马来西亚巴贡坝没有采用传统的垫层料斜坡坡面碾压而采用了挤压边墙技术。
2混凝土面板堆石坝施工要求采用混凝土面板堆石坝技术建设的水利水电工程,主要是由坝体内部的堆石体和外部的混凝土面板组成大坝主体。
因为堆石体的材料选择是粒径较大的砂石,在压实的过程中虽然会增加整体的密实度,会出现易变形以及变形时间长等问题 ; 并且石体外部的混凝土面板存在的物理性和堆石体有很大的差别,很容易导致大坝病害出现。
水利施工混凝土面板堆石坝设计一、引言混凝土面板堆石坝是一种采用混凝土面板和石块相结合的堆石坝。
它结合了混凝土的刚性和石块的可调节性,不仅具有良好的抗震性能和溢流能力,还能在一定程度上满足堆石坝的节能减排要求。
二、设计原则1.安全可靠性:设计应满足混凝土面板堆石坝的抗震要求,确保其在极端情况下的稳定性和安全性。
2.节能减排:设计应考虑混凝土面板堆石坝的节能减排要求,控制材料消耗量,最大程度地减少对环境的影响。
3.综合经济性:在满足安全要求的前提下,设计应尽可能节约投资,提高工程的经济效益。
三、设计参数1.坝址:根据实际情况选择合适的坝址,确保地基稳定性和地质条件良好。
2.设计洪水标准:根据当地气候和水资源状况,确定设计洪水标准,确保坝体能够承受不同频率的洪水冲击。
3.坝体高度:根据设计洪水标准和地形条件,确定坝体的高度,确保其满足抗洪要求。
4.坝顶宽度:根据坝体高度和洪水流量,确定坝顶的宽度,确保坝顶能够容纳足够的溢流能力。
5.坝体参数:根据坝体高度、坝顶宽度和设计排水量,确定坝体的参数,包括坝体倾斜系数和坝体线型。
6.防渗措施:根据地质条件和设计要求,确定防渗措施,包括坝体的防渗层和护坡工程。
四、设计步骤1.基础设计:进行地质勘察和地形测量工作,确定坝址和地基条件,并进行地下水位测量,确定基础设计参数。
2.坝体设计:根据设计洪水标准、坝体高度和坝顶宽度,确定坝体的参数,包括坝体倾斜系数和坝体线型,并进行抗震计算和稳定性分析。
3.水工结构设计:根据设计洪水标准和溢流能力要求,确定溢流堰的参数,包括溢流堰高度、溢流堰宽度和溢流堰线型,并进行水力计算和稳定性分析。
4.防渗措施设计:根据地质条件和设计要求,确定防渗措施,包括坝体的防渗层和护坡工程,并进行稳定性分析和水力计算。
5.施工方案设计:根据设计要求和施工条件,确定施工方案,并进行经济性分析和节能减排评估。
五、结论设计完成后,应进行设计方案评审和提交审查,确保设计符合相关标准和规范要求。
水利水电施工混凝土面板堆石坝技术摘要:随着科学技术的进步和生产效率的提高,水利水电工程项目得以快速发展,但发展过程中还有一些问题需要解决。
水利水电工程是一项历史悠久的建设性项目。
随着我国经济水平越来越高,对水利水电工程的建设、运营、管理和维护等工作都更加地重视。
本文主要对水利水电施工混凝土面板堆石坝技术进行论述。
关键词:水利水电;混凝土面板;堆石坝引言土石坝是水利水电工程建设中常用的形式之一,和混凝土坝体相比,土石坝具有原材料易得,施工成本低等优势。
但同时对填筑质量和混凝土浇筑质量有更高的要求。
1水利水电混凝土面板堆石坝施工要求在现代水利水电工程建设中,经常使用混凝土面板堆石坝技术,该技术建设的大坝主体主要包括坝体内的石体和外部的混凝土面板两部分。
工程项目建设中常用的石体材料为较大颗粒的砂石,施工人员借助压实机械等设备设施可增加整体的密度,但也增加了变形的可能性。
由于构成水利水电大坝的混凝土面板与堆石体之间存在很大的物理性能差异,因此,这两者的融合应用很容易引起不同类型的病害。
