实例探究水库大坝砼防渗面板工程设计与施工
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关于大坝防渗加固设计实例分析文章以某水坝为例,结合多年实践经验,针对水坝渗漏情况及其原因进行讨论分析,提出大坝防渗加固相关建议,并从防渗方案的选定、防渗材料及防渗墙厚度的确定、施工工艺的经济技术指标分析、施工中对防渗墙进行应力应变观测等方面展开讨论,尤其强调了坝基及坝肩的防渗加固措施。
标签:水库大坝;防渗设计;方案选择;施工工艺;施工观测1 实例工程介绍某水库上方有27.6平方千米集雨区,主河长15.4千米,属山区河流,河道狭窄,河水流速大,扇形流域,呈不对称分布,左岸比较陡峭,右岸相对平坦,河道的加权平均坡降为1.95%,流域内的森林及草木覆盖率高于百分之九十,流域内水灾发生次数很多,多为暴雨引起山洪所致,抗灾形式较为严重。
2 渗漏情况及原因分析2.1 坝体填筑质量差该大坝属黏土均质坝,使用坡积层黏土进行填筑,多数部位使用低液限黏土填筑,少数部位采用高液限黏土填筑。
由于黏土颗粒大小分布不均匀,从而导致土壤孔隙比、液性指数偏大,干容重较低,填筑不够密实。
经检测,坝体的渗透系数为1.3×10-4至3.6×10-4cm/s,远远超过坝体防渗土料所规定的最大渗透系数1×10-4cm/s的标准,从而导致汛期水位高时出现大面积散浸情况。
2.2 排水棱体失效排水棱体采用白云岩块石堆砌而成,使用碎石和砂作为滤料构成过滤层。
由于排水棱体体积较小,在常年使用过程中排水功能逐渐减弱,使得浸润线上升,从而导致坝坡发生湿润、散浸现象。
经测量,散浸汇集总量达50mL/s。
2.3 坝基、坝肩用料材质不过关2.3.1 构成坝基的岩石风化严重。
通过实地勘测,坝址区存在6个较大规模风化洞穴,位置多在坝轴线下游,从暴露出来的基岩看,洞穴多为蜂窝状空洞。
坝基构筑石材为白云岩。
其色浅灰,层状结构,岩层厚度较大,晶粒多为粗晶、中晶。
岩体风化程度严重,已有破碎现象发生。
经检测,强中风化层的下限约5到10米。
进行压水试验检测,基岩顶部5到10米范围内,坝段透水率为23.5到72.1吕荣,基岩顶面10米以下透水率为9.8到11.6吕荣。
防渗墙施工方案一、工程概况本工程大坝防渗墙位于上游坝坡,平行于坝轴线,距坝轴线12.4m,桩号0+009.96~0+257.88,全长247.92m,防渗墙顶高程315.5m,底高程随基岩高程的不同而不同。
设计要求0+009.96~0+090入岩0.5m,0+090~0+131穿透强风化岩石层入弱风化岩石0.5m,0+131~0+255.14入基岩1.5m,防渗墙厚度0.3m,造孔工程量约6000m2,混凝土浇筑约2241m3,防渗墙混凝土采用粘土或膨润土混凝土,抗压强度不低于5MPa,抗渗标号S4,渗透系数不大于10-7cm/s,弹性模量小于14000MPa。
根据设计提供的地质资料,防渗墙位置造孔地层为:上部坝体回填砂卵石,中下部为回填石渣,坝基为片麻岩,其中桩号0+101-0+123.5处岩基上有残留砂砾石强透水层,厚度3.46m。
二、施工特点分析1、墙体厚度较小,由于钻具直径受墙体厚度限制,重量轻,钻孔效率大大降低。
2、钻孔地层上部为砂卵石层,透水性强,稳定性差,易发生漏浆、槽孔坍塌等事故,下部为石渣和基岩,强度高,进尺慢,施工难度大。
3、修筑施工平台将坝顶道路破坏后,进料道路转移到施工平台道路上,施工平台道路又兼做抓斗施工道路、浇筑运输道路,由于施工区可利用场地狭小,给施工作业布置和现场协调带来很大困难。
4、工期紧张。
防渗墙为控制性工程项目,其影响后面诸多工序,春节前若不能完成,则影响总工期,而现在距春节只有4个多月,工期非常紧张。
