混凝土坝范文10篇

混凝土坝范文篇1

一、原材料试验

试验所用水泥为安徽宁国海螺32.5R级复合硅酸盐水泥，掺合料采用膨润土，细骨料为天然河砂或石屑，粗骨料为一级配石灰岩碎石，各种材料的物理性能试验成果分述如下。

1．1水泥

试验所用水泥为安徽宁国海螺32.5R级复合硅酸盐水泥，其物理力学性能试验成果。

1．2细骨料

试验所用细骨料为天然河砂或石屑，各项物理性能指标试验成果见表2，表3。

表2砂料试验成果

名称

细度模数

含泥量

（％）

饱和面干表观密度（kg/cm3）

饱和面干吸水率

（％）

砂

3.0

1.1

2520

2.5

表3石屑试验成果

名称

细度模数

含泥量

（％）

饱和面干表观密度（kg/cm3）

饱和面干吸水率

（％）

石屑

3.3

1.2

2620

1.6

细骨料试验成果表明，天然砂的细度模数为3.0、石屑的细度模数为3.3，属于粗砂，含泥量满足水工混凝土拌和用砂有关规范要求。

1．3粗骨料

试验所用粗骨料为石灰岩碎石，石料级配为一级配，Dmax＝20mm，各项物理性能指标试验成果见表4

表4粗骨料试验成果

名称

饱和面干吸水率

（％）

饱和面干表观密度（kg/cm3）

含泥量

（％）

针片状含量

（％）

碎石

1.6

2580

0.3

1.3

粗骨料试验成果表明，本粗骨料含泥量等各指标均满足水工混凝土拌和用粗骨料要求。

1．4膨润土

试验所用膨润土为钠基膨润土，其细度为11.2%（按水泥细度试验方法）。

1．5外加剂

试验用外加剂为浙江五龙化工股份有限公司生产的ZWL-B-2型引气缓凝泵送剂。

二、低弹混凝土基本参数的确定

根据本工程防渗墙的施工特点（采用人工开挖坝体，倒挂井护壁，人工振捣），因此工作面较小，施工难大较大，要求防渗墙混凝土拌和物应具有良好的和易性、粘聚性及一定的流动性，而做为防渗墙应具有弹性模量低、变形性能好的特点，能有效适应土坝坝体的变形。但由于现场施工进度要求试验室在一个月多的时间内，提供合宜的施工配合比。而本工程防渗墙混凝土的设计要求混凝土强度等级为C8、坝落度为9~11cm、弹性模量≤14000MPa，抗渗等级W4，根据资料分析国内同类型防渗墙混凝土设计弹性模量为≤15000Mpa，而施工实测弹性模量均在14000Mpa以上，因此本工程的设计要求是比较高的。在这么短的时间内，决定采用非常规的试验安排，根据有关经验，对不同水胶比、水泥用量、膨润土掺量、细骨料种类、含砂率等因素经优化直接进行一轮试验，能过试验成果分析，选定合宜的施工配合比，故确定以下参数。

2．1水胶比

水胶比是决定混凝土强度、抗渗性及耐久性等指标的重要参数，对于本工程防渗墙的混凝土应具有弹性模量低，较高的抗渗性能，并应具有C8的强度。根据实际细骨料采用天然砂时水胶比为0.68、0.70、0.72、0.74、0.75，细骨料采用石屑时水胶比为0.70、0.72、0.74、0.76等各种水胶比进行混凝土的抗压强度、渗透系数、及弹性模量等指标的试验。

2．2膨润土是以蒙脱石为主要成份的含水硅酸类，属无机非金属矿物，其颗粒一般较细，掺入混凝土中有利降低混凝土的弹性模量，但由于本工程要求防渗墙混凝土的强度较高，但细骨料细度模数又较大，故细骨料用砂时膨润土选择20%、25%、30%的掺量，细骨料用石屑时选择25%、30%、35%的掺量进行各项性能试验。

2．3砂率

砂率的变动将混凝土拌和物的流动性产生很大的影响，并对混凝土的弹性模量产生较大的影响，应选用较大的砂率，但由于工程工期紧，故混凝土中细骨料采用天然砂时选择50%的砂率，混凝土中细骨料采用石屑时选择60%的砂率进行不同水胶比和不同膨润土掺量的各项性能试验。

2．4用水量的确定

混凝土单位用水量的多少是控制混凝土拌和物流动度大小的主要因素，因此确定单位用水量应以混凝土拌和物达到能满足施工要求的流动度为依据。根据本工程设计要求坝落度应控制在9~11cm之间，并结合外加剂的减水性能确定混凝土细骨料采用天然砂时用水量为260~270kg/cm3之间，混凝土细骨料采用石屑时用水量为260~275kg/cm3之间。

2．5外加剂的掺量

外加剂的掺量根据外加剂生产企业提供的掺量为胶凝材料用量的0.25%。

三、试验方案及成果分析

3．1根据上述确定的参数，按不同水胶比、膨润土掺量与相同砂率的不同配合比进行混凝土的各项性能指标的试验。试验严格按有关规程进行。

注：编号S的是指细骨料用天然砂，编号G的是指细骨料用石屑。

3．2成果分析

1、水胶比是影响混凝土强度的主要因素，随着水胶比的增大混凝土的抗压强度、抗拉强度、弹性模量、渗透等级均随着下降，这符合混凝土和水胶比的一般规律。

2、膨润土掺量是影响混凝土强度的次要因素，随着膨润土掺量的增加混凝土的抗压强度、抗拉强度、弹性模量、渗透等级均随着下降。

3、在一定范围内，砂率对混凝土的力学性能影响较小。

4、膨润土掺量相同，水胶比每缩小0.03，混凝土的抗压强度约增加14.3%，抗拉强度约增加24.2%，弹性模量约增加9.9%。

5、膨润土掺量相同，混凝土抗压强度相同的情况下，细骨料使用石屑与使用砂比较，抗拉强度约增加18.5%，弹性模量约增加8.4%。

6．抗渗等级基本可满足防渗墙的设计要求。

综上所述，水胶比和膨润土掺量是影响混凝土强度和弹性模量的最主要因至素，强度增加，弹性模量也增加，但强度的增加对设计要求的弹性模量是不利的，所以在达到设计混凝土强度等级的条件（尽量降低）混凝土的弹性模量。通过以上试验只要选择适当的水胶比和膨润土掺量是可以配制出满足设计要求的混凝土。

四、工程应用结果

根据室内试验的情况，确定细骨料采用天然砂，选用编号S2的配合比作为现场用施工配合比。并在本工程防渗墙应用中取得了较好的效果。现场浇筑情况表明，选定的配合比和易性好，易于浇筑，适应施工要求。并经现场取样试验，28d抗压强度最大值为11.3Mpa、最小值为8.1Mpa，平均抗压强度为9.6Mpa；弹性模量最大值为13426Mpa、最小值为10770Mpa，平均弹量模量为12020Mpa；抗渗等级≥W4，上述各项指标均符合设计要求。

五、结论

随着时间的推移，国内五、六十建造的土坝都相继进入除险加固期，而其中对土坝坝体作一新的混凝土防渗体是有效的防止坝体的渗漏的方法，但同时对防渗墙采用的混凝土提出了较高的要求，其混凝土应具有适应土坝坝体变形，又能防止水流渗漏的能力，因此要求配制的混凝土应具有低弹性模量、高抗渗的性能，而且应具有相对低弹混凝土较高的强度。

在设计配合比时在满足和易性的要求下，尽量采用大砂率，对降低混凝土的弹性模量有帮助。并在设计时可以掺入引气型减水剂，以达到降低水胶比提高混凝土的抗渗能力。

混凝土坝范文篇2

我国平原地区水库大多修建于二十世纪五、六十年代，一般为就地取材筑坝，坝型以均质土坝居多，坝高较低。由于历史原因，大坝填筑质量普遍较差。有的坝基处理不彻底，甚至未清基，直接在河床上填土筑坝。坝基存在深厚砂砾石层渗水通道。坝体裂缝、沉陷、坝基渗漏现象十分普遍。汛期高水位时，大坝下游地面极易产生渗水、管涌险情，危及水库安全运行。随着混凝土防渗墙施工工具和工艺技术的不断发展和完善，将混凝土防渗墙技术应用于土坝防渗加固，已成为平原区水库大坝防渗加固的一项重要措施[1-2]。本文根据作者多年的工程经验，介绍了平原地区土坝混凝土防渗墙的设计与施工原则，旨在为类似工程提供借鉴。