为了尽量减少病害,施工技术人员必须高度重视并深入研究坝体整体密实度、变形模量之间的关系,只有控制好混凝土面板变形模量和堆石体协调性,才能减少甚至避免因物料差异而引起的病害。
2水利水电施工混凝土面板堆石坝技术2.1软岩堆石坝料应用技术土石坝因为具有工期较短、对地质环境适应性强、工程投资低等优势,已经成为目前我国水利水电资源开发中首选的挡水建筑物类型。
随着土石坝筑坝技术的不断发展,特殊土石坝材料的应用越来越广,尤其是土石坝中软岩坝料的应用,成为近年来水利水电工程建设领域的热点。
堆石料的物理特性,由于其检测方法简单,检测结果能够直接反映坝料填筑的压实水平,因此其物理特性一般作为大坝填筑施工的质量控制标准。
但是,堆石料的物理特性又决定了其在一定级配条件下的压实状态,也就决定了其在不同应力水平下的力学行为。
因此,堆石料的物理特性是整个软岩堆石料筑坝的关键依据。
水利水电施工混凝土面板堆石坝技术摘要:文章根据以往工作经验,对混凝土面板堆石坝技术要点进行总结,并从混凝土的振捣和收面、滑模提升、面板养护、特殊天气的质量控制、止水片施工质量控制5方面,论述了混凝土面板施工质量控制。
关键词:水利水电施工;混凝土;面板堆石坝技术1混凝土面板堆石坝施工要求使用混凝土面板堆石坝技术构建水利水电工程,主要是由坝体内部堆石体以及外部混凝土面板组成大坝主体。
由于堆石体材料选择主要以粒径较大的砂石为主,在压实过程中,虽然会增加整体密实度,但也会容易引发变形,或者是变形时间较长等问题。
更为重要的是,石体外部混凝土面板存在明显的物理性与堆石体差异性,增加了大坝病害问题的出现概率。
2混凝土面板堆石坝技术要点2.1基础面处理及测量放线对于大坝施工范围中存在的反坡问题,可以使用破碎锤进行有效处理,合理控制排水设施,确保工程在建设中能够满足实际质量要求。
反观测量放线操作,混凝土面板堆石坝涉及分层浇筑施工环节,工作人员需要在不同范围内设置边界线,并做好辅助料厚度尺寸控制工作,通过测量放样对厚度尺寸进行合理确认,之后借助石灰石或者是油漆进行合理化测量操作。
2.2坝体填筑在水库工程混凝土面板结构施工操作执行前,工作人员首先要执行坝基、岸坡等合理处理操作,之后按照具体要求执行混凝土填筑施工。
对于实际施工相关工作人员需要对具体水文条件、气象环境等因素进行综合分析。
如果在汛期进行施工,相关工作人员应采取必要措施,做好基坑截留处理操作。
在水库大坝坝面施工时,可以根据实际施工部分进行全面划分,设计多个施工单元,保证同时施工,之后组合成1个整体坝面。
整个混凝土面板堆石坝填筑环节,应严格按照具体施工工艺要求进行,并做好各项标记工作,避免出现漏压和过压等情况。
2.3洒水及压实操作为了维护施工操作的全面执行,相关工作人员可以在拦河坝设置直径为80mm的镀锌管,进而将引水操作完成,将其直接应用到填筑和挤压边墙养护环节中。
浅议水库混凝土面板堆石坝止水及计算原理摘要:本文通过对水库混凝土面板堆石坝止水、工程面板失效情况的计算分析、施工中应注意的问题,论述了坝体止水系统失效的模拟方法,并研究了周边缝以及面板垂直缝止水破损失效对坝体的影响规律。
关键词:水库混凝土;面板堆石坝;计算原理;施工;止水一、引言混凝土面板堆石坝的防渗体系主要由混凝土面板、趾板、防渗墙及灌浆帷幕等基础防渗设施组成。
混凝土趾板的作用是将基础防渗设施及坝体混凝土面板相连接,形成完整的防渗体系。
混凝土趾板与面板之间设周边缝,趾板与面板都是分期浇筑的,块与块间也有各种接缝,接缝的止水也是防渗体系中的重要环节。
混凝土面板堆石坝的止水系统主要包括周边缝止水、面板划分条块的面板缝(垂直缝)止水、分期浇筑面板的水平缝止水以及面板与防浪墙底板间的水平缝止水等。