二、施工平面布置根据现场情况和工程特点,本工程的拌合系统布置于溢洪道南侧,砂石料场就近布置,水泥及粉煤灰库布置于配料机一侧,泥浆池及搅浆系统布置于砂石料场北侧,粘土场布置于泥浆池附近。
由于原坝顶道路已破坏不能使用,因此在变压器处修筑斜坡道路至防渗墙施工平台,在防渗墙施工平台南侧修筑斜坡道路至坝顶,由此通至溢洪道,并与围堰顶道路连接组成场内环形施工道路(附施工平面布置图)三、施工平台施工平台采用砂卵石料回填,与坝体填筑施工同时进行,平台顶高程315.5m,总宽度14.31m,平台上游坡度1:1.12,坡面采用抛石进行防护。
例析大坝防渗面板的施工一、工程概况某水库,主坝为钢筋混凝土面板堆石坝;2座副坝位于水库南北两侧垭口处,均为钢筋混凝土面板堆石坝;上水库的防渗体系由挡水大坝和库岸的钢筋混凝土面板、库底开挖和石渣回填后上覆的土工膜防渗体系组成。
环库轴线总长(含坝顶部分)2417.05m。
二、设计合理的混凝土配合比由于水利工程中大坝防渗面板的施工面积较大,在设计混凝土的配合比的时候,要对下面几个方面的问题进行考虑。
1.在选择防渗面板混凝土骨料的时候,要选择颗粒直径比较大的骨料,级配为三级。
石粉的含量控制在7.5%~14.5%之间,细度模数要控制在2.55~2.81之间;2.考虑到防渗面板主要是在水位变化区的内部和外部存在,因此要有比较好的抗冻能力,为了保证防渗面板的质量和抗冻效果,在施工的过程中,最好选择硅酸盐42.5MPa的水泥;3.使用人工中砂作为防渗面板混凝土的细骨料。
三、防渗面板的施工1.清理作业面一般情况下,使用人工的方法对作业面进行清理,清理干净后,使用高压风水枪对作业面反复进行冲洗。
然后对冲洗干净后的作业面进行检查,主要查看是否存在污垢、松动的石块、裂缝面是否干净等。
检查合格后,凿毛旧的混凝土面板。
为了保证工程的质量,要安排专人进行监督。
2.放线测量使用全站仪对标记的点线进行测量,对点线的位置进行记录,测量完成后,提供出测量报告。
3.模板的制作和安装模板的设计、制作和安装应保证模板结构有足够的强度、刚度和稳定性,能可靠地承受混凝土浇筑和振捣的侧向压力和振动力,并保证变形在允许范围内,确保混凝土结构外形尺寸准确,并应有足够的密封性,以避免漏浆。
模板的材料宜选用钢材、胶合板等,模板支架的材料宜选用钢材等,尽量少用木材。
模板的制作应满足施工图纸要求的建筑物结构外形,其制作允许偏差不应超过DL/T5110-2013《水电水利工程模板施工规范》中的规定。
异型模板(尾水管等),滑动式、移动式模板,永久性特种模板的允许偏差,应按监理人批准的模板设计文件中的规定执行。
某水库大坝坝体防渗方案探讨1 工程背景本次设计根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000确定工程规模。
按加固后校核水位相应库容(1935万m3)大小划分工程等级为Ⅲ,工程规模为中型。
主要建筑物包括:主坝、副坝、溢洪道、输水涵管、进、出水闸等为3级,次要建筑物为4级,临时建筑物级别为5级。
主坝的设计洪水标准为p=2%(重现期为50年),校核洪水标准为p=0.1%(重现期为1000年)。
大坝最大坝高14.6m,目前主要存在问题为渗漏严重,后坝坡发现多处渗漏点;且由于建坝时清基不彻底,存在接触渗透的可能。
所以,结合以上情况来选择经济合理的垂直防渗加固措施。
2 设计基本资料2.1 特征水位及洪峰流量校核洪水位:14.63m;设计洪水位:13.77m;正常水位:12.00m;死水位:5.0m;2.2 水文气象多年平均气温21.88 ℃;最高年平均气温22.5℃;最低年平均气温21.4℃;多年平均降雨量 1973mm;最大年降雨量 2677 mm;最小年降雨量 894mm;多年平均蒸发量 1570mm;最大年蒸发量 2040mm;最小年蒸发量 1310mm。
