坝工技术新进展
水利工程新施工工艺(3篇)
第1篇随着科技的不断发展，水利工程领域也迎来了新的施工工艺。
这些新工艺不仅提高了工程质量和效率，还降低了施工成本，为我国水利事业的发展注入了新的活力。
一、TBM施工工艺TBM（Tunnel Boring Machine，隧道掘进机）是一种新型的隧道掘进设备，具有高效、安全、环保等优点。
在西藏拉萨市旁多引水工程中，我国首次在高海拔地区采用双护盾TBM施工工艺，取得了显著成效。
这种施工工艺能适应高海拔、长距离和复杂地质条件，有效提高了隧洞掘进施工的效率。
二、浆砌石施工工艺浆砌石施工工艺在水利工程中应用广泛，其特点是施工简便、成本低廉、耐久性好。
近年来，浆砌石施工工艺得到了进一步的发展，主要体现在以下几个方面：1. 砌石体采用挤浆法砌筑，砂浆稠度不低于50mm，提高砌筑质量。
2. 砌石体转角处和交接处同时砌筑，确保砌筑质量。
3. 砌石体的尺寸和位置偏差控制在规范范围内，保证工程整体质量。
4. 优化材料选择，提高砌石体耐久性。
三、智慧水库建设智慧水库是运用现代信息技术，实现水库运行、管理、维护等全过程的智能化。
青岛官路水库工程就是一个典型的智慧水库建设项目。
通过智慧建造平台，实现对施工进度和安全的监控，同时注重环保，推行绿色施工工艺和环保设备，力求建设与生态和谐共存的工程。
四、水平定向钻穿越技术水平定向钻穿越技术是一种新型的隧道穿越技术，具有对地貌和环境影响破坏小、施工安全可靠性高、施工成本较低、工期短等优点。
在山西省滹沱河供水工程中，我国首次采用大口径、长距离、双管线定向钻穿越技术，有效提升了工程安全性，并对滹沱河流域及两岸的生态保护和农业发展起到了积极的保障作用。
五、小型农田水利工程矩形渠道施工工艺小型农田水利工程矩形渠道施工工艺具有施工操作简单、断面规则、耕地占用面积小等优点。
在施工过程中，要注重以下几点：1. 施工准备：清理施工现场，保证平整度，进行渠道放样。
2. 施工过程：采用挤浆法砌筑，控制砂浆稠度，确保砌筑质量。
大坝安全监测新技术
大坝安全监测新技术中国大坝安全监测起步于20世纪50年代, 在20世纪末本世纪初取得飞速发展, 基础上监理了比较完整大坝安全监测体系。
伴随坝工技术进步, 尤其是现代计算机、人工智能技术飞速发展, 在传统监测仪器基础上涌现出一大批新安全监测技术, 并在工程上得到应用。
1．大坝CT技术大坝CT技术是计算机层析成像技术在大坝安全监测中应用。
它是用某种波在坝体中传输若干射线束, 在探测区内部组成切面, 依据切面上每条穿过探测区波初至信号, 利用计算机进行数学处理, 重建探测区坝体材料弹模分布或强度分布, 以定量地反应坝体磁疗性质分布和老化情况、病害及缺点部位, 进而达成大坝监测目。
用于大坝CT监测波关键有声波和电磁波两种。
声波型大坝CT是在大坝合适位置部署若干发射点（震源）和若干接收点（震波监测器）, 一次激震各发射点后, 在各接收点统计声波从个发射点到各接收点走时T, 然后利用走时T计算坝内各点上波速V, 因为波速与材料弹性相关, 所以能够经过波速来了解坝体材料性质和老化缺点分布情况。
声波型大坝CT系统包含检测设备和计算机设备, 其中检测设备包含发射、接收和统计三个部分。
发射部分由动能源和驱动装置组成。
动能源用于产生弹性波, 能够部署在坝面、廊道、钻孔或探坑内, 起震后能立刻使弹性波在被测体传输。
大坝CT 动能源关键是电雷管和甘油炸药, 也能够用电火花发生器或起落锤来起震。
驱动设备与统计设备相连, 用于检测弹性能源产生波瞬时, 含有镜头统计功效。
接收部分是能感知震波拾震传感器, 包含地下测音器（速度型地震仪）以及水下测音器（加速度型传感器）等型号。
统计部分是一个多频道数字式振动示波器, 用于距离七宝时间及弹性波形。