二、混凝土防渗墙设计方案

根据地质勘探资料分析，平原区均质土坝坝体普遍存在上坝土料选择要求不严格、筑坝土料分区不明显，碾压不充分，填筑质量差的问题。抽样检查结果表明，干密度小于1.5t/m3的土样占总数的60%以上，同时坝基相对不透水层或透水系数较小的土层一般埋藏深度5m～20m。据此，防渗墙布置设计方案一般有两种：第1种方案是在坝顶布孔修筑混凝土防渗墙；第2种方案是在大坝上游坝坡坡脚设混凝土防渗墙，上游坝坡铺设复合土工膜方案，两种方案均可达到防渗要求。

第1种方案在坝顶施工，具有施工人员少，不受汛期洪水干扰等优点，但存在防渗墙墙体较深，施工时易塌孔等缺点，一旦出现问题，补救困难，同时，上游坝坡裂缝、漏水、沉陷等问题得不到解决。

第2种方案避免了坝体塌孔现象的发生，墙体较浅，施工方便，可以保证施工质量及进度，能有效地解决水库上游坝坡质量问题。缺点是防渗墙在大坝上游坡脚施工，水库需要放空，影响水库效益发挥，且施工易受汛期洪水干扰，渡汛困难，有的部位还需增加施工围堰等临时工程量。

故大坝除险加固时，根据水库各自的具体情况，选择合适的防渗加固方案。对无法放空的水库，且上游坝坡防护质量较好的大坝，一般采用第1种方案进行防渗加固处理。对于具有放空条件的水库，一般采用第2种方案进行加固处理。

三、混凝土防渗墙的设计

3.1混凝土防渗墙的设计深度

混凝土防渗墙底部原则上嵌入相对不透水层1m左右，顶部嵌入坝体防渗体中。目前，平原地区土坝混凝土防渗墙深度大多在40m以内。

3.2混凝土防渗墙墙体厚度的确定

防渗墙的厚度应满足墙体抗渗性、耐久性、满足墙体应力和变形的要求，同时还应考虑到地质情况及施工设备等因素。

由于国内防渗墙设计无规范，防渗墙的渗透计算和渗透稳定分析以及强度、变形计算尚无规范的计算方法和理论。在设计时，根据防渗墙破坏时的水力坡降确定墙体厚度(d)，计算公式如下：

式中：ΔHmax——作用在防渗墙上的最大水头差（m）；

K——抗渗坡降安全系数，一般取3～5。

Jmax——防渗墙渗透破坏坡降，取300；

根据已建成的混凝土防渗墙统计，防渗墙允许承受的水力坡降Jp=Jmax/K，可达到100，当K=5时，Jp为60，假定防渗墙承受的最大水头差与坝前水深相同。平原区水库，由于河流水头较低，ΔHmax一般在10m～30m之间居多。计算得：δ=0.15m～0.5m即可满足要求。

为节约材料，降低成本，平原地区土坝混凝土防渗墙可以做得薄一些，受造孔机具限制，参考国内工程经验，平原区土坝混凝土防渗墙墙体厚度一般确定为0.20m～0.8m之间。

3.3墙体材料

参考国内外已建防渗墙的经验，一般采用塑性混凝土作为墙体材料。这种材料有抗渗性能好，变形模量低，极限应变值大，适应变形能力强等特点。

塑性混凝土防渗墙的设计指标为：28d弹性模量800～1000MPa，抗压强度≥2.5MPa，渗透系数＜（1～9）×10-8cm/s。，配合比见表1。

表1塑性混凝土配合比(kg)

水泥

膨润土

水

砂

石

外加剂

160

80

260

848

848

0.66

四、混凝土防渗墙的施工

防渗墙是在坝体内连续造孔成槽，以泥浆固壁，在泥浆下浇筑混凝土而建成的。对于小型工程，一般采用冲击式钻机造孔或两钻一抓法。这两种方法都先施工一期槽孔（主孔），后二期槽孔（副孔）。后一种方法工效高，目前被水利工程广泛采用。但该法施工平台要求大于18m，施工时难以布置。成墙厚度受开槽机械限制，防渗墙一般较厚。

目前，平原地区土坝防渗墙工程施工的另一种方法采用液压开槽机连续槽孔法。液压开槽机是由在同一轨道上行走的开槽机、水下混凝土浇筑机、清槽砂石泵及混凝土搅拌机组成。液压开槽机沿墙体轴线连续成槽，槽孔完全连续。墙体厚度20cm左右，最大深度可达40m。该法适用于砂壤土、粉土、粘土等地质条件。每台班工效可达150m2，造价150元/m2（20m深22cm厚的墙体150元/m2）。其工艺流程。

五、防渗墙施工中应注意的问题

防渗墙施工过程中，造孔质量是保证防渗墙质量的首要环节。同时，在防渗墙施工过程中，造孔时间占总工期的2/3以上，是制约工期的关键环节。施工中应采取预防偏孔措施，有效地防止或减少偏孔，使孔斜控制在允许范围内。

保证混凝土防渗墙施工质量和速度的关键在于开槽的连续性，浇筑的及时性。并且要把泥浆固壁作为一个重要的施工环节去对待。否则，一旦出现塌孔，将导致施工中断，而断开段的处理相当困难。因此，各工序必须严格按规程进行操作，控制进度和质量。同时加强机械设备的维修养护，保证完好率，确保混凝土防渗墙“连续作业”，达到保证混凝土防渗墙施工质量的目的。

六、结语

实践表明，混凝土防渗墙技术应用于平原地区大坝除险加固工程，可有效解决坝体，坝基渗漏问题，且具有施工速度快，工程造价低，防渗效果好，可靠性高等特点，是水库大坝防渗加固较好的措施。随着混凝土防渗墙技术的迅速发展，施工机具的不断创新和完善，经济效益的不断提高，其用途将日益广泛。

参考文献：

(1).水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范.SL174-96

混凝土坝范文篇3

灰色模型简称GM模型，GM模型的建模包括因素分析、等时距处理、数据标准化、数据生成、建立状态模型、模型效果评价等方法和过程。本文只探讨灰色理论在混凝土坝应力观测资料分析中的应用。

1因子选择

在研究大坝的应力规律时，应力数列是参考数列，影响应力的行为因子则为比较数列，它们均为时间数列。混凝土坝应力主要与水压力、温度、自重、湿涨以及时效等因素有关系。在蓄水初期的观测资料分析中，自重应力和湿涨应力以常数表示。

(1)库水位因子。选择水深的三次多项式：H、H2、H3。

(2)时效因子。选择线性函数和对数函数的叠加函数：

(3)温度因子。选择当日气温T、前30天平均气温T30、前60天平均气温T60、前1～6个月的某日气温Tqi(i=1～6)、前1～6个月的月平均气温Tqi(i=1～6)。

于是，参考数列：应力

x1(0)={x1(k)(0)|k=1,2,3…m}；

比较数列：库水位、时效、温度

xi(0)={xi(k)(0)|k=1,2,3,...m}

(i=2,3,...n)，m为样本数，n为变量数。

2模型建立

在蓄水初期由于水位较低，水压力对应力的影响并不明显，因此考虑对水压应力分量采用有限元计算的确定性模型。温度和时效应力分量采用GM模型，将以上各种因素的模型求和就得出表征坝体实测应力变化规律的灰色混合模型。

2.1水压应力分量确定性模型

为了寻求水位与应力之间的确定性函数关系，可采用有限元法进行计算，以便提高数学模型值的精度。其一般方程见下式。

式中：α0、αi为回归系数。

2.2温度和时效应力分量GM模型

经过等时距处理、数据标准化和数据生成可得到生成数列

xit(1)={xit(k)(1)|k=1,2,...,m}(i=1,2,...,n)

通过编制GM程序可以很方便的建立动态和静态模型，动态模型x1(1)的时间（离散）近似关系式为：

静态模型x1(1)的时间（离散）近似关系式为：

对模型值进行数据还原可用于模型效果的评价，通过后验差比值C和小误差概率P可综合评价模型的精度。在实际建模中，模型的精度与选入的因子有很大关系，可以通过剔除关联度小的因子来提高模型精度。

2.3灰色混合模型的建立

将水压应力分量确定性模型与温度时效应力分量GM模型求和就得出灰色混合模型，其一般方程式如下：

3工程实例

桃林口水库位于滦河主要支流青龙河上，工程于1992年10月动工，1998年底竣工。水库大坝为碾压混凝土重力坝，最大坝高74.5m，坝顶长度500m，坝顶宽7m，坝底最大宽度63.76m。5号坝段为应力监测的重点坝段，在距建基面6m的80.00m高程选择应力观测截面一个，在观测截面的中心线上布设5组5向应变计组测点，每个测点布设无应力计一个，其中靠上游的第1组测点位于常态混凝土中，其余4个测点位于碾压混凝土中。本例以第1、3、5测点垂直向应力为分析对象，选取1998年3月至1998年11月的观测时段进行建模。

