碾压混凝土坝的发展趋势
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水利工程中碾压混凝土的新发展及未来趋势摘要:修建大坝一直是引导江河水流的主要方式,其中,碾压混凝土在修建水渠大坝的过程中发挥了巨大的作用。
过去,我们只能用传统的方式来建造渠道,但是,随着改革开放步伐的加大加快,我国大量引进了水利设施方面的新技术、新工艺、新方法来改进混凝土的质量,使其更能适应当时当地的条件并且为当地的居民带来生活和生产的福利。
本文旨在研究碾压混凝土的设计工程的基础上,对新情况下大坝的设计和建造提供实际可行的建议和方法。
关键词:碾压混凝土;大坝水渠;水利工程1 混凝土的含义地球上的水资源,是指水圈内水量的总体。
包括经人类控制并直接可供灌溉、发电、给水、航运、养殖等用途的地表水和地下水,以及江河、湖泊、井、泉、潮汐、港湾和养殖水域等。
水资源是发展国民经济不可缺少的重要自然资源。
在世界许多地方,对水的需求已经超过水资源所能负荷的程度,同时有许多地区也濒临水资源利用之不平衡。
大坝是一种水利枢纽,它是为开发利用河流水力资源,在河道上采取工程措施,按时国家相关规范,修筑的控制和支配水流的水工式建筑物,同时将其布置在合理的位置上,互相配合与协调工作,从而实现水力水利任务所组成的一个有机综合体包括挡水建筑物,泄水建筑物等.挡水建筑物的代表形式就叫坝.可分为,土坝,重力坝,混凝土面板堆石坝,拱坝等.大坝可分为混凝土坝和土石坝两大类。
大坝的类型根据坝址的自然条件、建筑材料、施工场地、导流、工期、造价等综合比较选定。
另外,碾压混凝土是一种干硬性贫水泥的混凝土,使用硅酸盐水泥、火山灰质掺和料、水、外加剂、砂和分级控制的粗骨料拌制成无塌落度的干硬性混凝土,采用与土石坝施工相同的运输及铺筑设备,用振动碾分层压实。
碾压混凝土坝既具有混凝土体积小、强度高、防渗性能好、坝身可溢流等特点,又具有土石坝施工程序简单、快速、经济、可使用大型通用机械的优点。
碾压混凝土大坝一般分为两类:一类以日本“金包银”模式为代表的形式,采用中心部分为碾压混凝土填筑,外部用常态混凝土(一般为2至3米厚)防渗和保护。
碾压混凝土坝发展水平和工程实例碾压混凝土坝是一种在建设大型水利工程中广泛应用的技术。
它是通过使用特殊设备将水泥混凝土直接应用于坝体,然后用较大的振动力和压实力将其压实,以实现坝体的稳定和牢固性。
与传统的混凝土浇筑相比,碾压混凝土坝具有施工周期短、质量高、经济效益好等优点。
在近年来,碾压混凝土坝快速发展,并在全球范围内得到广泛应用。
碾压混凝土技术的发展水平随着科学技术的进步而不断提高。
现代化的碾压混凝土设备可以增加压实力和振动力,进一步提高施工效率和工程质量。
此外,新型的混凝土材料和添加剂也为碾压混凝土坝的施工提供了更多的选择。
这些新材料具有较高的强度和稳定性,可以增加坝体的抗渗和抗冻能力。
此外,新型的混凝土添加剂可以减少混凝土的收缩和开裂问题,提高坝体的耐久性和可靠性。
碾压混凝土坝的工程实例可以从中国和国际上找到。
以下是几个具有代表性的案例。
中国的三峡工程是世界上最大的碾压混凝土坝工程之一。
这座巨大的水电站坐落在长江上游的湖北省,总投资超过2000亿元人民币。
三峡坝的建设采用了碾压混凝土技术,其坝体高达181米,是目前世界上最高的碾压混凝土坝。
在施工过程中,大量的水泥混凝土被应用于坝体,然后通过碾压设备进行压实,最终形成坚固的水利工程。
在国际上,美国的背水坝项目也是一个典型的碾压混凝土坝工程。
这个项目位于美国明尼苏达州,是一座用于洪水控制和水资源管理的重要水利设施。
背水坝的建设采用了碾压混凝土技术,施工过程中大量应用了水泥混凝土,并通过碾压设备进行压实。
这座混凝土坝具有较高的抗压强度和稳定性,能够有效地防止洪水和保护附近的人群和财产。
除了三峡工程和背水坝项目外,各国还有许多碾压混凝土坝的工程实例。