这些不同类型的接缝止水是面板坝防渗体系中重要而又薄弱的环节,接缝张开、止水失效往往是面板坝大量渗漏,甚至导致面板坝出现险情的重要原因。
二、计算原理考虑稳定渗流情况,采用基于变分不等式理论的固定网格迭代方法截止负压法求解。
采用Galerkin逼近方法,可导出有限元矩阵方程如下:[K]{P}={F} (1)式中[K]——总体渗透矩阵;[P]——结点压力列向量;[F]——结点流量列向量。
它把各个单元的结点贡献累加到总体渗透矩阵和结点荷载列向量中去。
式(1)是非线性的,可用截止负压法求解。
为了勾画出一个光滑而精确的自由面,允许在自由面以上的非饱和区中存在一定的负水压力,而饱和区中的压力保持为正,这样,单元中的零压面就是自由面。
这些负压值应满足两个条件:①应足够大,以保证自由面穿过单元时的插值精度;②应有一定的幅值,即截止负压,保证当网格尺寸趋于零时,其值也趋于零。
三、止水失效影响分析3.1计算模型与方案某混凝土面板砂砾石坝,趾板建于深厚覆盖层上,覆盖层以上坝高110m,坝顶高程1654m,坝顶长度337.6m。
面板每12m分垂直缝,计算时截取2块6m宽的面板夹一条2cm宽的面板缝以及坝体和坝基建立有限元模型。
混凝土面板堆石坝铜止水的研究郝巨涛吕小彬贾金生(中国水利水电科学研究院结构材料研究所)娄平宜曹德青(北京理工软件技术开发有限公司)【摘要】铜止水作为混凝土面板堆石坝接缝中的一道基本止水被广泛应用.本文通过铜止水的剪切试验和数值分析计算对铜止水的变形特性进行了研究,取得了一些有意义的结论.以此为基础.提出了面板坝锅止水的设计方法,以壤小铜止永设计工作中的盲目性和不确定性。
【关键词】铜止水1面板堆石坝结构模型试验结构数值分析。
舀一藻0一、前言混凝土面板堆石坝的接缝止水是关系大坝运行’睛况的一个关键组成。
自阿里亚(1980)建成之后,面板坝的周边缝通常采用两道或三道止水,其中铜止水作为一道基本止水被保留沿用至今。
.铜止水的止水效果取决于铜止水的两个能力.其一是铜止水在运行中抵抗断裂、破坏的能力;其二是铜止水与混凝土之间的抗绕渗自E力。
对于后一种能力,可以采用诸如在铜止水翼板复合密封橡胶的方法进行加强,本文对此不进行深入讨论。
在铜止水的结构设计中,铜止水鼻子部分的设计无疑是最重要的。
一般来讲,鼻子的展开长度应当大于接缝张开位移和沉陷位移之和。
同时在确定鼻子的高度和宽度时还应考虑接缝滑动位移的作用,它将在铜止水中产生剪切应变。
经验表明,剪切作用将使铜止水的变形复杂化f1】,仅仅借助于简单的材料力学分析无法正确地反映这一变形的实际情况。
这一点正是造成铜止水设计目前还处于经验类比阶段的根本原因,目前的设计方法无法正确地考虑剪切作用.以前铜止水主要采用试验方法进行研究。
文献【2]的试验结果表明铜止水的抗剪能力与鼻子的长度成正比,当鼻子的高宽比为2.4时.剪切作用的影响最小。
对于天生桥面板坝(1999),通过试验选择的鼻子高度为70ram,宽度为30mm.该铜止水可以承受24.5mm的接缝剪切位移而不至与混凝土发生分离破坏。
本文研究的重点是铜止水的承载能力。
通过剪切试验和数值分析研究.提出了一个新的铜止水的设计方法,该方法反映了铜止水的抗剪能力。
水利水电施工混凝土面板堆石坝技术分析关键词:水利水电;混凝土;面板堆;石坝技术一、混凝土面板堆石坝施工要求使用混凝土面板堆石坝技术构建水利水电工程,主要是由坝体内部堆石体以及外部混凝土面板组成大坝主体。
