水利工程大坝防渗措施是非常重要的,措施的制定是为了更好的达到防渗效果,每个细节的处理都非常关键。鲁班乐标小编就水利工程大坝防渗措施和大家介绍一下。
为了提高水利工程大坝的结构安全,通常会选用钢筋混凝土大坝。但是由于体量大,如果施工过程和保养控制不到位,也很容易出现开裂。大坝渗水是一个系统的工作,在材料控制、施工过程把控和后期的维护保养各方面都需要注意。本文从基层土体处理、基层裂缝的填塞、混凝土结构的抗渗等各方面分别进行介绍,全方位的剖析大坝的防渗问题。
一、坝体承载基岩的抗渗
水利工程大坝体量非常大,对于基础承载力有较高的要求。很多基岩在水下较深的位置,由于长期水流冲刷和腐蚀,在基岩中会形成大量的裂缝和空隙。如果不对其进行处理,在高压的水压力作用下,水库内的水仍然会从这些孔隙中渗出。
根据这种情况,通常我们选用高压止水帷幕:把一定配合比的具有流动性和胶粘性的浆体,注入到基岩中,通过流动浆体来封堵基岩内部的裂缝,形成整体来提高基岩承载力和抗渗性能。
二、坝体覆盖层的抗渗
水库大坝基础完成后要采取回填的形式对基础进行保护。后期在水位升高的时候,回填的泥土会与水形成融合物,对坝体基础造成一定的腐蚀作用。
因此我们通常选用高压喷射防渗墙:利用高压设备将水泥浆体注入到坝基覆盖层,使水泥浆与地下泥土进行混合,形成防渗墙,对坝体基础进行有效的防护。
三、水库大坝结构主体发生渗漏的原因
现今的水利工程需要囤积的水位都非常高,一般的坝体结构根本无法承载强大的水压。因此通常会选用钢筋混凝土结构作为坝体。因此坝体结构是一种超大体积的混凝土结构,其发生渗漏的原因如下:
1、水化热过大,导致内外温差大
大体积混凝土由于其体量大,混凝土厚实。水泥在混凝土凝结的过程中会产生大量的水化热,这些热量被包裹在混凝土结构的内部,无法迅速的散失。一方面使得内部的水分在高温作用下快速蒸发,另一方面极度上升的温度使得混凝土与外部环境温差越来越大。在此两种影响的交叉作用下,混凝土结构表面就会产生温度裂缝。
2、混凝土的收缩
混凝土中含有大量的水,水泥水化的过程中会产生高温,同时混凝土的凝结需要大量的水分来反应。所以在凝结过程中会有大量水分散失,如果外部没有及时进行浇水养护,混凝土结构就会在散失大量水分后而发生收缩,产生裂缝。
3、外界气温变化
在很多地区,温差很大。特别是在冬季,外部温度变化很大,有点甚至可以达到零下几十度。而混凝土结构在水化热的作用下,内部温度在不断上升,与外部环境形成强大的反差。当这种温差超过了结构所能承受的极限值,就会发生裂缝。
四、坝体结构防止渗漏的措施
1、选择低水化热的水泥。根据水库大坝所处的环境、地下土质情况、水质特性等,选择对应合适的水泥,防治坝体收到腐蚀或产生较大的水化热,引起开裂和渗漏
2、做好混凝土配合比的测算。在进行大体量混凝土的搅拌之前,一定要进行配合比的实验,对其各方面性能进行测试,特别是塌落度、温度应力等,符合设计要求后再进行大体量的生产。特别是坝体体积非常大,抗渗要求高,对于粗细骨料的配比一定要严格控制。
3、根据工程条件的不同,选择加入不同的外加剂。如减水剂,它可以减少混凝土生产过程中需要的水量,同时节省一部分水泥的需求量;这样一方面水量少了、反应凝结过程中丧失的水分比例就减小,另一方面,水泥少了之后水化热也会变小。所以混凝土的收缩和内外部温度就可以控制在一定范围内,裂缝就能有效的减少。
4、控制好混凝土的塌落度,塌落度可以反应出水泥的和易性。塌落度大则说明和易性越高,那么反应凝结的速度就快,温度变化自然就会快,当温度变化率超过设计极限时,混凝土表面就会发生裂缝。
5、采用抗渗混凝土:在混凝土搅拌过程中,加入适当抗渗剂来提供混凝土结构的抗渗性能。如加入杜拉纤维等可以提高内部骨料与水泥之间的粘结,对抗渗要求有较大的好处。
6、降低混凝土的入模温度。
(1)在混凝土从搅拌站出来运输的过程中,应尽量节省时间,防止在运输过程中已发生了足够的反应,而使混凝土浇筑前达到较高的温度。因此在运输过程中就应该采取遮阳等保护措施。
(2)浇筑混凝土的时候,应尽量避开高温时间段,特别是夏季中午阶段温度非常高,混凝土的入模温度也随之变高,对裂缝产生不利。因此在夏季的时候可以采取温度较低的水来进行砼搅拌
7、加强施工中的温度控制
(1)在浇筑混凝土的时候,应根据现场情况采取分段、分层浇筑。这样可以让混凝土有充分的反应和散热的时间,热量有效散失之后,就不会集聚在内部,可以有效减少裂缝的产生。
(2)夏季施工的时候,可以在混凝土中加入一些冰块,来降低整体的温度。
(3)施工完成后,要及时进行洒水养护,以保证混凝土凝结过程中需要的水分,防止开裂。同时通过洒水的方式,可以有效降低混凝土表面的温度,避免温度过高而发生裂缝。
8、加强温度监测工作
混凝土内外表面的温差不应超过25度,表面温度与外部环境温度温差不应该超过20度,每天的温度变化不应该超过20度。根据这几个规范值,加强混凝土温度的监测工作,如果发现超过这些值,一定要马上调整养护方案,将温度变化控制在规范值内。具体要求如下:
(1)混凝土入模前的监测:包括在运输过程中温度变化、达到现场后混凝土的现有温度值及温度变化率。根据实际需要,对混凝土进行温度控制和降温后,达到设计要求值再进行混凝土的浇筑。
(2)浇筑的时候,要时时的观测凝结过程中温度的变化,当超过设计规范值的时候,一定要马上调整浇筑方案,采取分段分层的浇筑方式,有必要的时候要暂停浇筑,使热量能得到充分的散失和水分的补给后再继续浇筑。
(3)完成后,在养护的过程中,要及时监测混凝土内外表面的温差值、表面与空气中的温差至、温度变化率等指标,超过范围后,要及时调整养护方案。
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