3.1水压应力分量

选取35级不同上游水深，通过有限元计算相应的应力，然后采用逐步回归的方法进行拟合，计算结果见表1。

表1中各参数正负号有所不同，说明水压对不同部位测点应力的影响是不同的。各方程的复相关系数都很接近1，表明全部因子与应力的相关程度十分密切，剩余标准差都很接近0，表明模型回归值与计算值之间的离散程度微小，因此，采用表1的模型回归拟合值作为灰混模型的水压分量是比较理想的。

3.2温度时效应力分量

对各因子进行一次累加生成，使用GM程序计算动态和静态模型参数，通过对比较数列的舍取使模型精度达到最高，计算结果见表2。

表2中模型精度均为Ⅰ级，表明模型精度较好。选取因子包括ln(1＋τ/30.5)、前1～6个月的某日气温Tqi(i=1～6)、前1～6个月的月平均气温Tqi(i=1～6)，没有选入当日气温、前30天平均气温、前60天平均气温，表明各测点应力与气温变化存在滞后性，前1～6个月的气温变化对应力均有叠加影响。

3.3灰色混合模型

绘制应力灰混模型拟合曲线见图1～3。残差分布概率见图4。计算结果中灰混模型的残差90％分布在－0.5～0.5kg/cm2之间，表明模型的精度较好。除了第一、第五测点动态模型曲线的初期2～3个数据的残差较大外，其余各点与实测值拟合地很好。

4结语

(1）在大坝运行初期，采用混合模型分析实测应力较统计模型更具有合理性。

(2）在实际问题中把统计学、灰色理论和有限元方法有机结合起来可以取得互相补充的效果。所建立的碾压混凝土坝应力灰色混合模型，其精度是较好的。在只有少量观测资料的情况下，即可以用于第一次蓄水及运行初期这一重要时期大坝的安全观测。

(3)在建立GM模型过程中，要通过对模型精度的检验来选择因子。

TheApplicationofGraySystemModelinStressAnalysisofConcreteDam

WangYong－liang，XuYang

（HebeiProvincialAcademyOfWaterResource,Shijiazhuang050051,China）

Abstract:Toanalysetheimpactfactorsonstressofconcretedamandstresschanges,especiallyinthecaseofinsufficientobservationsatthebeginningofstoringwater,GrayMixModelaredevelopedinthispaperbyintegratingthedeterminablefiniteelementmodelandgraysystemmodel.ThemodelhasbeenappliedtostressanalysisofTaolinkouconcretedam,theresultsshowthatthemodelisapplicable.

Keywords:graysystemmodel;determinablemodel;finiteelementmodel;stressanalysis;concretedam

混凝土坝范文篇4

关键词：二级配碾压混凝土；变态混凝土；常态混凝土；抗渗；抗冻；抗裂；防渗结构

一、概述

目前，国内外碾压混凝土坝的防渗型式主要有“金包银”式防渗结构，常态混凝土薄层防渗结构、钢筋混凝土面板防渗结构、薄膜防渗结构、沥青混合料防渗结构和碾压混凝土自身防渗结构等几种。

就厚常态混凝土（金包银）防渗结构和碾压混凝土自身防渗结构做重点比较。

二、两种防渗结构设计

2.1二级配碾压混凝土加变态混凝土防渗结构

根据《碾压混凝土坝设计规范》（SL314-2004）并参考国内类似坝高的工程，上游二级配碾压混凝土厚度大于1/5的坝面水头，并因坝前作用水头而变化，沿高度呈台阶状布置。

本水利枢纽工程坝体二级配碾压混凝土厚度自坝顶高程745.50~706.50m为4.0m，高程706.50~672.00m为6.0m，672.00~坝底从6.0m厚度渐变至8.0m。

675m高程以上二级配碾压混凝土强度标号为R180200，抗渗等级W10，抗冻等级F300；675m高程以下二级配碾压混凝土强度标号为R180200，抗渗等级W10，抗冻等级F100；坝体内部采用三级配碾压混凝土，防渗层横缝间距与坝体分缝间距一致，为15m，缝内设置横缝排水管。在二级配碾压混凝土下游侧设置水廊道及坝体排水管。

变态混凝土的厚度规范定宜为30~50m，最大厚度不宜大于100cm。本工程坝体迎水面变态混凝土厚0.6~1.0m，变态混凝土与二级配碾压混凝土同步浇筑。二级配碾压混凝土层面均采取铺水泥粉煤灰净浆，缝面铺标号为M25、厚度为1~1.5cm的水泥砂浆，以加强层面及缝面结合的可靠性。

2.2“金包银”式防渗结构

参考国内类似坝高的工程，常态混凝土厚度自坝顶745.50~675.0m高程厚度为3.0m，675.0~坝底厚度为4.0m，675m高程以上常态混凝土强度标号为R90200，抗渗等级W10，抗冻等级F300；675m高程以下常态混凝土强度标号为R90200，抗渗等级W10，抗冻等级F100；坝体内部采用三级配碾压混凝土，防渗层横缝间距与坝体分缝间距一致，为15m。在常态混凝土下游侧设置排水廊道及排水管。

下游坝面655.0高程以下设置厚2.0m的常态混凝土，强度标号为R90200，抗渗等级W10，抗冻等级F300，并在内侧设横缝排水及坝体排水管。

三、两种防渗型式比较

就两种防渗结构物理学性能而言，实验室及工程实践均能证明常态混凝土和二级配碾压混凝土在密度、抗拉强度、抗压强度、弹模、极限拉伸值和抗剪断参数等方面均能很好地满足设计要求。

本工程就两种防渗型式从防渗体的抗渗性、抗裂性、抗冻性、施工、投资等方面进行比较、以选择适合本工程特点的防渗型式。

3.1抗渗性

3.1.1二级配碾压混凝土的抗渗性

上游防渗体采用富胶凝材料的二级配碾压混凝土，并在上游面辅以变态混凝土，经工程实践证明是非常有效的，碾压混凝土各项指标均能达到设计要求，混凝土很密实，层面结合良好，其防渗标号可以达到W8~W12（相当于渗透系数2.6×10-9cm/s～1.3×10-9cm/s），甚至更高。

3.1.2“金包银”防渗结构的抗渗性

“金包银”是在坝体的上下游面设1.5～4.0m厚的常态混凝土作为防渗体，这种防渗型式类似于常态混凝土坝，上游常态混凝土防渗层是整个坝体的防渗屏障。

常态混凝具有很好的抗渗性，混凝土经振捣后各项性能容易达到设计要求，其结构密实；常态混凝土浇筑与碾压混凝土同步上升，常态混凝土中没有薄层面，只有升程之间的缝面（施工缝），而施工缝处理方法渐渐成熟，因而防渗层混凝土的强渗透各向均一。只要控制好防渗层常态混凝土的温控防裂问题，“金包银”防渗效果与常态混凝土坝相似，防渗性能良好。

3.2抗冻性

3.2.1二级配碾压混凝土的抗冻性

碾压混凝土的抗冻性与常态混凝土一样，主要取决于硬化混凝土的强度及混凝土内部的气泡性质，提高混凝土的强度等级，降低混凝土的渗透性，可以提高其抗冻性，但不是主要措施。掺用引气剂是提高混凝土抗冻性的有效措施。与常态混凝土相比，碾压混凝土水泥浆含量少，较为干硬，加入相同引气剂掺量时，不容易形成大量致密、稳定的气泡，加上粉煤灰具有消泡作用，混凝土达不到所要求的含气量，但是通过加大引气剂掺入量可以使含气量达到最佳含气量（经验表明：当粉煤灰掺量达到30～50%时，为达到4%～5.5%的含气量，引气剂的掺量是常态混凝土的8～10倍）。

室内试验以及石门子、龙首工程实践证明，通过加大引气剂掺量可以使碾压混凝土的含气量4%～5%（最佳含气量），可以配制出抗冻等级大于等于F300的混凝土，以满足工程需求。

3.2.2“金包银”防渗结构的抗冻性

就常态混凝土而言，产掺加一定的引气剂很容易达到要求的含气量，混凝土经过搅拌气泡分布均匀，抗冻性相对较好。

3.3施工

3.3.1二级配+变态混凝土防渗方案施工

采用单一的碾压混凝土坝施工方法，减少了施工干扰，为实现全断面碾压混凝土创造了条件，变态混凝土防渗是在坝体上游面一定的范围内，碾压混凝土摊铺施工中铺洒适量的水泥浆，使该处的混凝土变成具有坍落度的类似常态混凝土，然后用人工插入式振捣器振捣。