由于堆石体材料选择主要以粒径较大的砂石為主,在压实过程中,虽然会增加整体密实度,但也会容易引发变形,或者是变形时间较长等问题。
更为重要的是,石体外部混凝土面板存在明显的物理性与堆石体差异性,增加了大坝病害问题的出现概率。
所以在混凝土坝石施工阶段执行上,工作人员需要对整体密实度或变形模量问题进行充分考虑,控制好混凝土面板变形模量,将物料差异性所导致的病害问题发生概率降到最低。
二、混凝土面板堆石坝技术的重点1.基础表面的全面清理和测量放线要求在水库大坝工程的具体施工工作开展之前,领导者要带领和组织相关施工人员将大坝基础表面的杂物和灰尘清理干净,另外在进行填筑工作之前要再次进行清理工作,从而将质量劣质的工程物料彻底清除。
通过采用破碎锤可以有效解决大坝施工过程中的反坡问题,使排水设备可以得到有效合理的控制,这样才能保证工程建设符合质量标准和要求。
测量放线也要按施工要求进行操作。
在混凝土面板堆石坝的分层浇筑施工阶段中,相关施工人员要根据施工范围不同来设置边界线,并且要严格控制好辅料厚度尺寸,借助测量放样方式来确定厚度的尺寸,合理化测量可以采用油漆或石灰石等材料来进行操作,测量工作人员在进行压边墙测量过程中要确保测量数据的真实性和准确性。
测量不当的话就会造成结构设计和设计方案要求不一致。
大坝填筑施工测量放线工作要制定和采用有效的方法来执行,这样才能最大化的杜绝漏碾和漏压的情况出现。
2.水库工程坝体的填筑工作在水利工程混凝土面板施工工作开展以前要对岸边和坝体基础等进行处理工作,处理工作结束后再结合施工要求来进行混凝土浇筑工作。
施工工作进行时要考虑到周边环境的水利条件以及天气状况等,若是汛期阶段要进行施工工作的话,就要在施工前先做好截流处理工作,另外水库大坝表面施工各个阶段要划分成不同的施工部分。
水库大坝施工中堆石混凝土技术的运用探讨引言对于堆石混凝土而言,是最近几年来混凝土工程施工的一种新的技术,这种技术是存在工艺比较简单和价格低廉以及水化温升较小,并且具有良好的施工效率,并且施工效率高、工期短,在众多工程中得到了广泛应用,其前景十分广阔。
堆石混凝土由混凝土和堆石体两部分组成。
堆石混凝土已在电力、公路、铁路、市政、港口、能源等领域的大型工程中得到应用。
早在十几年前,我国就已经明确堆石混凝土技术属于创新技术,并拥有自主知识产权,在水利工程中具有一定的应用,并且也是全面的促进该项技术的创新和发展。
一、分析堆石混凝土施工的技术和原理(一)分析对堆石混凝土的施工技术对于堆石混凝土而言,主要是在仓中将大直径块石堆放在一起,之后便在堆石表面进行混凝土的筑工作,通常情况下,所选择使用的混凝土主要是为专用的自密实混凝土,这种材料的具有良好的流动性、穿透性,并且可以依靠自重将堆石的空隙填满,从而形成一个结构完整、密实度与水化热都很高的大体积混凝土。
该技术具有工艺简单、价格低廉、水化温升小,并且具有良好的施工效率,并且施工效率高、工期短,在众多工程中得到广泛应用,现如今堆石混凝土存在较为广阔的应用前景,对于工程建设和发展存在重要的意义。
(二)分析对石混凝土施工工艺原理对于堆石混凝土而言,在实际进行施工前,需要做好模板工作,完成模板就位后,便将其块石选择使用机械或者是人工堆至一点二米到一点五米的高度,从而进行自密实混凝土灌注工作。
但是对于自密实混凝土,主要存在以下特点:一是流动性比较高;二是不离析;三是均匀和稳定,在实际进行浇筑的过程中,主要是依靠自重流动,振捣而达到密实的优点,当自密实混凝土依靠自匀地填充到堆石体的空隙,与堆石体凝结硬化后新的混凝土体,即堆石混凝土。