风速风向:对工程不利的主要风向NE,相应年最大10min平均风速为9.46m/s。
2.3 坝基和坝体土料物理力学指标如下表:注:现坝体土的C、Ф值是坝体所取51个土样的小值平均值,抗剪强度指标为慢剪,详见地质勘测报告2.4 地震设防烈度根据《中国地震动参考数区划图》GB18306—2001,本水库地震动峰值加速度为0.10g,相应地震列度在Ⅶ度地震区,因此本工程按Ⅶ地震烈度设防。
3 大坝加固设计方案3.1 大坝防渗设计方案选择根据本水库周边土料场调查的情况,本区域缺乏充足的斜墙土料场,受材料的制约,水库不宜采用粘土斜墙方案。
土工膜有容易破裂,容易脆裂,老化问题和化学腐蚀等缺点,水库不宜采用土工膜方案。
本次设计的防渗加固方案主要在坝中防渗方案中选取。
大坝防渗面板施工案第一章概况东塘水库位于义乌北部大镇东塘片,浦支流大江上游,坝址位于大镇新建村上游200m峡谷中,距义乌市区约30km。
坝型为浆砌重力坝,水库集雨面积F=19.37km²,主流长度10.96km,总库容293.31万m³,正常库容254.79万m³。
正常水位168.20m (1985高程基准,下同),50年一遇设计洪水位169.83m,300年一遇校核洪水位170.25m。
本水库是一座以供水、灌溉为主,结合防洪等综合利用的小(一)型水库。
大坝防渗面板位于大坝迎水面,处于“U”型河谷中,左岸坝0+000~坝0+.4段建基面高程为162.70~134.6m,河谷底坝0+.4~坝0+086段建基面高程为134.6m,右岸坝0+086~坝0+134.05段建基面高程为134.6m~169.42m;防渗面板顶高程为170.9m,顶部宽度0.50m,迎水面坡度为1:0.1,背水面与原大坝相连,采用C25W6F100砼。
防渗面板每隔10~15m设伸缩缝一条,距面板表面200mm设铜片止水一道,并在表层设SR塑性填料及盖片,缝间用低发泡聚乙烯闭塑料填充。
底板下设固结灌浆2排,间间距3m,深在建基面以下8m;帷幕灌浆1排,间间距2m,布置在底板基础轴线上,帷幕灌浆伸入相对不透水层(q<5Lu)以下5m;砼底板与岩地基之间连接设Ф25锚筋,锚筋间距1.2m形布置伸入岩基础2.5m,共3排;主要布置在大坝两侧山体段嵌槽(围:坝0+000至坝0+,坝0+086至坝0+134.05)。
遇断层及破碎带进行挖槽回填砼处理。
主要工程量:嵌槽开挖3280 m3,C25W6F100砼防渗面板6432m3,铜片止水265m,伸缩缝842 m2,迎水面锚筋2930根,趾板锚筋393根,迎水坡原高频振捣砂浆防渗面板凿除2945 m2。
第二章施工准备通过对现场进一步的踏勘分析,对大坝防渗面板作如下的施工布置:1风、水、电系统的布置1、供风系统在大坝顶设2台3.5立移动空压机和在坝脚设7立固定式空压机,再用2寸或3寸管向大坝开挖、锚杆钻和固结灌浆钻供风。
水库大坝混凝土防渗面板施工工艺探讨摘要:水库大坝是水利工程的重要组成部分,具有蓄水、防洪、泄洪的作用。
然而随着水库大坝的建成应用,它的问题也逐渐显露出来。
例如水库大坝的混凝土防渗面板经常出现渗漏问题,这严重的影响了水库大坝的运行质量,降低了水库大坝的运行效率,同时造成了水资源的大量浪费。
因此必须对防渗面板施工工艺进行探讨,采取相关优化措施,解决水库大坝混凝土防渗面板渗漏问题。
关键词:水库;大坝;混凝土;防渗;面板一、水库大坝混凝土防渗面板施工注意事项1、材料的选择材料是一切建筑的基础,水库大坝混凝土防渗面板施工也是如此。