3.3.2“金包银”防渗方案施工

“金包银”防渗形式推荐的施工方案为：常态混凝土与碾压混凝土同步浇筑，先浇筑一层厚0.3m的常态混凝土，在浇筑碾压混凝土，碾压混凝土层厚为0.3m。两种混凝土均采用薄层同步上升，虽然施工干扰较大，但由于实现两种混凝土同步上升，不会形成交界薄弱或是冷缝面，有利于坝体的安全。

3.4投资

本工程队两中国防渗结构分别计算工程量，并进行投资分析，“金包银”防渗结构坝体直接费比二级配碾压混凝土防渗结构坝体直接费多出920万元，而且“金包银”尚未计施工干扰引起的费用增加。

四、比较结论

从抗渗性来看，“金包银”具有较好的防渗能力；对于二级配碾压混凝土防渗，根据目前的实验成果及工程实践，已经建成的几座碾压混凝土坝气钻孔混凝土芯样的渗透系数均达到了10-9～10-10cm/s，甚至更高，完全能够满足高坝的防渗要求。

从防渗层与坝体内部这两种混凝土的结合来看，两种防渗结构型式均能实现两种混凝土结合良好，但“金包银”施工干扰太大，施工工艺复杂。

从抗冻性来看，两种防渗结构均能满足建筑物的抗冻设计要求，但常态混凝土粉煤灰掺量相对较少，且经拌和机搅拌，气泡分布均匀，抗冻性能相对较优；掺加引气剂的二级配碾压混凝土可以达到4%～5%的最佳含气量，也具有良好的抗冻性。

从施工来看，“金包银”施工干扰太大，需要增加工序，施工工艺相对复杂，施工工序甚至超过了常态混凝土坝，对碾压混凝土施工干扰大，难以充分发挥碾压混凝土快速施工的优势；二级配碾压混凝土防渗型式施工方法单一，有利于快速施工。公务员之家

从投资来看，二级配碾压混凝土防渗型式较省。

经过以上比较，根据本工程坝址气候条件恶劣、工期要求紧的特点，防渗体抗裂性和施工进度是影响防渗结构型式选择最关键因素，由于二级配碾压混凝土更有利于温控防裂，施工干扰少，投资较省，且抗渗性，抗冻性完全可以满足投资设计要求，因此本工程初步推荐的防渗结构为二级配碾压混凝土+变态混凝土防渗。

混凝土坝范文篇5

现代水利工程为了保障坝体的强度与使用寿命，多采用混凝土作为坝体的主要施工材料。但是混凝土工程经过长时间自然环境的影响，会出现炭化、侵蚀等现象，其中由于混凝土施工过程技术控制原因以及混凝土自身特性等原因，混凝土坝体常会出现裂缝。坝体裂缝使坝体工程内部钢筋结构受到外界物质的侵蚀，导致坝体强度降低，当裂缝宽度达到一定程度还会影响坝体的力学结构，最终导致水利工程坝体使用年限降低。针对这样的情况，加快混凝土坝体裂缝治理、加快新技术应用成为了水利工程养护部门的首要工作。

2水利工程混凝土坝体的化学灌浆加固

化学灌浆（ChemicalGrouting）是将一定的化学材料（无机或有机材料）配制成真溶液，用化学灌浆泵等压送设备将其灌入地层或缝隙内，使其渗透、扩散、胶凝或固化，以增加地层强度、降低地层渗透性、防止地层变形和进行混凝土建筑物裂缝修补的一项加固基础，防水堵漏和混凝土缺陷补强技术。

2.1水利工程混凝土坝体的化学灌浆加固处理技术概述

混凝土坝体裂缝修复的化学灌浆加固处理法适用于深层裂缝和贯穿裂缝的修补与加固。对于灌浆死缝可选用水泥浆材、环氧浆材、高强水溶性聚氨酯浆材等；活缝可选用弹性聚氨酯浆材等。其施工首先要根据原有设计要求对裂缝进行勘察和分析，确定灌浆孔。然后钻孔、洗孔、埋设灌浆管。沿裂缝凿宽、深5～6cm的V形槽，并清洗干净，在槽内涂刷基波，用砂浆嵌填封堵；进行灌浆前要进行压水检查。灌浆结束封孔时的吸浆量应小于0.02l/5min。在进行灌装时要根据裂缝类型的不同使用不同的灌浆方法，垂直裂缝和倾斜裂缝灌浆应从深到浅、自下而上进行；接近水平状裂缝灌浆可从低端或吸浆量大的孔开始。

2.2化学灌浆材料与使用注意事项

目前常用的化学灌浆浆液主要有环氧浆液及丙凝浆液两种。环氧浆液的主要成份是环氧树脂，丙凝浆液的主要成份是丙烯酰胺。环氧浆液的特点是能灌注0.1～0.2的裂缝，可灌性强，收缩性小，强度高，抗渗性能好；丙凝浆液的特点是可灌注细微裂缝，可灌性好，浓度为12～15的浆液与水相似，聚合时间可以控制；该浆液稳定性好，不析水，有一定膨胀性，抗挤力好，是良好的防渗材料。其具体使用需根据坝体裂缝情况选用适宜的材料进行，对于宽度较小，无渗水或有微渗水的裂缝用环氧浆液进行灌注。对于宽度较大，有渗水或渗水量较大的裂缝先用丙凝浆液进行灌注再用环氧浆液灌注。无论是环氧浆液还是丙烯浆液其关注施工必须在12℃～16℃温度环境下进行。

2.3水利工程混凝土坝体化学灌浆加固处理技术的具体施工

水利工程混凝土坝体裂缝的化学灌浆加固施工，首先要对裂缝进行清洁，去除表面杂质以及混凝土钙化物质。具体实施可以采用钢刷刷洗、高压水枪冲洗等方式进行。刷洗后还要对裂缝进行干燥处理，确保灌浆工作面的干净与干燥，为后期的化学灌浆施工打下基础。

其次，为了保障化学灌浆材料与裂缝块石、沙浆结台充分结合，使灌浆过程中不开裂、不漏浆，还要对封堵裂缝表面进行凿槽。凿槽后，先清理槽内碎石屑，用高压水，压缩空气冲洗吹干，然后埋管、灌浆管采用“埋入式”，间距控制在20～50cm之间，根据裂缝宽度与长度的具体情况而定。灌浆管用紫钢管，用快硬水泥埋设。为防止漏浆，U型槽中须用专用材料进行封堵，合适的封堵材料和严密的操作工序是封堵质量好差的关键，要根据坝体设计结构以及坝体受力情况选用适合的化学灌浆材料，以保障灌浆加固的施工质量。

在灌浆结束后，要对缝面进行修整，清楚灌浆管外露部分，并采用增厚涂料涂刷缝面，通过修整是缝面平整。同时还需要在坝体裂缝的顶端两侧打孔，使用环氧灌浆材料和钢箭进行锚固，将裂缝两侧的坝体拉紧。

2.4混凝土坝体化学灌浆质量控制

混凝土坝体化学灌浆过程的控制是保障灌浆质量、保障坝体加固的关键。在施工过程中要通过材料控制、操作方法控制、工艺技术控制等方式保障混凝土坝体化学灌浆质量。首先，要通过对裂缝的勘察与分析，选用适宜的灌浆材料，并在灌浆材料配置过程中严格控制配比，保障灌浆材料质量，为混凝土坝体化学灌浆施工质量打下基础。在施工过程中，还要根据裂缝的情况，单孔一次灌浆或停灌结合等工艺方式，满足裂缝灌浆要求，保障灌浆质量。例如：在进行环氧材料灌浆时，由于环氧材料需一定时间才能固化，因此在灌浆达到一定量后，需停止灌浆，待环氧浆液达到一定固化后再继续进行灌浆。在进行灌浆施工时，还要根据裂缝走向、裂缝内混凝土情况等进行压力与渗透的控制。如混凝土裂缝内部还有其他横向裂缝，则需在灌浆过程中考虑到横向劣等情况，加大压力，使灌浆材料渗透范围增大，保障灌浆质量。如裂缝内部无其他裂缝，则需在灌浆时控制灌浆压力与渗透范围，压力过小或范围过小，将导致灌浆不饱满，裂缝没有完全堵死，影响灌浆质量。

3坝体化学灌浆施工质量管理

混凝土坝体一旦出现裂缝其力学结构的变化将导致坝体承受力大幅下降，严重影响坝体安全。因此，即使进行坝体化学灌浆处理，加固坝体时保障水利工程安全稳定运行的关键。在日常坝体检测中，检查人员必须严格遵守职业道德，严密监控坝体情况，及时发现坝体裂缝，并向上级汇报。坝体养护企业或部门，要建立健全的施工质量管理体系，通过对坝体施工技术文件以及裂缝勘探资料的分析，选用适宜的灌浆材料与工艺。在施工过程中通过健全的质量管理体系以及施工技术管理体系的双重控制，保障坝体化学灌浆施工质量。

4结论

混凝土坝体化学灌浆加固技术的应用已非常广泛，技术也非常成熟。灌浆施工过程只需通过对施工过程材料控制与技术管理即能很好的保障灌浆质量，保障坝体强度。水利工程坝体除在出现裂缝时及时进行化学灌浆加固，还需在日常管理过程中注意混凝土坝体的其他病害，并通过日常养护与定期养护对可能发生的损坏进行防护。减少混凝土坝体裂缝、病害的出现，在裂缝出现初期及时进行加固处理，避免裂缝进一步扩大造成坝体安全隐患。通过养护与治理双方面的工作，保障坝体安全，促进我国电力事业的发展。

参考文献

[1]钱晓强.水利工程混凝土坝体裂缝的化学灌浆加固[J].水工建设与养护，2007，8.