(三)堆石混凝土技术在水库施工过程中存在的优势对于堆石混凝土技术而言,主要是将满足一粒径要求的块石料要自然的堆满仓面,之后才能够在堆石体表面进行浇筑,这样做的目的能够对一些特殊需求的高自密实性能混凝土进行满足,完全不需要振捣就能够依靠自重填充堆是体空隙,进而在一定程度上形成比较密实度的混凝土。
混凝土面板堆石坝面板接缝表面止水施工工法混凝土面板堆石坝面板接缝表面止水施工工法一、前言混凝土面板堆石坝是一种常用的水利工程建设形式。
在堆石坝的施工过程中,由于堆石坝面的接缝会存在一定的渗漏问题,因此需要采取相应的施工工法来确保接缝表面的止水性能。
本文将介绍一种适用于混凝土面板堆石坝的接缝表面止水施工工法。
二、工法特点该施工工法具有以下几个特点:1. 灵活多变:可根据实际工程情况调整工艺流程,适应不同工程需求;2. 工艺成熟:经过实践验证,工法稳定可靠,施工效果好;3. 接缝表面平整:通过采用特殊的填充材料和止水材料,确保接缝表面平整;4. 施工周期短:采用高效的施工工艺,可以降低施工时间成本;5. 维护便捷:接缝表面的维护保养相对较简单,可以减少后期工作量。
三、适应范围该施工工法适用于混凝土面板堆石坝的各类接缝表面止水施工,包括垂直接缝、水平接缝和斜接缝等。
四、工艺原理该工法的施工工艺与实际工程之间的联系主要依靠以下几点技术措施:1. 表面清理:对接缝表面进行清理,将杂质、灰尘等物质清除干净,保证施工材料的附着力。
2. 表面处理:对接缝表面进行处理,如修补破损处、打磨平整等,增加后续施工的粘结性能。
3. 填充材料选择:根据接缝表面的特点选择适合的填充材料,比如聚氨酯填缝胶、环氧树脂填充料等,确保填充效果好。
4. 止水材料施工:使用合适的止水材料进行涂覆,保证接缝表面的止水性能。
五、施工工艺1. 清理接缝表面,确保表面干净无杂质。
2. 对接缝表面进行修补处理,确保表面平整。
3. 选择适当的填充材料,进行填充施工,保证填充效果好。
4. 在填充材料干燥后,进行止水材料的涂覆施工,确保接缝表面的止水性能。
5. 施工结束后进行检查,确保施工质量合格。
六、劳动组织根据实际工程情况,合理组织施工人员进行劳动分工,确保施工进度和质量。
七、机具设备1. 清理设备:如扫帚、吸尘器等。
2. 表面处理设备:如修补工具、打磨机等。
混凝土面板堆石坝表止水设置及单价分析摘要:本文介绍了面板堆石坝表止水结构形式及施工工艺,通过工程实例,结合设计图纸,运用现场测定法,对表止水综合单价进行详细分析,为类似工程提供了参考依据。
关键词:面板堆石坝;表止水;综合单价某水利枢纽工程主要建筑有混凝土面板堆石坝,底孔泄洪洞、表孔溢洪洞、引水发电系统及厂房等。
面板为坝体的主要防渗体结构,共分为54块,采用C25F200W12聚丙烯纤维混凝土浇筑,其中宽6m面板29块,宽12米的面板25块。
面板与趾板连接处的周边缝、面板划分条块的垂直缝、分期浇筑面板间的水平缝、面板与防浪墙底板间的水平缝等不同类型、不同部位的接缝止水结构的设计和止水材料的选择,对提高面板堆石坝安全、耐久的运行,方便施工、适应一定的变形等具有重要意义。
本工程共设计各类接缝总长8932m,由于类型和结构不同,因此单价也各不相同,但现行的水利定额中止水子目并不能全面涵盖面板止水项目,准确、合理计算止水单价具有一定的难度。
应结合设计图纸、施工工艺,深入施工现场,现场测定不同类型结构止水的人工、材料和机械消耗量,从而达到准确、合理计算的目的。