防渗面板与趾板的水泥标号不能低于425 # 的普通硅酸盐水泥。
如果标号达标,又发现水泥中有矿渣现象的存在,应该及时与上级工作人员沟通,做好水泥质量试验工作,试验合格后方可使用,不合格则不允许使用。
2、合理选用水灰比要想保证防渗面板的质量,还要合理的选用水灰比。
防渗面板的水灰比需要通过试验来确定具体数值,通常情况下,防渗面板的水灰比率在0.45-0.55之间。
3、合理选用掺合料比例掺合料的比例与防渗面板的质量也是息息相关的,因此也应该通过试验来确定掺合料比例。
掺合料主要通过引气、减水及混凝土调节等措施完成。
4、合理设置材料运输坍落度材料的运输一般采用滑槽,舱门的坍落度要结合实际温度进行设置,一般情况下在4-7cm时较为合理。
5、合理进行面板浇筑工作混凝土面板的浇筑应该在温度适宜的条件下进行,避开寒冷及高温气候环境。
二、水库大坝混凝土防渗面板的施工工艺优化水库大坝混凝土防渗面板施工工作主要分为四个部分:造孔、制浆、浇筑、防水。
1、水库大坝混凝土防渗面板的造孔工作防渗面板的造孔工作可以分为三个部分:选择造孔设备、平台布设、造孔和护壁工作。
下面分别进行详细论述。
1.1选择造孔设备造孔设备的选择要与具体施工防渗面板的实际情况相结合。
同时还要提高施工效率、减少运营成本。
液压抓斗这一设备可以满足这些要求,它不仅施工效率高、施工稳固,还能够减少防渗面板材料的浪费,大大降低运营成本,因此防渗面板的造孔设备大都选用液压抓斗设备。
水库工程坝基混凝土防渗墙施工技术混凝土防渗墙是水利工程中常用的防渗结构形式,尤其在水库坝基防渗中的应用较为广泛。
本文以水库工程为例,结合工程地质条件,介绍了水库坝基混凝土防渗墙的施工技术,并针对施工中的难点提出相应的质量控制措施,以确保了混凝土防渗墙的施工质量。
标签:水库;混凝土防渗墙;施工技术;造孔;质量控制水库大坝是一项关系国计民生的建设工程,在促进地区经济发展上发挥着重要作用。
但由于种种原因,水库大坝的防渗漏问题一直是难以根治的技术难题。
而近年来,混凝土防渗墙在水库工程坝基防渗中得到了广泛应用。
混凝土防渗墙是在地面上进行造孔施工,在地基中以泥浆固壁开凿成槽形孔或联锁桩柱孔,回填防渗材料筑成具有防渗性能的地下连续墙。
为了更好的应用该技术,下面,就结合水库工程实例,就混凝土防渗墙施工技术进行探讨。
1 工程概况某水库工程是一座以防洪为主,兼顾发电、水产养殖等综合利用的水电枢纽工程。
挡水坝为混凝土面板堆石坝,最大坝高22.1m,坝顶长62m,宽2.8m,坝基采用混凝土防渗墙防渗,最大墙深12m,墙厚0.5m。
左右坝坡趾板、连接板下基岩进行固结灌浆;防渗墙下、左右岸坡趾板下基岩和水库两岸向上游延伸段基岩进行帷幕灌浆。
2 工程地质情况库区两岸基本为岩质岸坡,基岩裸露,岩性为常州沟组石英砂岩,岩性坚硬。
左岸岸坡较缓,岩层倾向河谷,为顺向岸坡,受卸荷、风化影响,岸坡处岩体中的节理裂隙较发育。
右岸岩层倾向上游偏岸坡内部,为逆向岸坡,岩体整体性较好。
防渗墙轴线位置河床覆盖层为混合土卵石,混合土卵石层内局部存在孤漂石;河床比现有围堰低3m,且围堰内水位过高,在混合土卵石层中造孔难度大,易塌孔,泥浆流失严重,并且防渗墙入岩深达5m,冲击钻钻凿基岩困难。
3 施工总体布置3.1 供水系统施工供水主要取自围堰基坑内集水坑渗透水,采用2台IS100-65-250型离心式清水泵(Q=100m3/h,H=80m,N=37kW)在集水坑中提水,用DN100钢管向场内的各施工工作面供水。
水利工程中大坝防渗面板的施工技术及分析摘要:在水利工程建设过程中,防渗面板的作用是非常重要的,如果使用的施工技术不正确,就会导致防渗面板的表面出现裂缝,同时由于大坝防渗面的结构较长,对水利工程的质量影响非常大。
