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摘 要:高拱坝是水利工程中的常见项目,这项工程在施工的过程中,对工艺技术要求比较高,如果工程设计人员没有做好工艺流程优化工作,很容易引起坝踵开裂现象的发生,也会造成坝体承重压力过大,进而导致坝体崩塌等严重质量问题。高拱坝坝踵开裂会影响拱坝的正常运作,如果不对其进行防治,可能会引发较大的安全事故,也会威胁周围民众的生命财产安全,不利于维护社会的安定与和谐。本文对解决高拱坝坝踵开裂问题的解决措施进行了介绍,希望可以为相关工作人员提供一条解决拱坝质量问题的新思路,从而提高坝踵的施工质量以及安全性,使坝踵对水流的冲击有着更好的防御性。
关键词:高拱坝;坝踵开裂;解决措施
水利工程是我国重要的民生工程,其对我国经济的发展有着促进作用,所以,施工单位一定要提高施工技术水平,这样才能保证水利事业不断的进步,才能为人类社会做出更大的贡献。高拱坝工程是水利工程重要的施工项目,其可以解决能源供应问题,也可以提高人们的生活质量。高拱坝工程在施工的工程中,可能因为外界因素的影响而出现坝踵开裂问题,这会影响水利事业效用的发挥,也会造成较大的安全事故,笔者结合自身经验,对防治高拱坝坝踵开裂提出了解决的措施,以供参考与借鉴。
1 高拱坝坝踵开裂问题
拱坝工程在我国有着悠久的历史,其在水坝以及桥拱的修筑中有着广泛的应用。我国第一座拱坝修建与1927年,该坝高约27m,是当地重要的景区资源。我国大规模修建拱坝是在上世纪七八十年代,在这段时间中,我国修建的大大小小的拱坝多达756座,占世界拱坝总数的47%左右,在这些拱坝中,高拱坝的数量比较少。高拱坝在修建的过程中,有着较大的难度,而且对技术工艺要求比较高,到目前为止,坝高高于200m的拱坝屈指可数。高拱坝是水利工程不断发展的产物,其需要应用多种现代技术,如果施工人员技术不精或者工作态度不严谨,会造成较大的安全隐患,其中最常见的就是坝踵开裂问题,这会降低坝的承压能力,也会降低坝的防渗性,在水流的冲击下,会使坝堤出现崩塌的危险。如果施工单位没有及时发现坝踵开裂问题,可能会引起人员伤亡事故,也会增加社会的不安定因素,需要多加注意。
2 解决高拱坝坝踵开裂的新思路
高拱坝由于施工难度比较大,工期较长,所以,在我国水利工程中并不常见,经过实践发现,高拱坝在施工的过程中,受外界因素影响比较大,容易出现坝踵开裂问题,为了避免这类问题的发生,相关人员一定要提高高拱坝设计的质量,还要建立科学、有效的施工体系。通过分析国内外高拱坝施工案例,笔者提出了一种全新的解决思路,即坝踵增设柔性防渗体系。高拱坝在施工的过程中,需要选用质量与性能较强的施工材料,为了降低坝踵出现开裂的概率,设计人员可以选用具有柔性,并且防水性较强的材料,利用合成高分子防水卷材,可以大大提高高拱坝的防水性,从而满足高拱坝施工安全以及抗渗性的要求。
拱坝工程需要利用多种施工技术,常见的有碾压混凝土筑坝技术、面板堆石坝技术以及老坝除险加固技术等等,在科技不断进步的影响下,我国相关施工技术也有了较大的提升,这对提高高拱坝施工技术水平有着较大帮助。在国内外高拱坝工程中,都采用了PVC薄膜防渗技术,其可以大大提高拱坝的防渗性,也可以延长高拱坝的使用寿命,我国的工程技术人员还开发应用了多种止水防水新技术。例如,岩滩上游面使用了聚合物砂浆防渗层;温泉堡上游坝面铺设了4000多平方米PVC复合土工膜;130m高的沙牌碾压混凝土拱坝在死水位以下部位使用了二布六涂弹性防水涂层;为了保温防渗,汾河二库碾压混凝土坝在整个上游坝面喷涂了约5cm厚的弹性发泡聚氨酯防渗层。
新建碾压混凝土坝上游面设置柔性防渗体系和老混凝土坝上游面裂缝修复过程中采用柔性材料的成功经验,为特高常规混凝土拱坝坝踵区域开裂问题的解决提供了新的设计思路,即在特高拱坝坝踵区域一定范围内设置柔性防渗体系。该柔性防渗体系不是为了提高混凝土自身的防渗性能,而是期望能够覆盖坝踵区的裂缝,从而阻止高压库水进入坝踵裂缝,避免因坝踵开裂导致的漏水和高压库水进入坝踵裂缝后有可能产生的其它危害,从而提高坝体安全度。高拱坝超载能力高,采用柔性防渗体系,将承载能力和防止坝踵开裂漏水分开解决,有利于避开设置底缝、周边缝的复杂工艺,同时又保障大坝的安全运行。