1 表止水的结构吉音水利枢纽面板堆石坝的接缝根据位置及作用可分为面板垂直缝(A型垂直缝、B型垂直缝)、周边缝(C型缝、D型缝、面板与防浪墙接缝)、其它缝型(趾板伸缩缝、连接板伸缩缝、防渗板伸缩缝)等18种接缝,主要缝型结构如下:1.1 垂直缝止水结构(1)A型垂直缝:A型垂直缝为张性缝,位于左右岸部分面板受拉区范围内。
主要由SK-Ⅲ底胶、Ф50氯丁橡胶棒、GB柔性嵌缝填料、8mm厚三元乙丙橡胶板等组成,并用不锈钢扁钢压条(60×6mm)和不锈钢膨胀螺栓固定,具体结构形式详见下图:(2)B型垂直缝:B型垂直缝为压性缝,位于面板中部受压区范围内。
顶部主要由SK-Ⅲ底胶、Ф50氯丁橡胶棒、GB柔性嵌缝填料、8mm厚三元乙丙橡胶板等组成,并用不锈钢扁钢压条(60×6mm)和不锈钢膨胀螺栓固定,具体结构形式详见下图:1.2 周边缝止水结构(1)C型周边缝:水位变动区以下面板与趾板的接缝,主要由SK-Ⅲ底胶、Ф50氯丁橡胶棒、GB柔性嵌缝填料、8mm厚三元乙丙橡胶板等组成,并用不锈钢扁钢压条(60×6mm)和不锈钢膨胀螺栓固定,具体结构形式详见下图:(2)D型周边缝:水位变动区以上面板与趾板的接缝,主要由SK-Ⅲ底胶、Ф50氯丁橡胶棒、GB柔性嵌缝填料、8mm厚三元乙丙橡胶板等组成,并用不锈钢扁钢压条(60×6mm)和不锈钢膨胀螺栓固定,具体结构形式详见下图:(3)防浪墙与面板之间周边缝:面板顶部与防浪墙底板之间的接缝,主要由SK-Ⅲ底胶、Ф25氯丁橡胶棒、GB柔性嵌缝填料、8mm厚三元乙丙橡胶板等组成,并用不锈钢扁钢压条(60×6mm)和不锈钢膨胀螺栓固定,具体结构形式详见下图:2 表止水施工工艺(1)缝面打磨:使用角磨机从两侧向槽内,将缝内所有接触面和缝口打磨平整。
水利水电施工混凝土面板堆石坝技术分析摘要:由于混凝土面板堆石坝具有投资少、工期短、安全性好、就地取材、导流简单等优点,因此,在水利水电施工中,它是一种重要且应用广泛的坝型,也是我国水利水电工程的首选坝型。
关键词:水利水电;混凝土面板;堆石坝技术近年来,我国经济的快速发展带动了水利水电工程的发展壮大,混凝土面板堆石坝技术在水利水电工程施工中发挥了重要作用。
混凝土面板堆石坝技术操作简单方便,整体结构相对稳定,所以其有利于保证工程的安全使用。
混凝土面板堆石坝技术的科学合理应用,为提高水利水电工程质量及其发展提供了有利条件。
一、混凝土面板堆石坝技术发展混凝土面板堆石坝施工技术已有很长时间的发展,最早产生在美国,并使用的是木质面板。
经很长时间发展后成为了现在的混凝土堆石坝。
这一过程的演变大致经过了三个阶段:①最早通过使用堆石来进行抛填,这样形成的堆石坝坝体较低,高度一般在100m以下,并且由于技术的不成熟质量也达不到预想水平,往往会出现裂缝、渗漏、变形等情况。
②后来逐渐从抛填式堆石向碾压堆石过渡,但并未得到一个实质性发展,一直未改观。
③在1960年以后,碾压堆石开始大力发展并取代了抛填堆石,而且开始有了一些新的技术能制造出一些高质量坝体,这时的技术可说是成熟阶段引领着现代的主流建设。
混凝土面板具有很多优势:①生产成本低;②生产效率高,工期较短;③质量好,性能强。
因此,这一技术得到了大力实施和推广,现在堆石坝技术的成熟对工程的进行有了更大的支持,世界上产生了高达二百米的堆石坝也是目前最高的堆石坝。
二、混凝土面板堆石坝施工优点水利工程同时追求质量和经济效益,因此需选择兼具两种特点的施工方式。
坝体作为水利工程的重要组成部分,其施工方式对整个工程的影响尤为重要。
混凝土面板堆石坝是一种优秀的施工方式,其特点是技术简单、具有稳定的施工效果,坝体安全性出色,具有很强的稳定性,能就地取材,抗震性好。
另外,施工时的技术操作较简单,无需复杂设备,能排除外界干扰,所以具有较低成本。