电磁波型大坝CT是利用一个天线发射高频宽带电磁波, 另一个天线接收来自坝体或坝基内介质面反射波。
因为电磁波路径、强度及波形与所经过介质电性质和几何形态相关, 所以, 能够依据接收波双程走时、幅度及波形来推断坝体材料性质和老化分布情况。
水利工程施工技术的新进展
利
科
技
Ｎｏ ． ８ ． ２ ０ １ ３
Ｈ ｅ ｉ ｌ ｏ ｎ ｇ ｊ ｉ ｎｇ ａ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｎ ｃ ｙ
（ Ｔ ｏ ｔ ａ ｌ Ｎ ｏ ． ４ １ ）
文章 编号 ： １ ０ ０ ７— ７ ５ ９ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ８— ０ １ ７ ６— ０ ２
水 利 工 程 施 工 技 术 的 新 进 展
邹 天平
（ 贵州省盘县 水利 局， 贵州 盘县 ５ ５ ３ ５ ３ ７ ）
摘
要： 随着 我 国工业 的发展和人们 用水量 的增加 ， 促进 了我 国水利建设 的快速 发展 ， 在这发 展 的过程 中水利建设 的技术 和工 艺上都取 得 了很 高 的成 绩 。特别 是在水 利工程 施工 技术上 面的发展 和突破取 得 了更高的成就 ， 施工设备 的改 良和新 技术 的发 明使用大 大
筑 中的土料 资 源 的来 源 ， 同时 也 能保 证 工 程 的质 量 。 行挡 水 ， 从 而来 防汛度 汛 ， 利 用 堆 石体 临时 挡 水 通 过 比如在 小 浪底 工 程 中 就 采 用 了 黄 土 、 砾 石 土 混 合 作 改进设 计 了一 套配 套 简单 、 重 量轻 、 高效 率 的无 轨 滑
的提高 了工程 的效率 ， 保证 了工程 的质量 。同时在水利工程施 工 中的堤 坝防渗 的处理
上也有一定 的进 步和发展 ， 工程管理体 系的建立也促进 了工程的进步 。还有系统工 程 的应用也 提高了施 工组织 管理的水平 。 关键 词 ： 水利工程 ； 施工技术 ； 堤坝 防渗 ； 新进展
三峡工程大坝混凝土快速施工新技术
三峡工程大坝混凝土快速施工新技术摘要：三峡工程自1993年开工至今，已经历了十个年头。
工程建设进展顺利，工程进度符合总进度计划要求，工程质量满足设计要求，工程投资控制在概算范围之内，并在一些技术问题上取得了重大突破，创造了世界水电建设史上一批新的记录，1999年～2001年混凝土浇筑连续三年三破世界记录，本文对三峡工程大坝混凝土快速施工重大科技成就进行介绍。
关键词：三峡工程；混凝土；快速施工1、三峡工程大坝混凝土施工特点三峡水利枢纽是开发和治理长江的关键性骨干工程。
是中国、也是世界最大的水利枢纽工程。
三峡工程具有防洪、发电、航运等巨大的综合效益，建成后对我国社会经济的发展将产生巨大的影响。
枢纽主要建筑物由大坝、水电站和通航建筑物等三大部分组成。
拦河大坝为混凝土重力坝，最大坝高181m。
水电站采用坝后式厂房，总装机容量1820万kW。
根据三峡工程建设方案，三峡工程大坝混凝土施工主要有以下特点。
(1) 工程量巨大。
三峡工程混凝土工程总量为2 800万m3，是长江葛洲坝工程的2.5倍，为世界上已建最大的巴西伊泰普工程的2倍。
第二阶段工程1 860万m3混凝土中，厂坝工程1200万m3。
(2) 高峰强度高，高峰期持续时间长。
首先，枢纽工程年浇筑高峰强度特高，最高达548万m3，最大月强度55.35万m3，其中第二阶段厂坝工程年最高强度达400万m3，最高月强度达45万m3，强度在40万m3左右的月份将持续9～10个月。
金属结构安装以及其它项目的施工强度高，大坝和厂房各类闸门、埋件及钢管等共约14.8万t，年高峰强度约5万t，而且安装与混凝土施工同步进行，相互干扰很大。