例如,巴西的Itaipu水电站、阿根廷的湖Diablo水电站、南非的Berg水坝等等。
这些工程在不同国家和地区的水利建设中发挥着重要的作用,为当地的经济和社会发展做出了积极贡献。
总之,碾压混凝土坝作为一种先进的水利建设技术,在全球范围内得到广泛应用。
浅谈水利工程碾压混凝土施工技术的现状及发展自从开始探索碾压混凝土坝至今,这个技术获取了非常显著的成就。
如今,在很多地理位置不一样的区域之中都开始修筑这种坝体。
其目前在建的总数要超过别的类型的在建数量。
文章分析了当前的技术特征以及后续的发展等一些内容。
标签:水利工程;碾压混凝土施工技术;现状;发展1 关于外国的该项建设技术和今后的发展态势该项技术是干硬性混凝土利用土石坝施工工艺,通过振动来开展压实活动的一种全新的工艺,其打破了过去的浇筑措施的局限性。
其有着非常多的优势,比如机械化的水平非常好,而且能够缩减时间,还能精简步骤,节省费用,是目前水利项目的首选。
在一些国外的区域,普遍使用粗放的模式来设置,其建设的速率非常快,对于其防渗以及温控等的技术规定也很严苛,对于碾压的品质规定不是很严苛。
所以经常性的出現一些缝隙以及渗漏等情况。
总体上讲,国外的探索活动关键是局限在它的技术层次之中,很少会关注它的品质管控相关的内容。
1974-1982年,巴基斯坦在修复塔贝拉水利枢纽建筑物时,利用枯水期浇筑了250多万m3的RCC,可将其看作是RCC发展的最重要的里程碑。
采用筛选的当地材料,其最大粒径150mm、细料用量约为10%。
硅酸盐水泥用量开始为133.5kg/m3,后期为110kg/m3,混凝土连续式混凝土凝土拌和设备拌制,用自卸卡车运往浇筑地点,用振动碾压实。
在实现混凝土高速浇筑工艺方面,塔贝拉采用RCC的经验是成功的。
日本碾压混凝土是在混凝土坝工程事务所的领导下于1974年开始研究的。
日本首次采用这项新技术是1980年修建的89m高的岛地川坝和玉川坝基础板浇筑。
碾压混凝土胶凝材料用量130kg/m3。
1974年美国陆军工程师团研究了碾压混凝土重力坝方案,作为土坝设计替代方案,为1982年竣工的柳溪坝奠定了基础。
此坝是世界上第一座全部采用RCC 修筑的不设段间缝的大坝。
坝高52m,坝顶长518m,混凝土方量33万m3。
碾压混凝土大坝设计施工的创新与发展趋向碾压混凝土大坝是指采用重型碾压设备将混凝土直接碾压而成的大坝结构。
在过去几十年里,碾压混凝土大坝设计施工不断创新与发展,不仅在技术上取得了重大突破,而且在工程质量、施工效率、安全性等方面取得了显著改进。
以下是关于碾压混凝土大坝设计施工创新与发展趋向的讨论。
首先,碾压混凝土大坝设计施工在材料选择上的创新与发展趋向。
在过去,混凝土大坝常采用传统的重力坝或拱坝结构,而碾压混凝土大坝采用的是特殊的混凝土配方和材料。
未来的发展趋向是进一步优化混凝土配方,采用更高强度、更耐久的混凝土材料,以提高大坝的抗震和安全性能。
其次,碾压混凝土大坝设计施工在结构形式上的创新与发展趋向。
随着碾压混凝土技术的不断发展,大坝的结构形式也不再局限于传统的重力坝或拱坝。
越来越多的新型结构形式应用于碾压混凝土大坝,如中空重力坝、重力拱坝、空心拱坝等。
这些新型结构形式在提高大坝的耐久性和抗震性能的同时,还能减少建设材料的使用量,降低工程成本,提高施工效率。
再次,碾压混凝土大坝设计施工在施工工艺上的创新与发展趋向。
随着现代工程技术的快速发展,碾压混凝土大坝的施工工艺也得到了极大的改进。
传统的碾压混凝土大坝设计施工过程繁琐,周期较长,而现代技术已经实现了大坝施工的模块化、自动化和机械化。
未来的发展趋向是进一步推进碾压混凝土大坝的数字化设计和无人化施工,通过精确的数据采集和分析,实现大坝施工的精确控制和管理。
最后,碾压混凝土大坝设计施工在监测与维护方面的创新与发展趋向。
大坝的监测和维护一直是工程管理中非常重要的环节。
传统的监测方法主要依靠人工巡查和离线监测,存在监测周期长、监测数据不准确等问题。