[2]李军.混凝土坝体裂缝的处理[J].水利工程师，2008，2.

混凝土坝范文篇6

1.1地质环境

在土坝施工之前，参与工程的相关部门应联合采取有效措施，分析和预测土坝工程施工中可能发生的异常状况，并制定相应应急预案。在调研和熟悉设计图纸中土坝坝基地质构造后，确定工程施工可行方可施工。

1.2自然环境因素

土坝工程选择在春秋两季施工时，应充分考量自然天气因素。在制定土坝施工进度时应全面考虑影响施工进度的各个因素，应尽量提前设计施工进度，这样有助于碾压作业的进行。选在春秋两季施工是由于这两个季节气温适宜、土壤含水率相对较低，在施工时应科学统计降水与气温等天气条件，同时做好持续监测。

2土坝施工技术

2.1坝基处理

土坝坝基施工时应彻底地清理坝基部的腐殖土、弹簧土以及树根等杂物，以免坝体出现渗漏的情况。总而严之，在土坝施工前应对坝基进行有效的技术处置。

2.2土坝黏土料的选用与维护

在雨季到来前，应做好料场排水设施以免雨水或地下水影响土坝用料的物理性能提高土料的含水率，影响土坝总体质量和使用性能。在土坝用料的选择方面，应预留一部分备用料，贮量应集中并且要选择质地均匀的黏土料，保证土料贮量充足。同时还应研究和分析黏土料的物理特性。尽可能不使用耕地用土，同时也应考虑涂料运输以及开采的问题。在气候严寒地区施工时可以直接利用干枯的树枝或积雪等将土料覆盖，确保土料来年施工的正常使用。

2.3坝体施工技术

坝体施工时应选择无雨和少雨季节，如果降水过多致使土壤含量过大将严重影响和破坏土料的抗碱强度，使土壤层间出现光滑土层造成滑坡。并且如果土料含水率过大将无法碾压，所以在坝体施工时应严格控制土料含水率，防治土料含水率超标。应严格依据相关标准进行土坝施工设计，如施工现场存在弹簧土，则应彻底清除并采样试验。在筑坝施工时，应严格控制填土层的厚度。最后，应时刻关注天气情况，采取有效的防雨措施，避免在作业面上存有积水。

3土坝施工技术具体案例分析

某水电站具有灌溉和防洪等多种功能的综合型水利工程，以水力发电为主，主要由左右两岸的挡水坝、发电设备厂房、泄洪闸、开关站等组成。

3.1土坝施工土料的选用

该水利工程土坝施工所使用的土料取自位于左岸的黏土料厂，在获得设计部门同意后使用挖掘机开采并运到施工现场，将土料中树叶杂草等杂物清理干净，取样试验后经监理工程师签字确认后符合设计标准方可使用；在土坝施工时所使用的碎石以及排水棱体块石蹅均采取外购形式，并从中筛选出符合设计施工标准的材料使用。

3.2该工程土坝施工技术

在实际施工前依据设计图纸使用挖掘机从左至右清理坝基覆盖范围区域。而后使用全站型电子速测仪进行坝基开挖范围的实地放样工作，使用小红旗做好标记，样单由测量技术人员提供。将基础开挖完毕后，接下来进行基础压实作业，使用18T震动式压路机，压路机以‘S’形线路前进反复碾压，同时开启振动碾，每块碾压次数不应少于5次。在预埋土坝坝基监测设备时，应严格依据土坝坝基设计图纸施工，将检测装置分别预埋在坝基左侧0+121与右侧0+213的基础断面处。运用人工砌筑棱体块石，棱块间无水平缝厚度小于1m。对砂碎石排水体也采用人工砌筑的形式施工，砌筑完毕后将排水体表面铺撒一层细碎石。在排水体砌筑完毕，填筑黏土前依据设计要求，在其内侧面覆盖土工布，铺盖完毕后再进填筑黏土，应尽量缩减作业间隔，如无法连续作业则应使用塑料布将其表面覆盖，防止阳光直射，起到防护作用。在坝体土料选用方面应进行取样试验，选择土料厂家采买土料，并将土料取样试验获得详细结果后经监理工程师审批，通过审批后方可开展土坝上坡面的施工作业。当施工达到土坝填筑设计高程要求时方可进行坝顶的施工作业。施工流程依次为：首先砌筑防浪墙和排水沟、而后利用混凝土浇筑道路。这些工序全部完工以后再进行后续的收尾工作，主要有坡脚处的排水沟处理、种植草皮以护坡以及使用素混凝土镶边等工作。在草皮种植作业前，应先使用自卸式车辆把混凝土运送至坡后，通过人力运送至施工现场，使用混凝土来浇筑方格网并镶边。在砌筑完毕排水棱体之后在开展排水沟的施工作业，当混凝土浇筑完毕5d以后回填，并采取人力挖掘基础的形式作业。

4结语

混凝土坝范文篇7

关键词：碾压混凝土;碾压混凝土坝;施工工艺

1.碾压混凝土技术

碾压混凝土技术是采用类似土石方填筑施工工艺,将干硬性混凝土用振动碾压实的一种新的混凝土施工技术。在混凝土大坝施工中采用这种技术,突破了传统的混凝土大坝柱状法浇筑对大坝浇筑速度的限制,具有施工程序简化、机械化程度高、缩短工期、节省投资等优点[1]。

2.碾压混凝土施工工艺

碾压混凝土施工普遍采用了通仓薄层碾压连续上升的施工工艺。所采用的仓面平仓机、切缝机、振动碾、仓面吊及喷雾机、预埋冷却水管的材料和方法、预埋件的施工工艺等也随着碾压混凝土施工技术发展而发展,设备性能均能保证高强度连续碾压施工。

2.1摊铺及平仓、碾压工艺

碾压混凝土摊铺一般采用自卸汽车卸料,推土机或平仓机进行平仓摊铺。为减轻骨料分离,采用叠压式卸料和串链摊铺法,对局部出现的骨料分离,辅以人工散料处理,取得了较好效果。

2.2薄层碾压连续上升施工工艺

大朝山水电站上游碾压混凝土拱围堰施工时,采用连续上升的工艺,最大浇筑升层达21m,在两个月施工期内拱围堰全线升高40.5m,满足了安全渡汛的需要。三峡三期工程上游围堰堰高121m,仅4个月完成了110万m3碾压混凝土施工,充分体现了碾压混凝土快速施工的优势。索风营工程采用分块连续上升工艺,设计配制了符合碾压混凝土连续浇筑特性的连续翻升模板及下游面台阶模板,采取分块平层连续上升的方式进行大坝碾压混凝土浇筑,创下了在主体大坝中连续上升31m的记录[2],其后大花水拱坝施工又创下了连续上升34.5m的新记录,说明了在确保模板工艺、混凝土入仓、温控技术及施工措施得当的情况下,可以进行碾压混凝土快速施工,保证施工质量,缩短工程的建设周期,节约工程投资。

2.3新的诱导缝、横缝成缝方式,更有利于碾压混凝土的快速施工

成缝方式:碾压混凝土重力坝一般采用切缝机成缝或预埋分缝板成缝等。诱导缝成缝方式:普定等工程的诱导缝是采用诱导板成对埋设的方式形成,存在要挖槽埋设和不好固定的问题。为克服这些缺点,结合沙牌碾压混凝土拱坝开展的诱导缝成缝机理,我们在沙牌碾压混凝土施工中采用了重力式的混凝土预制件型式,诱导缝预制件成对埋设,并设有重复灌浆系统;同时沙牌拱坝横缝也采用了重力式混凝土预制件,外形与诱导缝预制件稍有区别,且因横缝灌浆的需要,每一条横缝由4种不同的预制件组成。这种新的成缝形式比普定等工程有了较大改进,安装更简单方便,且结构更可靠,由于构造轻巧,适合人工进行安装,已推广应用于国内招徕河、大花水等工程。