浅议水库混凝土面板堆石坝止水及计算原理
摘要:本文通过对水库混凝土面板堆石坝止水、工程面板失效情况的计算分析、施工中应注意的问题,论述了坝体止水系统失效的模拟方法,并研究了周边缝以及面板垂直缝止水破损失效对坝体的影响规律。
关键词:水库混凝土;面板堆石坝;计算原理;施工;止水
一、引言
混凝土面板堆石坝的防渗体系主要由混凝土面板、趾板、防渗墙及灌浆帷幕等基础防渗设施组成。
混凝土趾板的作用是将基础防渗设施及坝体混凝土面板相连接,形成完整的防渗体系。
混凝土趾板与面板之间设周边缝,趾板与面板都是分期浇筑的,块与块间也有各种接缝,接缝的止水也是防渗体系中的重要环节。
混凝土面板堆石坝的止水系统主要包括周边缝止水、面板划分条块的面板缝(垂直缝)止水、分期浇筑面板的水平缝止水以及面板与防浪墙底板间的水平缝止水等。
这些不同类型的接缝止水是面板坝防渗体系中重要而又薄弱的环节,接缝张开、止水失效往往是面板坝大量渗漏,甚至导致面板坝出现险情的重要原因。
二、计算原理
考虑稳定渗流情况,采用基于变分不等式理论的固定网格迭代方法截止负压法求解。
采用Galerkin逼近方法,可导出有限元矩阵方程如下:
[K]{P}={F} (1)
式中[K]——总体渗透矩阵;
[P]——结点压力列向量;
[F]——结点流量列向量。
它把各个单元的结点贡献累加到总体渗透矩阵和结点荷载列向量中去。
式(1)是非线性的,可用截止负压法求解。
为了勾画出一个光滑而精确的自由面,允许在自由面以上的非饱和区中存在一定的负水压力,而饱和区中的压力保持为正,这样,单元中的零压面就是自由面。
这些负压值应满足两个条件:①应足够大,以保证自由面穿过单元时的插值精度;②应有一定的幅值,即截止负压,保证当网格尺寸趋于零时,其值也趋于零。
三、止水失效影响分析
3.1计算模型与方案
某混凝土面板砂砾石坝,趾板建于深厚覆盖层上,覆盖层以上坝高110m,坝顶
高程1654m,坝顶长度337.6m。
面板每12m分垂直缝,计算时截取2块6m宽的面板夹一条2cm宽的面板缝以及坝体和坝基建立有限元模型。
X轴为顺河流方向,由上游指向下游;Y轴为坝轴线方向,由右岸指向左岸;Z方向为垂直向上,与高程一致。
为了尽可能准确地模拟面板缝,并尽量减小计算规模,共取了10个控制断面,沿坝轴线方向分别为:
Y=0.0,3.0,5.5,5.9,6.0,6.02,6.12,6.5,9.0,12.02(m)。
加密细分后形成有限单元网格,生成的有限元结点总数为29990,单元总数为25839。
析止水系统破损失效对大坝渗流性态的影响,研究坝体止水系统破损失效对坝体内的浸润面、渗透坡降、渗透流量等的影响规律,拟定19种工况进行计算分析,其中包括2cm宽周边缝破损失效时缝宽分别被拉为2cm、5cm、10cm和20cm;面板缝下部、中部和上部分别失效;每种类型失效时又分为50%止水破损失效(缝后水头为缝前水头的50%)、75%止水破损失效(缝后水头为缝前水头的75%)、100%止水破损失效(缝后水头等于缝前水头)等。
3.2计算参数
坝基岩体渗透系数如表1所示。
表1 坝基岩体渗透系数表
3.3计算结果与分析
3.3.1浸润面的变化
(1)当周边缝止水破损失效时,各断面浸润线位置变化不大;但当面板缝止水破损失效时,在断面Y=3.0m(Y=6.01m)浸润线稍高。
(2)对于不同的破损程度,即50%止水破损失效、75%止水破损失效、100%止水破损失效,比较其与止水系统完好时的浸润线位置,可见,随着破损程度的不断提高,坝体浸润线也依次升高。
一般在坝轴线前的浸润线位置变化较大,在坝轴线后的浸润线变化较小。