未来的发展趋向是采用无人机、遥感、物联网等技术,实现对大坝的在线监测和预警,及时发现和解决潜在的问题,提高大坝的安全性和稳定性。
综上所述,碾压混凝土大坝设计施工在材料选择、结构形式、施工工艺、监测与维护等方面都有了显著的创新与发展。
解读水利工程中碾压混凝土( RCC) 的现状与应用1 碾压混混凝土发展起源及现有应用趋势概述碾压混凝土( 英文简称简称RCC) 最初起源于美国,也是美国最先开始应用碾压混凝土技术碾压混凝土是用于建设重负荷载的路面碾压性水泥混凝土材料,1980 年代才在我国率先开始研究此种材料,大约历时10 年左右,到1990 年代,我国研究者才初步完成了阶段性的研究与应用工作。
碾压混凝土( RCC) 材料最先是针对于建设水利工程,当时我国水利工程建设正处于蓬勃上升期间,碾压混凝土的引进对于我国水利工程,尤其是大坝工程的建设尤为重要,其后RCC 运用越加广泛,从而转向了停车场和一些低等级公路路面,近年,伴随碾压混凝土( RCC) 施工技术的不断创新与边个,外加对于RCC 专用设备的引进,使得如今碾压混凝土路面已经可以铺筑的公路路面等级越来越高,我国RCC 研究者在不断的应用过程中总结出了很多宝贵的经验。
从碾压混凝土的原理上来分析,碾压混凝土技术是一种利用具有干硬性质的混凝土工加以土石坝的施工工艺,并在施工成型过程中利用碾压振捣的施工工艺形成的一种新型的混凝土施工成型技术。
传统的水利工程,以传统的大坝施工工艺为例,传统的大坝采用柱状浇筑法,此方法消耗人力大,机械化程度很低,且施工的工期很长,施工的程序较复杂,投资大,但是引进了碾压混凝土施工技术后,以大坝为先的水利工程施工去的了巨大的突破,上述中传统施工法所拥有的不良特性都有大幅的高管,于是逐渐成为了现如今水利工程混凝土施工部分的首选方法。
2 碾压混凝土工艺的特点与成型特点2. 1 碾压混凝土( RCC) 的特点RCC 路面具有施工快、强度高、缩缝少、水泥用量少、造价低、减少施工环境污染等优点。
它是低水灰比,坍落度为零的水泥混凝土,经振动压路机振动、碾压成型的路面,不论是大型工程,还是局部改扩建工程,施工时不象普通水泥混凝土路面需要一套大型机具,可以利用铺筑沥青路面的摊铺机、振动压路机及轮胎压路机。
碾压混凝土坝的发展趋势漫谈
摘要:碾压混凝土坝的迅速发展是与其优越的技术、经济特点紧密相关的。
本文主要分析了碾压混凝土坝的发展趋势,对于今后我国碾压混凝土坝的发展具有一定帮助。
关键词:碾压混凝土坝发展趋势新特点筑坝技术
1.引言
碾压混凝土坝是近30年来发展起来的一项筑坝技术,与常态混凝土筑坝用振捣器插入振捣密实的方法不同,其主要特点是使用水泥含量低,高掺粉煤灰的干硬性混凝土,采用与土石坝相同的运输和铺筑设备,薄层摊铺振动碾压、层层上升填筑。
这实质是把混凝土坝结构与材料和土石坝施工方法两者的优越性加以综合,经过择优改进,相结合而成的一种筑坝新技术。
这种筑坝方式能节省水泥,有利于大规模机械化作业,因而能缩短工期,降低工程造价1,2]。
2.碾压混凝土坝的地区分布较广泛规模日益扩大
碾压混凝土坝可修建在各种不同气候条件下的世界各个地区。
在高气温地区,阿尔及利亚的贝利哈罗恩坝(坝高121m,碾压混凝土量169万m3),所处地区最高气温可达43℃;在低气温地区,美国的上静水坝(Upper Stillwater)(坝高91m,碾压混凝土量11客万ma)和加拿大的拉克罗伯森坝(坝高40m,碾压混凝土量2.8万m3),两坝所处地区冬季最低气温可达-37.5℃以下;在多雨地区,智利的潘戈坝(Pangue)(坝高113mm,碾压混凝土量66万m3),在13个月的施工期内总降水量达4436mm,最集中时3个月的降水量就达3130mm。
碾压混凝土坝的设计者,对于工程的安全运行极为重视,经过10年设计、施工和运行方面的经验积累,碾压混凝土重力坝才突破了坝高50m左右的筑坝高度,并且也经过了同样长的时间,人们才有足够的信心去修建除重力坝之外的其他碾压混凝土坝型。