3 坝踵柔性防渗体系技术要求及可采用的材料
本文所介绍的新思路,柔性防渗体系其实就是一道预防措施,主要针对的是高拱坝坝踵出现裂缝之后,能够暂时缓解其带来的不良影响以及危害。具体来说,就是在高拱坝坝踵出现裂缝之后,我们可以立即启用柔性防渗体系,该体系的主要作用是缓解水给拱坝所带来的压力,保障拱坝坝踵裂缝不再恶化。防身体系要起到降低水压的作用,就必须满足以下要求:
3.1 防渗系统的可靠性。防渗系统,顾名思义,其主要功能自然就是防渗。防渗系统是多个小部分通过物理装置连接而成的,部分损坏不会影响到整体的功能,这是该系统最大的优势。如果防渗系统还能够针对裂缝进行准确定位,那么就能够起到针对裂缝部位的减压功能,给修理工作赢得足够的时间。
3.2 防渗系统的强力抗压能力。防身系统主要的目的就是为了在坝踵产生裂缝之后,降低水压对裂缝的压迫,阻止裂缝的扩大。那么,降低的这一部分水压自然由防渗系统承担。如果防身系统没有很好的抗压能力,就无法起到效果,那么整个防渗系统就完全失去了作用。要想拥有强大的抗压能力,那么,我们就应该在防渗系统的设计和材料上面做文章。设计中,我们可以依据物理力学的一些原理,来尽可能的减少水流对系统的压迫,并且采用高抗压材料来作为整个系统的主要材料。
结束语
拱坝工程在我国有着悠久的历史,其对改善人们的生活质量有着一定帮助。高拱坝工程是一项技术难度比较高的工程,其对促进我国水利事业的发展有着积极影响,但是这一工程在施工的过程中,比较容易受到外界因素的影响,而出现坝踵开裂问题,这会降低坝的承压能力,如果不及时修补,很容易造成坝体崩塌现象,会严重威胁人们的生命安全。高拱壩由于体积大、坝踵高,所以对修补带来了较大的难度,而且修补坝踵需要花费大量的资金,这不利于提高工程的经济效益。本文利用监理柔性防渗体系的措施,提出了解决高拱坝坝踵开裂问题的新思路,这对我国水利工程的发展也有着长远意义。
参考文献
[1]徐福卫,陈海玉.坝前基岩高坎对高拱坝坝踵应力的影响[J].水电与新能源,2010(1).
[2]周维垣,陈兴华,杨若琼,沈大利,赵吉东.高拱坝整体稳定地质力学模型试验研究[J].水利规划与设计,2003(1).
[3]周元德,陈观福,尹显俊,张楚汉.用工程类比分析法研究高拱坝坝踵开裂稳定性[J].水力发电学报,2002(S1).
关键词:高拱坝;坝踵开裂;解决措施
水利工程是我国重要的民生工程,其对我国经济的发展有着促进作用,所以,施工单位一定要提高施工技术水平,这样才能保证水利事业不断的进步,才能为人类社会做出更大的贡献。高拱坝工程是水利工程重要的施工项目,其可以解决能源供应问题,也可以提高人们的生活质量。高拱坝工程在施工的工程中,可能因为外界因素的影响而出现坝踵开裂问题,这会影响水利事业效用的发挥,也会造成较大的安全事故,笔者结合自身经验,对防治高拱坝坝踵开裂提出了解决的措施,以供参考与借鉴。
1 高拱坝坝踵开裂问题
拱坝工程在我国有着悠久的历史,其在水坝以及桥拱的修筑中有着广泛的应用。我国第一座拱坝修建与1927年,该坝高约27m,是当地重要的景区资源。我国大规模修建拱坝是在上世纪七八十年代,在这段时间中,我国修建的大大小小的拱坝多达756座,占世界拱坝总数的47%左右,在这些拱坝中,高拱坝的数量比较少。高拱坝在修建的过程中,有着较大的难度,而且对技术工艺要求比较高,到目前为止,坝高高于200m的拱坝屈指可数。高拱坝是水利工程不断发展的产物,其需要应用多种现代技术,如果施工人员技术不精或者工作态度不严谨,会造成较大的安全隐患,其中最常见的就是坝踵开裂问题,这会降低坝的承压能力,也会降低坝的防渗性,在水流的冲击下,会使坝堤出现崩塌的危险。如果施工单位没有及时发现坝踵开裂问题,可能会引起人员伤亡事故,也会增加社会的不安定因素,需要多加注意。
2 解决高拱坝坝踵开裂的新思路