其它工序如开挖、清基交面、固接灌浆、接缝灌浆等无论总量，或是施工强度也都是国内外水电建设史上罕见的。
其次，夏季浇筑基础约束区混凝土强度高。
工程的特点，决定了必须要在夏季大量浇筑约束区混凝土，这既是一个施工组织难题，也是重大的技术和质量控制难题。
碾压混凝土坝发展水平和工程实例
碾压混凝土坝发展水平和工程实例碾压混凝土坝是一种在建设大型水利工程中广泛应用的技术。
它是通过使用特殊设备将水泥混凝土直接应用于坝体，然后用较大的振动力和压实力将其压实，以实现坝体的稳定和牢固性。
与传统的混凝土浇筑相比，碾压混凝土坝具有施工周期短、质量高、经济效益好等优点。
在近年来，碾压混凝土坝快速发展，并在全球范围内得到广泛应用。
碾压混凝土技术的发展水平随着科学技术的进步而不断提高。
现代化的碾压混凝土设备可以增加压实力和振动力，进一步提高施工效率和工程质量。
此外，新型的混凝土材料和添加剂也为碾压混凝土坝的施工提供了更多的选择。
这些新材料具有较高的强度和稳定性，可以增加坝体的抗渗和抗冻能力。
此外，新型的混凝土添加剂可以减少混凝土的收缩和开裂问题，提高坝体的耐久性和可靠性。
碾压混凝土坝的工程实例可以从中国和国际上找到。
以下是几个具有代表性的案例。
中国的三峡工程是世界上最大的碾压混凝土坝工程之一。
这座巨大的水电站坐落在长江上游的湖北省，总投资超过2000亿元人民币。
三峡坝的建设采用了碾压混凝土技术，其坝体高达181米，是目前世界上最高的碾压混凝土坝。
在施工过程中，大量的水泥混凝土被应用于坝体，然后通过碾压设备进行压实，最终形成坚固的水利工程。
在国际上，美国的背水坝项目也是一个典型的碾压混凝土坝工程。
这个项目位于美国明尼苏达州，是一座用于洪水控制和水资源管理的重要水利设施。
背水坝的建设采用了碾压混凝土技术，施工过程中大量应用了水泥混凝土，并通过碾压设备进行压实。
这座混凝土坝具有较高的抗压强度和稳定性，能够有效地防止洪水和保护附近的人群和财产。
除了三峡工程和背水坝项目外，各国还有许多碾压混凝土坝的工程实例。
例如，巴西的Itaipu水电站、阿根廷的湖Diablo水电站、南非的Berg水坝等等。
这些工程在不同国家和地区的水利建设中发挥着重要的作用，为当地的经济和社会发展做出了积极贡献。
总之，碾压混凝土坝作为一种先进的水利建设技术，在全球范围内得到广泛应用。
我国坝工技术成就
我国坝工技术成就邴 凤 山(中国水力发电工程学会,北京,100761)关键词 坝型优选 碾压混凝土坝 混凝土面板堆石坝 高土石坝 泄水建筑物 地下工程 预应力锚固技术摘 要 建国以来我国水电事业发展很快,坝工技术也随之有长足的进步。
除对常规坝型外,重点对碾压混凝土坝和钢筋混凝土面板堆石坝的设计和筑坝技术,开展了大规模的研究和广泛的应用;对在特定条件下建设高坝方面,如复杂地形、地质条件,高地震烈度区,在狭窄河谷渲泄大洪水等进行过专题攻关;此外还围绕设计与施工中的关键技术问题,开展了多学科的综合研究,均取得了可喜的成就。
建国50年来我国水电事业和坝工建设发展很快,兴建了一大批水电站,如50年代的新安江水电站,60年代的刘家峡、丹江口、三门峡水电站, 70年代的葛洲坝、乌江渡、龚嘴、凤滩等水电站, 80年代的龙羊峡、五强溪、水口等水电站,其坝工技术水平也随之有长足的进步和提高。
90年代在水电建设坝工技术方面又上了新的台阶。
1997年长江三峡工程、黄河小浪底工程和澜沧江大朝山水电站的截流成功,二滩、天生桥一级、李家峡等大型水电站和十三陵、广州、天荒坪等大型抽水蓄能电站相继建成,这一切都说明了我国的水电事业和坝工技术的发展已迈向新的更高征程。
下面分10个方面综述。
1 坝型的优选坝型的优选,是从我国的资源、建筑材料及劳动力优化着眼,达到优化利用资源、改善环境、提高社会和经济效益。
研究新结构,作为坝工技术开发的切入点,全面开展筑坝技术的革新和创新。