2001年开工的我国龙滩碾压混凝土重力坝,坝高216.5m,坝体混凝土量为730万m3,已成为21世纪兴建的第一座、目前碾压混凝土筑坝史上最高的碾压混凝土坝。
3.碾压混凝土材料与筑坝技术在发展中相互促进
早期的碾压混凝土坝多采用低胶凝材料用量的贫浆碾压混凝土,而从目前较为稳定的发展趋势看,当今的碾压混凝土坝多采用高胶凝材料用量的富浆碾压混凝土。
自1992年以来采用不同胶凝材料用量修建的碾压混凝土坝占总数的比例,稳定在以下的范围内:富浆碾压混凝土坝(胶凝材料用量150kg/m3以上)占(45±2)%;中等胶凝材料用量碾压混凝土坝(胶凝材料用量100-149 kg/m3)占(23±2)%;(日本)RCD坝占(16±2)%;贫浆碾压混凝土坝(胶凝材料用量低于
99 kg/m3)占(12.54±1.5)%。
我国碾压混凝土坝从一开始就采用了高掺粉煤灰,少用水泥,以减少产生水化热,从而缩小温差,防止出现裂缝。
根据多年研究结果,粉煤灰的掺量可以达到2/3。
通过各工程混凝土采用外加剂的实践,证实外加剂可以提高碾压混凝土的性能和耐久性,并以复合外加剂最为有效,已在如普定、大朝山、棉花滩等许多工程中采用,证明是合理的,而且应进一步发展。
由于40多座坝的实践,通过大量的室内外试验成果,已经有条件建立碾压混凝土配合比的数据库,并通过优选在具体工程条件下,预选比较合适的配合比,仅用少量的室内试验,即可取得合适的配比,大大减少试验工作量和时间。
4.碾压混凝土筑坝技术日趋完善
(1)变态混凝土
由于常态混凝土与碾压混凝土的工艺不同,施工时常互相干扰,同时在材料制备、分缝、温控等方面也各有不同,增加了出现裂缝的可能性,因此目前在设计施工中尽量减少使用常态混凝土的可能。
如基础垫层常态混凝土最好尽量减薄,并迅速覆盖碾压混凝土;与两岸坝肩、电梯井、通气孔、廊道连接部位过去都用常态混凝土,现在都改用变态混凝土。
采用这种方法可将碾压混凝土改性,形成平整的外部表面和良好的内部结合面,有效地避免了在紧靠上、下游坝面模板附近及靠近两岸坝肩地段,碾压混凝土不容易被振实的现象出现。
变态混凝土的最大优点是对于靠近坝肩及紧靠上、下游模板的地段不需再用常态混凝土进行浇筑,而仅对碾压混凝土进行铺洒胶浆改性即可。
根据工程实践经验,铺洒灰浆的碾压混凝土的铺层厚度可以与平仓厚度相同,以简化变态混凝土的施工工艺。
(2)碾压混凝土坝的层面处理
碾压混凝土坝的主要特点之一是具有大量的铺筑层面,特别是高坝。
若层面处理不善,不仅会影响到坝身的整体强度和防渗效果,对施工进度也有影响,层面抗剪强度过低甚至会影响到大坝安全。
碾压混凝土层面是否需要处理及其处理方式,与层面的状态有关,而层面的状态又与很多因素有关,其中最重要的因素是铺筑层之间的间隔时间、碾压混凝土材料的性质、铺筑层的铺筑方法、施工期的环境条件等。
层间间隔时间指的是从下层混凝土拌合物拌和加水时起至上层混凝土碾压完毕为止的历时。
(3)混凝土面墙模板技术
混凝土面墙模板技术在国外称为滑动模扳技术,此项技术源于公路施工中应用的滑动模板。
混凝土面墙在碾压混凝土重力坝中,既起到了模板的作用,又可以作为永久的保护面,这样不但可以减少施工工序,加快了施工速度,而且坝体受面墙的保护,提高了坝体混凝土的耐久性。
虽然混凝土面墙技术有很多优点,是在国内这项技术在碾压混凝土重力坝中应用较少。
5.结语
碾压混凝土坝的迅速发展是与其优越的技术、经济特点紧密相关的。
本文主要分析了碾压混凝土坝的发展趋势,对于今后我国碾压混凝土坝的发展具有一定帮助。
参考文献:
[1] 黄达海, 宋玉普, 赵国藩. 碾压混凝土坝温度徐变应力仿真分析的进展[J]. 土木工程学报, 2000,33(4).
[2] 顾冲时, 雷鹏, 李云. 碾压混凝土坝三维黏弹性分析模型研究[J]. 岩土工程学报, 2007, 29(8).
作者简介:窦爱青,女,汉,山东省临邑县,助理工程师,本科,研究方向:水利工程建设与管理。