塑性混凝土防渗墙在土石坝中的应用及其质量控制.pdf
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1、 塑性混凝土防渗墙 在土石坝中的应用及其质量控制 聂小红 唐 东明 ( 1 湖北大禹水利水电建设有限责任公司 湖北 武汉4 3 0 0 7 4 : 2 湖北省漳河工程管理局 湖北 荆门4 4 8 1 5 6 ) 摘要 近年来, 在土石坝防渗加固中, 混凝土防渗墙加 固是一项应用较多且行之有效的技术。 本 文结合工程实例 , 从塑性混凝土坝料及墙体材料配比设计、 施工方法、 施工质量控制等 方面阐述 了塑性混凝土防渗墙在 山西侧 田水库大坝除险加固中的应用经验,并总结了 质量控制措施, 为混凝土防渗墙工程施工质量控制提供了参考。 关键词 土石坝加固; 混凝土防渗墙; 质量控制 中图分类 号 :
2、1 V 5 4 3 8 文献标识 码 : B 混凝土防渗墙是水利水电及市政工程中 较普遍采用的一种地下连续墙。其利用专用 的造槽机械设备成槽, 并在槽孔 内注满泥浆 , 以防孔壁坍塌 ,最后用导管在注满泥浆的槽 孔 中浇注混凝 土并置换 出泥浆 , 筑成墙体 。 1工程概况 山西侧田水库位于桑干河干流上,总库 容 5 8亿 。大坝为均质 土坝 , 采用水 中填 土和 碾压 法 筑坝 ,坝 体最 高为 4 1 5 m,全 长 1 0 8 0 m, 分为主坝、 南副坝、 北副坝。 本文主要 对南副坝坝基防渗处理进行分析,南副坝坝 高 1 0 5 m, 坝长 3 3 0 m, 覆盖层深 2 0 m且
3、多为 沙土、 砂砾石及沙层, 地层条件十分复杂。防 渗墙 为普 通混 凝 土 , 墙厚 O 8 m, 混 凝土 强 度 等级为 C1 0 。 侧田水库南酉 4 坝防渗墙工程在国内外首 次对塑性与刚性混凝土进行结构静力、动力 对比 分析, 最终采用塑性混凝土。并进行大量 配合比试验, 每立方混凝土水泥用量仅 8 0 k g , 以及对黏土、膨润土掺加工艺采用湿掺法等 施工工艺 , 都对常规 防渗墙工艺有重大突破。 2坝料及墙体材料设计 深入分析塑性混凝土的物理力学特性 、 抗渗性能、 耐久性, 以确定侧田水库南副坝塑 性混凝 土防渗墙设计方案 和施 工配合 比。 2 1 坝料 表 1 侧 田水
4、库南副 坝坝基 砂料及 土料 E B模型 试验参数 表 参数 n C m 砂 料 1 8 0 0 1 6 1 0 3 6 8 07 4 2 1 0 8 0 _ 3 l 土 料 5 7 0 4 6 l O 1 6 2 8 _ 3 0 6 3 6 1 5 - 8 0 7 7 9 表 2 侧 田水 库南副 坝塑性 混凝土 配合 比表 单位体积混凝土材料用量( k g m 2 ) 外加剂( ) 编号 水泥 黏土 膨润土 粉煤灰 水 砂 石 D H 4 一 A Y N H 1 1 0 0 1 2 0 1 0 0 31 1 6 91 8 4 3 l 2 8 0 1 4 0 5 0 3 7 0 6 9 6
5、7 4 0 O 2 5 3 7 0 1 3 O 3 0 5 0 3 7 0 6 7 4 71 7 O 3 1 4 8 0 1 6 0 4 0 3 4 0 6 8 9 81 7 O 4 5 1 2 O 1 5 0 3 0 3 3 0 6 6 3 8 5 3 表 3 侧 田水库 南副坝 塑性 混凝土 施工配合 比及 主要指 标 单位体积 棍凝土材料用量 特性指标 膨润 D H 4 坍落 扩散 水泥 黏土 砂子 石头 水 嚣 E2 8 p 2 8 土 一 A 度 度 2 1 x 8 0 7 0 5 0 6 5 5 7 9 3 3 5 0 0 4 21 41 1 2 3 9 7 0- 3 3 7 1
6、0 4 流符合一般的工程处理措施 , 但 由于刚性的 深而薄的混凝土墙夹在较柔软的砂性土坝基 中, 如何考虑接触面形式及参数, 对防渗墙的 应力及变形会产生较大的影响 】 。本文通过 二维有限元方法计算 , 考虑防渗墙与坝基土 体之间泥皮的作用, 采用接触单元, 适当减少 摩擦系数 ,得出的防渗墙应力及变形能较好 地符合其实际运用情况,为土石坝的安全设 计提供必要 的依据 ,可供相关 工程设计 人员 借鉴。陕西秘 剩 参考文献 1 】 郑秀培著土石坝地基混凝土防渗墙设 计与计算 M】 北京: 水利电力出版社 , 1 9 7 9 2 】 朱伯芳著 有限单元 法原理与应用( 第二 版 ) 【 M】
7、 北 京 : 中 国水利 水 电 出版社 , 1 9 9 8: 51 0 5 1 4 【 3 张金有, 李桂庆 哈拉沁水库大坝防渗墙 应力与变形分析 人 民黄河, 2 0 0 7 , 2 9 ( 4 ) 【 4 】 陈剑 , 卢廷浩 结构形式及接触面参数对 防渗墙应力变形的影响分析U 】 水利水电技 术 , 2 0 0 3 , 3 4 ( 1 1 ) 5 】 孙明权, 常跃 影响混凝土防渗墙 内力及 变形 的 因素 分析 U 】 人 民黄 河, 2 0 0 6, 2 8 ( 4) ( 责任 编辑 : 黄灵 芝) 结合侧 田水库混凝土防渗墙周围所 接触的坝体坝基土料进行土工试验, 将取 自大坝
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