2.4变态混凝土使用范围扩大到了岸坡建基面,进一步简化了施工,加快了进度

变态混凝土是在碾压混凝土拌和物中铺洒一定量的水泥粉煤灰净浆,用振捣器振捣密实的混凝土。在"八·五"攻关的普定碾压混凝土拱坝施工中,已成功地将变态混凝土应用于振动碾碾压不到的死角及模板周边,为了进一步发挥变态混凝土的作用,在沙牌大坝的施工中,结合"九·五"攻关项目的研究,已成功地将与两岸岸坡基岩面接触的垫层混凝土和坝面上所需的常态混凝土绝大部分改用变态混凝土代替,整个大坝除了河床部位坝基垫层以及廊道底板为常态混凝土外,均不再浇筑常态混凝土。

2.5垫层混凝土施工优化

早期大部分碾压混凝土坝垫层混凝土一般采用常态混凝土浇筑,需配置专门垂直运输设备进行常态混凝土分块跳仓浇筑,通过施工实践和研究,目前已经常用在基岩水平面上浇筑找平层后,直接浇筑碾压混凝土,采用碾压混凝土替代垫层常态混凝土,不仅有利于加快施工,同时也利于坝基强约束区混凝土温度控制。

2.6重复灌浆系统研究应用

碾压混凝土拱坝在蓄水时一般尚没达到稳定温度,但为使拱坝成为整体受力,就需对横缝或诱导缝进行灌浆。但随着坝体温度的下降,坝体收缩有可能使已灌浆的缝面重新拉开,故需进行第二次(或多次重复)灌浆。普定和温泉堡等碾压混凝土拱坝均采用预埋两套灌浆管路的办法来实现两次灌浆。沙牌拱坝施工中,结合沙牌碾压混凝土拱坝开展的诱导缝成缝机理、缝面构造尤其是拱坝接缝的重复灌浆技术的研究有了关键性的突破,解决了碾压混凝土拱坝重复灌浆的技术难题。由于沙牌大坝诱导缝采用重力式预制件成缝,所以灌浆管路及排气管的埋设十分方便,采用了更为先进的单回路重复灌浆系统,可实现大坝的多次重复灌浆。单回路重复灌浆系统具有构造简单,造价低,安装容易,可实现多次重复灌浆的特点,是碾压混凝土拱坝接缝灌浆技术的重大突破,该成果填补了国内空白,达到了国际领先水平,并已推广应用到国内其它拱坝工程[3]。

2.7模板

模板是能否确保碾压混凝土连续上升的关键之一。碾压混凝土施工模板普遍采用了在普定拱坝成功采用的可上下交替上升的全悬臂钢模板型式,其上、下两块面板可脱开互换,交替上升,满足了坝体快速施工要求。在大朝山和沙牌、索风营、彭水、大花水等工程施工中,又在其基础上进行了不断改进和优化,同时在部分工程坝体碾压混凝土连续上升过程中,采用连续上升式台阶模板,使溢流消能台阶一次浇筑成型。索风营工程采用分块连续上升工艺,设计符合碾压混凝土连续浇筑特性的连续翻升模板及下游面连续上升式台阶模板,采取分块平层连续上升的方式进行大坝碾压混凝土浇筑,创下了在主体大坝中连续上升31m的记录。针对坝体体形复杂、曲率变化大的特点,招徕河拱坝工程施工中专门研制了收缝式双向可调节连续翻升模板,为坝体快速施工创造了条件。

3.研究展望

随着我国各项科研工作的深入、设计理论的完善、施工方法的改进,碾压混凝土筑坝技术取得了飞快的发展。就当前国内已建和在建工程而言,结合我国气候特征及当前研究成果,仍有一些问题需要深入研究探索,部分工程技术问题需要解决。

①碾压混凝土裂缝是一个普遍性问题。在确定气温、大气相对湿度、风速及太阳辐射等条件下,研究裂缝开展机理、发展规律及相应的解决方法将是未来的研究内容;此外由于碾压混凝土坝的独特施工方法,层间接触面是坝体的薄弱环节,层间裂缝及渗水是关键问题,应从材料研究入手,解决新型材料、新老材料层面的粘结性、防渗性问题[4]。

②针对严寒干旱地区的气候条件及寒冷干旱地区碾压混凝土坝特殊的施工方法,研究其温度场及温度应力的时空分布变化规律,就干旱条件下水分散失理论进行深入研究,以确定现场碾压混凝土的各项指标(VC值、水胶比及单位用浆量等)满足实验室的设计要求。

③目前对碾压混凝土坝施工期及运行期的温度、徐变应力仿真计算研究的框架己基本建立,但仿真计算参数的选取存在不稳定性,尚待深入研究。

解决上述问题能为我国已建、在建碾压混凝土工程提供可靠的理论支持和技术保障,是推动碾压混凝土筑坝技术发展的重要内容。

参考文献

[1]苏勇.我国碾压混凝土筑坝技术的发展及碾压拱坝设计技术[C].中国水力发电工程学会碾压混凝土专业委员会.2004全国RCCD筑坝技术交流会议论文集,2004.

[2]李春敏.碾压混凝土坝筑坝技术综述[J].中国水利,2004.

混凝土坝范文篇8

论文摘要:水库是水利产业的重要措施，建国后我国已兴建了各类水库。因为水库受修建时间较长、当时的技术等因素所限制，现在大部分水库带病工作，事故较多，对人民生产和国民经济产生了一定影响。在众多水库事故中，因为土坝渗漏造成的事故占比例较多。本文就这几年的工程实践结合该问题谈谈具体的原因及防治措施，希望对病险水库的加固起到借鉴作用。

一、引言

建国后，国家非常重视水库建设，截止到2007年，已建水库10万多座，在战胜水旱灾害，促进工农业生产，改善人民生活方面，发挥了巨大的作用。但是，由于当时历史条件及技术、经验不足等原因，很多水库工程存在着不同程度的质量和防洪标准问题，使水库事故不断增加，给国家和人民生命财产造成了重大损失。

土坝存在问题，除防洪标准偏低外，主要是工程质量问题，具体表现在渗漏、滑坡和裂缝。概括起来，是一个防渗加固问题，一般处理防渗的原则是“上堵下排”。上堵的措施有垂直防渗和水平防渗。垂直防渗有混凝土防渗墙、高压喷射灌浆防渗、劈裂灌浆防渗、冲抓套井回填防渗、倒挂井防渗、土工合成材料防渗、射水造孔混凝土墙防渗和岩溶帷幕灌浆防渗等。水平防渗有人工粘土铺盖和利用天然铺盖等，并结合下排的措施有：在坝体背水坡脚附近开挖导渗沟、减压井和盖重压渗等。

二、土坝渗漏表现形式

土坝病险问题主要是各种原因引起的渗漏问题，常表现在以下方面：

（一）土坝建成蓄水后，由于选取土料物理力学指标不当，致使浸润线常高于设计的浸润线水位，导致渗流从坝的下游坡面溢出，使下游坡失稳。

（二）坝基和坝身产生危害性渗透变形，导致坝基或坝身淘空破坏。

（三）地质条件差，往往认为土坝对基础要求不高，因而忽视工程与水文地质条件及其基础的防渗处理，造成基础漏水。

三、坝身渗漏分析

土坝常因斜墙、心墙等防渗体裂缝形成渗流的集中通道，导致管涌的发生，甚至引起坝体的失事破坏。

（一）心墙、斜墙裂缝漏水

土坝防渗体开裂较常见，尤其是发生在近年来较普遍的薄心墙土坝中。由于心、斜墙与坝体其他部分的填筑土料不同，因变形模量的差异使变形不一致，导致心、斜墙开裂。在裂缝处产生集中渗漏，渗透水以很大的水力坡降冲刷心、斜墙裂缝，因管涌作用把防渗体土料带至下游坝体，使心、斜墙丧失防渗作用。

（二）坝体因扩建加高，新老防渗体衔接处理不当漏水

坝体因多次扩建，新老防渗体的衔接处理往往不严，造成隐患。特别是心墙坝加高时，对原有心墙很难采取补强措施。当蓄水位抬高以后，其防渗体承受的水力梯度明显加大，增加了被击穿的危险，有的将心墙改做斜墙，但因库内死水排干困难，使基础处理不严，造成漏水隐患。

（三）浸润线抬高使下游坝坡失稳

已建的均质土坝中，常存在浸润线比设计计算的有所抬高，致使坝的下游坡面长期处于湿润状态而影响坝坡的稳定。浸润线的抬高多数原因是设计时没有考虑土坝施工时是分层碾压的，因碾压使坝体形成许多水平层面，导致水平向渗透系数大干垂直向渗透系数，产生各向异性渗流场的结果。