基于此本文对水利工程大坝防渗面板的施工技术进行探讨。
关键词:水利工程;大坝防渗;面板;能源问题是一个国家重要的战略问题,我国的经济发展方式比较粗犷,对于常规能源的利用率比较低,这给我国的发展带来了很大的问题。
也正是因为如此,新能源的开发和利用逐渐受到各界的重视,而水利工程就是其中的一个典型的代表,水利工程能够为我国提供一定的电量,对于缓解我国的能源危机来说十分重要。
从这我们可以看出,水利工程质量的好坏直接影响着我国的国计民生,在对水利工程施工的防渗面板施工这个关键部分,要引起我们的高度重视,只有保证其质量,才能延长我国水利工程的使用寿命,最大限度发挥水利工程的作用。
在我国的能源利用中,水利工程是一个非常重要的工程项目,是我国电能的主要来源,水利工程的好坏对我国的国民经济有非常大的影响,而防渗面板施工作为水利工程施工过程中一个重要部分,对水利工程的使用年限和工程质量都有非常大的影响。
所以在水利工程大坝防渗面波施工的过程中,使用科学合理的施工技术是确保施工质量的关键点。
一、最适宜的混凝土配合比例在大坝防渗面波混凝土工程进行施工的过程中,由于工程的施工面积非常大,为了降低水化热,确保防渗面板的作用完全发挥出来,在进行设计的过程中,就要对水泥的含量进行合理的降低,在配比的过程中主要需要考虑下面几个方面的问题:(1)在选择骨料的过程中,要选择级配为3级且颗粒直径比较大的骨料来作为防渗面板混凝土材料;(2)因为防渗面板处于水位变化区外面的部分,对抗冻的要求非常高,为了保证其有较好的防冻效果,最好选择硅酸盐水泥来作为施工材料。
(3)要使用粉煤灰放到配置的混凝土中,经过多次试验后选择最适宜的掺入量。
(4)一般可以使用人工中砂作为防渗面板的细骨料。
抽水蓄能电站水库工程大坝面板混凝土施工方案1.1概述大坝面板为钢筋混凝土面板,面板最大斜长为131.1m,总计42块面板,面板顶部高程104.2m厚度0.3m,面板底部高程28.0m最大厚度0.529m(法向),其厚度按公式t=0.3+0.003H(m)(H为距坝顶的高差)计算,面板表面坡比1:1.4。
两岸受拉区每隔6m设一条垂直伸缩缝,中间受压区每隔12m设一条垂直伸缩缝,面上刷一道水泥基渗透结晶型防渗涂料。
面板采用C30二级配混凝土,混凝土总量13103m3,面板混凝土布置单层钢筋,钢筋布置在面板截面中部,面板在顶部和底部端面配置抗挤压钢筋,钢筋制安917t。
1.2面板施工方案面板施工时坝体已经填筑到坝顶,且坝体至少已有3个月以上的预沉降期。
面板浇筑前,上游坡面应通过质检验收,其超、欠填和干密度等都应符合设计要求,坡面保护已经完成并通过验收,趾板混凝土浇筑已完成,且已达到28天龄期要求。
⑴模板:采用2套无轨滑模,1套14m长的滑模和1套15m长的滑模,其中15m长滑模可分拆成2套7.5m滑模,4套侧模循环使用。
⑵混凝土混凝土运输路线及入仓手段:下水库混凝土拌和系统一下水库上坝公路T坝顶体填筑平台一卸料经受料斗转溜糟入仓。
1.3面板混凝土浇筑施工准备1.3.1无轨滑模设计及制作⑴无轨滑模设计的技术要求①滑模必须有足够的自重(27t),再设配重水箱,以克服混凝土振捣时的浮托力;②滑模必须有足够的刚度,以保证滑模在下放和上拉时不扭曲,中间挠度不超过5mm;③滑模必须提供安全可靠的操作平台,包括上部的行人走道及后部的抹面平台;④滑模设计时要满足新浇混凝土的保温、养护要求。
⑵无轨滑模制作因大坝面板混凝土浇筑块宽度为6m和12m,制作1套无轨滑模长度为14m满足12m宽面板混凝土浇筑;为让无轨滑模灵活使用,另制作1套无轨滑模长度为15m,可拆分成2套7.5m长的无轨滑模,即能满足12m宽面板混凝土浇筑又满足6m宽面板混凝土浇筑。