试析塑性混凝土防渗墙施工技术在水利工程中的应用

试析塑性混凝土防渗墙施工技术在水利工程中的应用

关键词:塑性混凝土;防渗墙;施工技术;应用分析

前言

塑性混凝土的强度介于混凝土和泥土之间,是一种柔性材料,它的强度以及弹性模量都比较低、抗渗性和变形能力比较好,近年来在水利工程中得到普遍的应用,广泛用于水库大坝防渗体的修复及加固工程。塑性混凝土由于具有强度较低和容易变形的特点,受到动力荷载时很容易发生破坏和损伤,严重时甚至会使防渗墙失去应有的效用。因此,塑性混凝土防渗墙在水利工程应用时,必须要做好设计工作,充分考虑其特点的前提下,依据设计指标来进行设计,确保防渗墙的设计符合工程的实际情况,其性能得以充分体现,满足工程需求,从而达到理想的处理效果。

一、塑性混凝土防渗墙的主要特点

塑性混凝土防渗墙所采用的混凝土不同于普通的混凝土,它通过采用粘土、膨润土来取代普通混凝土里面的部分水泥,形成具有柔性的防渗材料。塑性混凝土防渗墙具有低弹模、低造价、防渗效果好和施工速度快等优点。此外,塑性混凝土防渗墙的极限应变值比普通混凝土大得多,因此不会出现普通混凝土一样开裂破坏等问题。从以上几个特点分析,塑性混凝土具有很多优点,用在除险加固工程中作为防渗体材料比较理想。

二、基本的设计指标

1.塑性混凝土防渗墙的厚度

混凝土防渗墙的厚度确定需要综合考虑下面这几个因素:要符合结构强度的设计要求,要具有足够的耐久性和抗渗性,要符合变形的要求,要符合水质的要求等。防渗墙的厚度需要经过计算确定,计算公式一般采用防渗墙能够承受的最大水头/防渗墙允许的最大水力梯度,两者的比值就是防渗墙厚度的数值。特别注意的是在计算过程中,一定要保证各项数据的真实性和准确性。

2.塑性混凝土防渗墙的高度

在确定塑性混凝土防渗墙高度时,要保证墙顶高程高于水库的静水位,底部要深入相对隔水层。

3.塑性混凝土防渗墙的墙体设计

水利工程中防渗墙的高度一般比较大,如果使用普通的混凝土,由于其弹性模量远远大于坝体材料,很难与坝体材料的变形保持协调,因此会使墙体与坝体的接合面相互脱离,导致墙体断裂,最终散失防渗效果,采用塑性混凝土可以很好地适应这种变形,不会发生变形破坏,但是必须做好防渗墙的设计工作。防渗墙设计时要充分考虑到工程的总体状况,要经过严格细致的分析来确定墙体的抗渗性能和强度,从而保证防渗墙能真正发挥作用。

4.塑性混凝土防渗墙的配合比

塑性混凝土的抗压强度、弹性模量和渗透系数都应符合规范要求,坍落度一般在180mm―240mm之间,扩散度一般在340mm―400mm之间。由于塑性混凝土的性能跟普通的混凝土有非常明显的区别,所以塑性混凝土防渗墙所用混凝土的配合比在设计时有很多特殊性。首先,要把抗渗性能和弹性模量作为基础,在选择材料和用量使用上要依据这两个性能来确定;其次,塑性混凝土的配合比设计没有固定公式,由于不同水利工程中粘土性能和膨润土性能具有很大差别,加之工艺和添加剂的不同,使得配合比的设计具有可变性;最后,在塑性混凝土的配合比中,水灰比也是一项重要措施,所以塑性混凝土的配合比设计和普通混凝土一样对其性能影响很大。

三、塑性混凝土防渗墙在水利工程中的设计

在水利工程中,河床是受力条件复杂,最易受到水力破坏的部位,河床的冲积层较厚,透水性较大,要想截断地下和各个方面的渗流,减弱对坝基稳定性的影响,塑性混凝土是理想的材料,对坝基和坝体的防渗处理效果较好。通过,对坝基的渗径分析和渗透破坏分析表明,塑性混凝土防渗墙的应用在除险加固工程中效果较好,是一种理想的防渗材料。混凝土防渗墙的设计要综合考虑工程的实际情况,防渗墙的高度、厚度、墙顶高程、墙底高程、两岸深入基岩的距离、墙底深入坝基相对隔水层的深度等,都要经过计算得出。塑性混凝土防渗墙的性能指标主要为抗压强度、渗透系数、弹性模量等,这些指标也要根据实际情况和相关标准来确定。防渗墙的两端要与灌浆的帷幕相互连接,接头处的上下游都要包孔。帷幕灌浆的孔距通过试验确定,两端各向外延伸一定的距离,孔深一般深入相对隔水层1-2个灌段,通过塑性混凝土防渗墙的实施,使防渗墙跟灌浆帷幕一同组成新的防渗体系。

结语:

塑性混凝土具有较高的抗渗性、弹性模量低、极限应变能力大的特点,因此塑性混凝土防渗墙在受到荷载作用时,防渗墙的应变和应力都比较低,这些特点使既可以提高墙体的耐久性和安全性,还可以节约施工所需的水泥,降低了施工成本。塑性混凝土防渗墙在水利工程中非常适合除险加固工程,应用前景非常广阔,在实际应用中除了做好设计外,还要注意施工时的质量控制,施工时一般要掺入适量的粘土、粉煤灰、膨润土等材料,要严格按照配合比进行施工。通过塑性混凝土防渗墙在水利工程中的应用实例效果综合比较,可以得出塑性混凝土防渗墙是可靠、有效的,应用在除险加固工程中效果比较明显。本文主要介绍了塑性混凝土防渗墙在水利工程中的设计与应用,着重分析了该怎样更好的进行设计,从而为水利工程做出更大的贡献。

参考文献:

[1]王健.塑性混凝土防渗墙在清凉寺水库除险加固工程中的应用[J].河南水利与南水北调,2013(10)

[2]刘冬丹.塑性混凝土防渗墙在堤基防渗中的应用[J].黑龙江水利科技,2013(4)

[3]宋彩霞.塑性混凝土防渗墙在安沟水库大坝防渗中的应用[J].河南水利与南水北调,2013(8)

[4]余仕琼.塑性混凝土防渗墙在水库扩建工程中的应用[J].吉林农业:下半月,2013(3)

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