（四）土坝滑坡与处理

土坝滑坡或沉陷往往是因为填筑的土料差，设计抗剪指标选用不当，坝坡设计不合理以及渗漏等原因造成的。

四、渗漏控制方法和措施

（一）垂直防渗

垂直防渗常适用于地基透水层较薄或隔水层较浅的情况，以封闭式防渗帷幕来根治坝基渗透破坏的险情，可以比较彻底地解决坝基和坝身渗漏问题。垂直防渗在工程实际中应用较多我们着重介绍一下混凝土防渗墙、高压喷射灌浆防渗、劈裂灌浆防渗的原理和施工办法。

1、混凝土防渗墙

使用专用钻机机具，在已建的坝体或覆盖层透水地基中建造槽型孔，以泥浆固壁，并利用高压泵将泥浆压入孔底，携带岩渣，再从孔底回流到地面，然后采用直升导管，向槽孔内浇筑混凝土，形成连续的混凝土墙，起到防渗目的。这种防渗墙可以适应各种不同材料的坝体和复杂的地基水文和工程地质条件，墙的两端与岸坡防渗设施或岸边基岩相连接，墙的底部可嵌入弱风化基岩内一定深度，在施工中只要严格控制施工质量，是可以达到彻底截断渗透水流的。

2、高压喷射灌浆防渗

按设计布孔，利用钻机钻孔，将喷射管置于孔内（内含水管、水泥管和风管），由喷射出高压射流冲切破坏土体，同时随喷射流导入水泥浆液与被冲切土体搅拌，喷嘴上提，浆液凝固，在地基中按设计的方向、深度、厚度及结构形式与地基结合成紧密的凝结体，起到防渗作用。3、劈裂灌浆防渗

在土坝中采取劈裂灌浆，使用一定压力，将坝体沿坝轴线小主应力面劈开，灌注泥浆，并使浆坝互压，最后形成10～50cm厚的连续泥墙，可以起到防渗目的。同时泥浆使坝体湿化，增加坝体的密实度。劈裂灌浆防渗不仅起到防渗作用，也加固了坝体，可以就地取材，施工简便，投资省、工效高。

（二）水平防渗

水平铺盖分利用天然粘土和人工填筑粘土两种，可以就地取材、造价低、施工工作面大、工期短、简单易行，不需要特殊的施工设备和器材。按设计要求施工，可以满足渗透稳定，但渗透量较大，坝基下游仍有一定的坡降。因此在采用水平铺盖防渗时，必须结合下游排水减压设施。

在实际应用中摘要的注意以下几点：

（1）利用天然粘土铺盖要慎重，必须了解粘土的分布情况、厚度、干容重以及粘土下面覆盖层的厚度、粒径组成和透水性等。

（2）人工填筑粘土铺盖长度与坝前设计水头比，实践总结7～8倍，最大有超过10倍。

（3）铺盖粘土渗透系数应小于1000倍地基的渗透系数。

（4）粘土铺盖要避免与河床覆盖层渗透系数K>10-2cm/s透水层接触。

（5）铺盖粘土要封闭大坝两侧岸坡，避免发生饶渗。

（6）在坝基表面有较薄的弱透水层或不透水层，且底下的透水层较浅时，宜采用排水沟截穿表层，用以控制渗流，也就是做导渗沟导渗。

（7）如果不透水层较厚，而其下透水层深厚或含水层成层显著，应该采用减压井深入下部强透层导渗。

（8）做导渗沟和减压井有困难时，可做压渗措施。

五、施工要求

总结以上各项控制措施，在具体施工时应严格遵守以下的原则：

（一）必须对坝基进行详细的水文地质调查

在决定防渗措施之前，要考虑各方面的因素，其中最重要的是坝址的工程和水文地质条件，要对河床冲积层进行详细的勘探和试验，以了解河床覆盖层的总厚度，有无相对不透水层，厚度及其连续性，砂砾石层平面与空间分布、级配、渗透系数、允许渗透坡降；土层的成层性，是否是不透水层与透水砂砾石层相互间层；查明铺盖土料的料源、级配、最大干容重、最优含水量、渗透系数、允许渗透坡降等，来确定有效而经济的防渗措施。

（二）垂直防渗处理可以比较彻底的解决土坝渗漏问题

垂直防渗加固措施，在实际工程中的应用都取得了显著的防渗和加密效果。水平防渗结合下游排水减压导渗，虽然可以做到坝基渗透稳定，但仍有一定的渗漏水量损失。在处理时，是采用垂直防渗，还是采用水平防渗与排水相结合，应按技术可靠、经济合理的原则，根据防渗条件和要求，结合当地具体情况，通过方案比较，慎重研究确定。

混凝土坝范文篇9

碾压混凝土技术是采用类似土石方填筑施工工艺,将干硬性混凝土用振动碾压实的一种新的混凝土施工技术。在混凝土大坝施工中采用这种技术,突破了传统的混凝土大坝柱状法浇筑对大坝浇筑速度的限制,具有施工程序简化、机械化程度高、缩短工期、节省投资等优点[1]。

2.碾压混凝土施工工艺

碾压混凝土施工普遍采用了通仓薄层碾压连续上升的施工工艺。所采用的仓面平仓机、切缝机、振动碾、仓面吊及喷雾机、预埋冷却水管的材料和方法、预埋件的施工工艺等也随着碾压混凝土施工技术发展而发展,设备性能均能保证高强度连续碾压施工。

2.1摊铺及平仓、碾压工艺

碾压混凝土摊铺一般采用自卸汽车卸料,推土机或平仓机进行平仓摊铺。为减轻骨料分离,采用叠压式卸料和串链摊铺法,对局部出现的骨料分离,辅以人工散料处理,取得了较好效果。

2.2薄层碾压连续上升施工工艺

大朝山水电站上游碾压混凝土拱围堰施工时,采用连续上升的工艺,最大浇筑升层达21m,在两个月施工期内拱围堰全线升高40.5m,满足了安全渡汛的需要。三峡三期工程上游围堰堰高121m,仅4个月完成了110万m3碾压混凝土施工,充分体现了碾压混凝土快速施工的优势。索风营工程采用分块连续上升工艺,设计配制了符合碾压混凝土连续浇筑特性的连续翻升模板及下游面台阶模板,采取分块平层连续上升的方式进行大坝碾压混凝土浇筑,创下了在主体大坝中连续上升31m的记录[2],其后大花水拱坝施工又创下了连续上升34.5m的新记录,说明了在确保模板工艺、混凝土入仓、温控技术及施工措施得当的情况下,可以进行碾压混凝土快速施工,保证施工质量,缩短工程的建设周期,节约工程投资。

2.3新的诱导缝、横缝成缝方式,更有利于碾压混凝土的快速施工

成缝方式:碾压混凝土重力坝一般采用切缝机成缝或预埋分缝板成缝等。诱导缝成缝方式:普定等工程的诱导缝是采用诱导板成对埋设的方式形成,存在要挖槽埋设和不好固定的问题。为克服这些缺点,结合沙牌碾压混凝土拱坝开展的诱导缝成缝机理,我们在沙牌碾压混凝土施工中采用了重力式的混凝土预制件型式,诱导缝预制件成对埋设,并设有重复灌浆系统;同时沙牌拱坝横缝也采用了重力式混凝土预制件,外形与诱导缝预制件稍有区别,且因横缝灌浆的需要,每一条横缝由4种不同的预制件组成。这种新的成缝形式比普定等工程有了较大改进,安装更简单方便,且结构更可靠,由于构造轻巧,适合人工进行安装,已推广应用于国内招徕河、大花水等工程。

2.4变态混凝土使用范围扩大到了岸坡建基面,进一步简化了施工,加快了进度

变态混凝土是在碾压混凝土拌和物中铺洒一定量的水泥粉煤灰净浆,用振捣器振捣密实的混凝土。在"八·五"攻关的普定碾压混凝土拱坝施工中,已成功地将变态混凝土应用于振动碾碾压不到的死角及模板周边,为了进一步发挥变态混凝土的作用,在沙牌大坝的施工中,结合"九·五"攻关项目的研究,已成功地将与两岸岸坡基岩面接触的垫层混凝土和坝面上所需的常态混凝土绝大部分改用变态混凝土代替,整个大坝除了河床部位坝基垫层以及廊道底板为常态混凝土外,均不再浇筑常态混凝土。