高拱坝由于施工难度比较大,工期较长,所以,在我国水利工程中并不常见,经过实践发现,高拱坝在施工的过程中,受外界因素影响比较大,容易出现坝踵开裂问题,为了避免这类问题的发生,相关人员一定要提高高拱坝设计的质量,还要建立科学、有效的施工体系。通过分析国内外高拱坝施工案例,笔者提出了一种全新的解决思路,即坝踵增设柔性防渗体系。高拱坝在施工的过程中,需要选用质量与性能较强的施工材料,为了降低坝踵出现开裂的概率,设计人员可以选用具有柔性,并且防水性较强的材料,利用合成高分子防水卷材,可以大大提高高拱坝的防水性,从而满足高拱坝施工安全以及抗渗性的要求。
拱坝工程需要利用多种施工技术,常见的有碾压混凝土筑坝技术、面板堆石坝技术以及老坝除险加固技术等等,在科技不断进步的影响下,我国相关施工技术也有了较大的提升,这对提高高拱坝施工技术水平有着较大帮助。在国内外高拱坝工程中,都采用了PVC薄膜防渗技术,其可以大大提高拱坝的防渗性,也可以延长高拱坝的使用寿命,我国的工程技术人员还开发应用了多种止水防水新技术。例如,岩滩上游面使用了聚合物砂浆防渗层;温泉堡上游坝面铺设了4000多平方米PVC复合土工膜;130m高的沙牌碾压混凝土拱坝在死水位以下部位使用了二布六涂弹性防水涂层;为了保温防渗,汾河二库碾压混凝土坝在整个上游坝面喷涂了约5cm厚的弹性发泡聚氨酯防渗层。
新建碾压混凝土坝上游面设置柔性防渗体系和老混凝土坝上游面裂缝修复过程中采用柔性材料的成功经验,为特高常规混凝土拱坝坝踵区域开裂问题的解决提供了新的设计思路,即在特高拱坝坝踵区域一定范围内设置柔性防渗体系。该柔性防渗体系不是为了提高混凝土自身的防渗性能,而是期望能够覆盖坝踵区的裂缝,从而阻止高压库水进入坝踵裂缝,避免因坝踵开裂导致的漏水和高压库水进入坝踵裂缝后有可能产生的其它危害,从而提高坝体安全度。高拱坝超载能力高,采用柔性防渗体系,将承载能力和防止坝踵开裂漏水分开解决,有利于避开设置底缝、周边缝的复杂工艺,同时又保障大坝的安全运行。
3 坝踵柔性防渗体系技术要求及可采用的材料
本文所介绍的新思路,柔性防渗体系其实就是一道预防措施,主要针对的是高拱坝坝踵出现裂缝之后,能够暂时缓解其带来的不良影响以及危害。具体来说,就是在高拱坝坝踵出现裂缝之后,我们可以立即启用柔性防渗体系,该体系的主要作用是缓解水给拱坝所带来的压力,保障拱坝坝踵裂缝不再恶化。防身体系要起到降低水压的作用,就必须满足以下要求:
3.1 防渗系统的可靠性。防渗系统,顾名思义,其主要功能自然就是防渗。防渗系统是多个小部分通过物理装置连接而成的,部分损坏不会影响到整体的功能,这是该系统最大的优势。如果防渗系统还能够针对裂缝进行准确定位,那么就能够起到针对裂缝部位的减压功能,给修理工作赢得足够的时间。
3.2 防渗系统的强力抗压能力。防身系统主要的目的就是为了在坝踵产生裂缝之后,降低水压对裂缝的压迫,阻止裂缝的扩大。那么,降低的这一部分水压自然由防渗系统承担。如果防身系统没有很好的抗压能力,就无法起到效果,那么整个防渗系统就完全失去了作用。要想拥有强大的抗压能力,那么,我们就应该在防渗系统的设计和材料上面做文章。设计中,我们可以依据物理力学的一些原理,来尽可能的减少水流对系统的压迫,并且采用高抗压材料来作为整个系统的主要材料。
结束语
拱坝工程在我国有着悠久的历史,其对改善人们的生活质量有着一定帮助。高拱坝工程是一项技术难度比较高的工程,其对促进我国水利事业的发展有着积极影响,但是这一工程在施工的过程中,比较容易受到外界因素的影响,而出现坝踵开裂问题,这会降低坝的承压能力,如果不及时修补,很容易造成坝体崩塌现象,会严重威胁人们的生命安全。高拱壩由于体积大、坝踵高,所以对修补带来了较大的难度,而且修补坝踵需要花费大量的资金,这不利于提高工程的经济效益。本文利用监理柔性防渗体系的措施,提出了解决高拱坝坝踵开裂问题的新思路,这对我国水利工程的发展也有着长远意义。
参考文献
[1]徐福卫,陈海玉.坝前基岩高坎对高拱坝坝踵应力的影响[J].水电与新能源,2010(1).
[2]周维垣,陈兴华,杨若琼,沈大利,赵吉东.高拱坝整体稳定地质力学模型试验研究[J].水利规划与设计,2003(1).
[3]周元德,陈观福,尹显俊,张楚汉.用工程类比分析法研究高拱坝坝踵开裂稳定性[J].水力发电学报,2002(S1).