坝型的优选,我国自建国初期就十分重视,到80年代中期,在我国的水电建设中,除对常规坝型设计进行概念更新外,重点放在碾压混凝土坝和钢筋混凝土面板堆石坝上。
对这两种坝型的设计和筑坝技术,开展了大规模的研究和广泛的应用,取得了可喜的成就。
2 碾压混凝土坝的快速发展碾压混凝土坝具有节省水泥、施工简易、工期短、造价低的优点。
我国自1986年成功地建成第一座碾压混凝土坝以来,据估计,已建、在建和正在设计的碾压混凝土坝大约有50座左右,是我国坝工发展有前景的坝型之一。
水利工程智能建造进展及关键技术
水利工程智能建造进展及关键技术摘要：水利工程建设项目的管理具有施工周期长、风险因素多、从业人员多、参建单位多、施工面广、大型设备多、安全风险高等特点。
本文主要对水利工程智能建造进展及关键技术进行论述，详情如下。
关键词：水利工程；智能建造；技术引言水利工程具有防洪抗旱、调水蓄水、水力发电以及推进绿色能源发展等功能，对促进国家经济发展和保障民生起到举足轻重的作用。
中华人民共和国成立以来，中国政府始终重视水利工程建设和水电开发，已经完成多项节水、供水重大水利工程。
1 智能碾压碾压作业是碾压式土石坝和碾压混凝土坝施工过程中的重要环节，大坝的压实质量直接影响大坝的安全和稳定运行。
同时，碾压作业的施工效率也会影响大坝的施工进度和施工成本，尤其是在高海拔地区。
传统的碾压主要采用人工抽检的方式判断压实质量和控制压实参数(如压实次数、压实轨迹、振动频率、行驶速度等)，效率相对较低，且无法确保整个施工区域的压实质量，易产生漏碾、欠碾、错碾和过碾等问题，为后续大坝的运行带来隐患。
为了解决传统人工抽检压实质量难以保证的问题，研究人员提出了数字碾压技术，采用不同的压实监测系统来实时监测压实参数和压实质量。
数字碾压技术应用的初期，碾压机仍由人工控制; 为进一步减少人为因素的干预、提高碾压的控制精度，基于自动控制理论、相应的控制机构和技术(包括 GPS、计算机、通讯、传感等)，无人碾压技术得到了发展。
近年来，随着人工智能技术的发展和在碾压筑坝领域的深入应用，无人碾压筑坝技术由自动反馈控制逐渐向智能反馈控制进行转变，可自适应地对碾压参数进行优化调整，改善施工效率。
2 自动化技术水利自动化的内容，应是对自身的管理系统内容进行深入的分析，这一需求需要通过技术完成相应的取水工作，通过泵站的方式，将自来水及其他水利井源纳入整体的管控系统中，实现计算机与移动信息终端对相关信息的同步管控。
在水利自动化系统中，需要建立不同的站点，对不同站点的信息内容进行自动化的监控。
水利工程技术的新进展
水利工程技术的新进展水利工程技术是指应用工程学知识、技术手段和方法，建造和使用水利工程设施，维护地下水、地表水的均衡利用以及保障人民水口平安等方面的技术工作。
随着科技发展的日新月异，水利工程技术也在不断创新和进步。
本文将从“水污染治理技术”、“水文监测技术”、“水利大坝技术”等几个方面介绍水利工程技术的新进展。
一、水污染治理技术水污染是当前面临的一个巨大挑战。
传统的污染治理方法主要是通过污水处理和河道填埋，但随着环境污染的日益加剧，这些方法已经不能满足当今水污染治理的需求。
新一代污染治理方法主要是通过生物技术和化学技术开展。
例如，用生物方法去除有机物、氨氮、亚硝酸盐、亚硝酸盐等，或使用高级氧化还原技术和电化学处理技术等方法。
生物技术可分为传统的好氧菌法和典型的厌氧菌法，而化学技术主要是采用先进氧化技术和氧化还原技术。
这些方法一方面可以极大地提高污染治理效率，另一方面也能使污染治理过程更加安全、便捷和经济。
二、水文监测技术水文监测技术是保障水利工程安全和水资源利用平衡的基础。
近年来，随着计算机技术和远程通信技术的应用，水文监测技术已经迈入了一个新的时代。