2.5垫层混凝土施工优化

早期大部分碾压混凝土坝垫层混凝土一般采用常态混凝土浇筑,需配置专门垂直运输设备进行常态混凝土分块跳仓浇筑,通过施工实践和研究,目前已经常用在基岩水平面上浇筑找平层后,直接浇筑碾压混凝土,采用碾压混凝土替代垫层常态混凝土,不仅有利于加快施工,同时也利于坝基强约束区混凝土温度控制。

2.6重复灌浆系统研究应用

碾压混凝土拱坝在蓄水时一般尚没达到稳定温度,但为使拱坝成为整体受力,就需对横缝或诱导缝进行灌浆。但随着坝体温度的下降,坝体收缩有可能使已灌浆的缝面重新拉开,故需进行第二次(或多次重复)灌浆。普定和温泉堡等碾压混凝土拱坝均采用预埋两套灌浆管路的办法来实现两次灌浆。沙牌拱坝施工中,结合沙牌碾压混凝土拱坝开展的诱导缝成缝机理、缝面构造尤其是拱坝接缝的重复灌浆技术的研究有了关键性的突破,解决了碾压混凝土拱坝重复灌浆的技术难题。由于沙牌大坝诱导缝采用重力式预制件成缝,所以灌浆管路及排气管的埋设十分方便,采用了更为先进的单回路重复灌浆系统,可实现大坝的多次重复灌浆。单回路重复灌浆系统具有构造简单,造价低,安装容易,可实现多次重复灌浆的特点,是碾压混凝土拱坝接缝灌浆技术的重大突破,该成果填补了国内空白,达到了国际领先水平,并已推广应用到国内其它拱坝工程[3]。

2.7模板

模板是能否确保碾压混凝土连续上升的关键之一。碾压混凝土施工模板普遍采用了在普定拱坝成功采用的可上下交替上升的全悬臂钢模板型式,其上、下两块面板可脱开互换,交替上升,满足了坝体快速施工要求。在大朝山和沙牌、索风营、彭水、大花水等工程施工中,又在其基础上进行了不断改进和优化,同时在部分工程坝体碾压混凝土连续上升过程中,采用连续上升式台阶模板,使溢流消能台阶一次浇筑成型。索风营工程采用分块连续上升工艺,设计符合碾压混凝土连续浇筑特性的连续翻升模板及下游面连续上升式台阶模板,采取分块平层连续上升的方式进行大坝碾压混凝土浇筑,创下了在主体大坝中连续上升31m的记录。针对坝体体形复杂、曲率变化大的特点,招徕河拱坝工程施工中专门研制了收缝式双向可调节连续翻升模板,为坝体快速施工创造了条件。

3.研究展望

随着我国各项科研工作的深入、设计理论的完善、施工方法的改进,碾压混凝土筑坝技术取得了飞快的发展。就当前国内已建和在建工程而言,结合我国气候特征及当前研究成果,仍有一些问题需要深入研究探索,部分工程技术问题需要解决。

①碾压混凝土裂缝是一个普遍性问题。在确定气温、大气相对湿度、风速及太阳辐射等条件下,研究裂缝开展机理、发展规律及相应的解决方法将是未来的研究内容;此外由于碾压混凝土坝的独特施工方法,层间接触面是坝体的薄弱环节,层间裂缝及渗水是关键问题,应从材料研究入手,解决新型材料、新老材料层面的粘结性、防渗性问题[4]。

②针对严寒干旱地区的气候条件及寒冷干旱地区碾压混凝土坝特殊的施工方法,研究其温度场及温度应力的时空分布变化规律,就干旱条件下水分散失理论进行深入研究,以确定现场碾压混凝土的各项指标(VC值、水胶比及单位用浆量等)满足实验室的设计要求。

③目前对碾压混凝土坝施工期及运行期的温度、徐变应力仿真计算研究的框架己基本建立,但仿真计算参数的选取存在不稳定性,尚待深入研究。

解决上述问题能为我国已建、在建碾压混凝土工程提供可靠的理论支持和技术保障,是推动碾压混凝土筑坝技术发展的重要内容。

参考文献

[1]苏勇.我国碾压混凝土筑坝技术的发展及碾压拱坝设计技术[C].中国水力发电工程学会碾压混凝土专业委员会.2004全国RCCD筑坝技术交流会议论文集,2004.

[2]李春敏.碾压混凝土坝筑坝技术综述[J].中国水利,2004.

[3]王火利.浅谈我国碾压混凝土坝的发展成就与前景[J].江西水利科技,2005,31.

[4]贾东权,杜士斌,李光波,涂传林,等.北方严寒地区碾压混凝土筑坝的特点[J].水利水电技术,1999,30.

混凝土坝范文篇10

一、碾压混凝土大坝施工技术概论

碾压混凝土大坝常按照坝型分为混凝土重力坝与混凝土拱坝。相对于传统的土石坝与常态混凝土坝，碾压混凝土坝的施工速度更快，且由于水泥用量更少、温控要求低、模板工程量少等特点而具有更低的工程造价。但同时，也产生的横缝温度控制、耐久性控制以及碾压层面结合质量等施工技术难题。1、碾压混凝土的施工材料。碾压混凝土的施工材料就是常用的大坝混凝土材料，包括热硅酸盐水泥或低热矿渣酸盐水泥、人工砂石骨料、粉煤灰或凝灰岩粉掺合料，以及具备减水、引气、缓凝等作用的掺合料等，都有利于提高大坝的施工质量。2、搅拌设备的常用类型。大坝施工中，常用的混凝土搅拌机包括锥形自落式搅拌机以及强制式搅拌机等。前者依靠搅拌筒自身旋转的离心作用将混凝土物料抬升至一定高度后依靠重力作用使其下落并充分混合，其结构简单、功耗较小，具备较长的使用寿命；强制式搅拌机具有固定的筒身，仅依靠筒内叶片的旋转使物料混合均匀，其搅拌作用更为强烈。除此以外，在大型的碾压混凝土坝工程中，为了满足规模的混凝土用量，常常组装建成混凝土拌合楼，将混凝土生产从进料到出料的流程自动化，以提高生产效率。

二、碾压混凝土坝施工的关键技术

1、混凝土的拌合技术。我国的大中型混凝土坝，基本都采用多次投料拌合技术。在该过程中，混凝土原料的投料顺序，是决定拌合质量的关键。对于不同的原材料配合比，以及不同的搅拌设备类型，投料顺序都有所不同。另外，由于碾压混凝土用水量更少，因此需要更长的拌合时间。2、拌合料的运输入仓控制。在碾压混凝土运输过程中，为了保证运输能力的机动性和通用性，自卸汽车运输被广泛采用。该种方式转运次数少，适用于坝体的中下部等易于布置交通道路的部分施工。若建设有拌合楼，则更常采用胶带运输机或有轨运输设备进行水平运输，使用胶带运输机可以避免运输过程中发生骨料分离，还可以运输砂浆等流态物料。在坝体的上部施工时，为了满足垂直输送的需要，还应该根据地形选用缆索起重机或门式起重机等。其中，缆索起重机适用于地形狭窄的工程，设备可以布置在较远的岸坡上，不干扰主体工程施工，也不受度汛的影响，可以一次性连续浇筑至坝体顶层，具备更高的运行效率；而门式起重机更适合于较高的混凝土坝浇筑，其具有较好的变幅性能，能够灵活水平移动。3、仓面的施工技术。在仓面施工前，要根据施工技术规范对浇筑仓提出明确的施工方案，包括所在位置、起止高程、浇筑时段、层数划分以及质量要求和人员配置要求等。在卸料与摊铺过程中，为了保障层间结合牢固，需要在旧有混凝土层面上铺设砂浆并同时进行摊铺，卸料摊铺方向应当平行于坝体轴线，避免形成薄弱带；摊铺使用推土机和摊铺机等设备，压实厚度保障在30cm；碾压工序的目的是使混凝土拌合物的结构变得密实，作用机理是依靠振动碾以压力波的形式产生振动力，并传递到混凝土体的内部，使内部骨架间的空隙在重力作用下被流动的浆体填实，因此在选用振动碾时，首先要考虑其是否具有足够的振动功率。4、结合部位关键技术。实际上，为了防止出现混凝土裂缝，在结构施工过程中，通常会将大体积的混凝土分为较小的块体，因此为了保证浇筑层间的结合质量，通常要采取措施对结合面进行处理。首先，在摊铺碾压过程中要保障施工的连续性，尽可能加快施工节奏；同时要控制仓面的小气候，保障合适的仓面温度和较高的湿度，为此可以采用喷雾剂、喷雾枪等设备，以及采用加冰、冷水拌合等方法对材料进行处理；如果在施工过程中采用了异种混凝土（如金包银结构的坝体以及不同的坝体结构之间），除了保证同步浇筑以外，也常采用先碾压后常态的施工方法。