(3)周边缝止水完全破损失效共模拟四种类型,即2cm宽的周边缝失效后缝宽分别被拉为2cm、5cm、10cm和20cm,失效长度均为6m。
由工况比较可知,随着接缝宽度的不断增大,坝体浸润线也逐次升高,但总体来说,变化不大。
(4)面板缝止水破损失效共模拟三种类型,分为上部止水破损失效、中部止水破损失效、下部止水破损失效,其失效长度相当。
由工况比较分析可知,面板缝中部止水破损失效时坝体浸润线位置较高,上部止水破损失效时坝体浸润线位置较
低;下部止水破损失效时浸润线位置介于前两者之间。
也就是说,在本模型所采用的计算参数条件下,中部止水破损失效影响较大,其次为下部止水破损失效,最后为上部止水破损失效。
3.3.2渗透流量的变化
(1)当周边缝止水破损失效时,对于不同的破损程度即50%止水破损失效、75%止水破损失效、100%止水破损失效,比较其与止水系统完好时的渗透流量,可见,随着破损程度的不断提高,通过坝体和坝基的流量也依次增大。
(2)面板缝止水破损失效时,对于不同的破损程度即50%止水破损失效、75%止水破损失效、100%止水破损失效,比较其与止水系统完好时的渗透流量,可见,随着破损程度的不断提高,通过坝体和坝基的流量也依次变大,但变化幅度不大。
在相同程度的破损失效工况中面板缝中部止水破损失效通过坝体和坝基的流量较大,其次为面板缝下部止水破损失效,面板缝上部止水破损失效通过坝体和坝基的流量较小。
(3)因周边缝止水破损失效只模拟了6m长的止水破损失效,而面板缝止水破损失效模拟了约48m长的止水破损失效,故面板缝失效时的渗透流量比周边缝失效的渗透流量明显大,周边缝和面板缝止水均破损失效的流量比周边缝止水失效的流量大得多,比面板缝止水失效的流量稍大。
因此,在周边缝长度与面板缝相近的情况下,周边缝止水失效的影响不如面板缝止水失效影响大。
(4)当周边缝止水完全破损失效,随着失效后缝宽分别被拉为2cm、5cm、10cm 和20cm,流量逐渐增大,分别增大14.4%、14.4%、14.6%和15%,但变化幅度不大。
3.3.3渗透坡降的变化
(1)周边缝止水破损失效时,对于不同的破损程度即50%止水破损失效、75%止水破损失效、100%止水破损失效,比较其与止水系统完好时坝体内的最大渗透坡降和出逸坡降,可见,随着破损程度的不断提高,坝体内的最大渗透坡降和出逸坡降也依次变大,但变化幅度很小;并且均位于距下游坝趾50m处。
(2)面板缝止水破损失效时,对于不同的破损程度即50%止水破损失效、75%止水破损失效、100%止水破损失效,比较其与止水系统完好时坝体内的最大渗透坡降和出逸坡降,可见,随着破损程度的不断提高,坝体内的最大渗透坡降和出逸坡降也依次变大,但变化幅度不大。
在相同程度的破损失效工况中面板缝中部止水破损失效坡降较大,其次为面板缝下部止水破损失效,面板缝上部止水破损失效坡降较小。
面板缝中部止水破损失效坝体内的最大渗透坡降位于点A附近,面板缝上部止水破损失效和面板缝下部止水破损失效坝体内的最大渗透坡降均位于距下游坝趾50m处。
有三个工况坝体内最大渗透坡降偏大,是因为三个工况均为面板缝中部止水破损失效,该部位位于止水系统完好时的坝体浸润线的上部附近,故失效后此处坡降较大。
(3)周边缝和面板缝止水均破损失效时,对于不同的破损程度即50%止水破损失效、75%止水破损失效、100%止水破损失效,比较其与止水系统完好时坝体内的最大渗透坡降和出逸坡降,可见,随着破损程度的不断增大,坝体内的最大渗透坡降和出逸坡降也依次变大,但变化幅度不大;并且均位于点C前。