例如，利用遥感技术、先进的传感器探测技术和计算机技术全面检测水文变化的监测系统，运用数字通信技术，对于地下水流、水位、水质参数等进行连续性参数监控，对于洪水、干旱等异常情况进行预测，对于水文情况进行智能分析并制定合理的安全措施，大大提高了水文监测效率并减少了水务人员的工作强度和巡查费用。
三、水利大坝技术水利大坝具有保障水源灌溉和泄洪、发电等多种作用。
然而，由于其巨大的坝体结构和复杂的运作原理，水利大坝往往存在风险和高难度的维护工作。
为此，水利大坝技术也在不断完善和升级。
例如，利用数值模拟技术，对大坝的结构进行静力学、动力学和耐震分析，进行超限结构的预警和临界情况的安全预测。
同时，各类传感器、监控系统、遥控系统等技术能够在实时监测水利建筑物和大坝的状态，确保在发生紧急情况时，能够及时采取有效处理和预警措施。
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坝工技术新进展水工及水力学专业委员会1 概况新中国成立半个世纪来,福建坝工建设突飞猛进,已建成坝高大于15m、库容百万立方米以上的水库3千多座。
建国初期就高起点兴建了一批大中型水库,具代表性的有东张水库(混凝土坝,库容1199亿m3)、东圳水库(心墙土石坝,库容4135亿m3)以及1959年建成的闻名全国的古田溪一级水电站(混凝土宽缝重力坝,高71m,库容6155亿m3)。
60年代掀起群众性兴修水利和小水电建设高潮,1972年建成山美水库(心墙土石坝,高7515m,库容6156亿m3),1980年建成池潭水电站(混凝土坝,高7815m,库容8153亿m3,坝后溢流式厂房)。
70年代建成的仙游东溪、福鼎南溪等砌石拱坝成功采用细骨料混凝土砌块石,取消了专门防渗结构,促进了我省砌石坝技术高水平发展。
80年代随着改革开放进程,福建推广应用坝工新技术在全国一马当先,建成了我国第一座碾压混凝土坝———大田坑口坝,获国家科技进步一等奖。
90年代利用世界银行贷款建成了装机140万kW 的水口水电站,宣告我省跨入了有能力兴建坝高超百米、装机超百万千瓦的具有国际先进水平的大型水电站行列。
与此同时,居当今世界坝工新潮的碾压混凝土坝和混凝土面板堆石坝(以下称“面板坝”)以及薄拱坝等新技术在我省得到普及性推广应用。
近期建成的超百米高的棉花滩碾压混凝土坝和芹山面板坝,将进一步推动我省坝工建设在新世纪的发展步伐。
经统计,全省70m以上的高坝计14座,其中百米以上3座;库容1亿m3以上17座,1千万m3～1亿m3126座;常规混凝土坝30座、碾压混凝土坝9座(其中2座部分采用)、面板坝4座、坝高15m以上的砌石坝578座,其中砌石拱坝367座,除以上坝型外,其余大多为土石坝。
我省已建成的最高坝为122m的芹山面板坝;碾压混凝土坝以棉花滩碾压混凝土坝为最高,达111m;溪柄溪碾压混凝土薄拱坝坝高6315m,为我国碾压混凝土薄拱坝坝高之最;砌石拱坝以桑园坝为最高,达8812m;我省土石坝数量最多,其中以山美水库大坝为最高,达7515m;而控制流域面积最大(5124万km2)、总库容最大(26亿m3)、装机容量最大(140万kW)均属水口水电站。
福建坝工技术总体处于国内较先进水平。
2 混凝土重力坝技术进展在我省高坝中以常态混凝土重力坝居多,它虽然不断受到坝工新技术的挑战,但注入新技术仍能使传统的坝型青春焕发。
211 动态温控、取消纵缝为控制重力坝大体积混凝土温度,采用常规技术,往往投资高、难度大且效果不理想。
南一水库坝高9618m,突破常规,运用动态温控新技术后,在采用综合简易温控措施条件下,取消坝体纵缝,全年施工,坝体没有出现裂缝。
主要技术特点如下:21111 动态控制入仓温度传统温控对混凝土温差基本采用固定控制标准,一般混凝土入仓温度需控制在20℃以下。
动态温控考虑混凝土坝坝址一般较狭窄,不同坝块的高度和底宽差别很大,应区别坝块基础约束性态的差异,充分考虑混凝土的自身体积变形效应和混凝土经长期约束及松驰的性态变化,利用坝基岩石热容量的调整潜力,结合混凝土浇筑时的外部因素等,分别控制混凝土入仓温度。
据南一坝的理论推导和实践应用,其值可提高到20℃～27℃。
21112 综合考虑入仓温度考虑新浇筑混凝土热容量交换的因素,温控不限于控制每立方米混凝土入仓温度,而是以每3m浇筑层或每浇筑72h的平均温度为准。
利用夏季昼夜温差大,将大部分混凝土安排在夜间低温时段施工。
据南一大坝施工经验,此举可降低混凝土日平均入仓温度约2℃。
21113 优化混凝土配比南一坝混凝土采用加大粉煤灰的掺量(掺入量为胶凝材料的30%～40%),减少水泥用量,降低水化热温升,同时选用了使混凝土自身体积变形具有微膨胀特性的水泥,抗裂效果显著。
21114 采取综合简易温控措施南一坝采取上述措施后在高温季节施工,混凝土入仓温度仍会超过控制值,但差距已明显缩小,温控难度降低。
夏季高温施工时,对混凝土生产全过程采取了简易综合温控措施,并配置了小容量的冰屑制冷设备,效果很好。
南一水库常态混凝土重力坝由于采用了多项新技术,运行多年表明:工程质量优良,效益显著。
获省科技进步二等奖。
212 掺氧化镁微膨胀混凝土技术水口大坝7#～15#坝段基础部位必须在夏季浇筑,经采用外掺氧化镁微膨胀混凝土技术,使混凝土浇筑温度可较原设计提高6℃～8℃,为简化夏季混凝土施工工艺、加速大坝施工创造了条件。
213 压力钢管设置压缩垫层水口水电站坝内引水压力钢管设计内水压力017MPa。
由于钢管的下游水平段和弯管段覆盖混凝土厚度仅2125m～410m,为改善坝体受力状态,提高坝体抗裂安全度,在距钢管上游进口端约20m以下至蜗壳进口钢管段的上半周设置厚度为3cm的软垫层。
采用设置压缩垫层方案,不仅保证了管周坝体混凝土结构的安全,还节约了钢管周围坝体的大量配筋。
该成果获部科技进步二等奖。
214 预应力闸墩水口水电站溢流坝采用12扇15m×22m弧形闸门,每个闸墩承受4320t的巨大推力。
闸墩采用预应力结构,既提高了结构的安全度,又节省了投资,为今后大吨位预应力闸墩设计提供了经验。
该成果获部科技进步三等奖。
215 其它20世纪70年代建成了高92m的安砂水电站混凝土重力坝,坝基为构造复杂的沉积岩,普遍存在千枚岩、糜棱岩等软弱夹层,采用了深30m～40m厚2m的混凝土坝基防渗墙,至今效果良好。
80年代建成了结构较复杂的坝后厂顶溢流的池潭水电站混凝土高坝。
3 碾压混凝土筑坝技术进展1986年福建出色地建成了坝高5618m的我国第一座碾压混凝土坝。
作为“国家重点工程性试验项目”,在成果鉴定书中确认:“……坑口试验坝,就其高度而言在目前世界上已建成的碾压混凝土坝中居第二位,采用高掺量粉煤灰混凝土,全断面碾压、连续浇筑等新工艺达到国际水平,具有我国自己的特点”。
目前福建已建成碾压混凝土坝9座,其数量一直居全国之首。
福建碾压混凝土筑坝技术,在起步时就具鲜明特色,至今仍具有较高水平。
311 防渗结构福建碾压混凝土坝基本没有采用常态混凝土面层,即“金包银”的防渗模式,先期建的几座都是采用不同结构的防渗面层,后来跟踪国内趋势采用二级配碾压混凝土面层防渗。
31111 沥青砂浆防渗我国第一座碾压混凝土坝———坑口坝,采用沥青砂浆防渗,层厚6cm,外侧为钢筋混凝土预制板,既作为沥青砂浆施工模板,又能和沥青砂浆层共同保护碾压混凝土以减少温度冲击而产生裂缝。
运行多年表明,大坝总渗漏量稳定在0176L/s以下。
这是我省较为成功的防渗结构。
31112 补偿收缩混凝土防渗我国第二座碾压混凝土坝———龙门滩坝,采用整体式补偿收缩混凝土刚性面板防渗层。
面板厚度按水头分段采用0125m～016m,在碾压混凝土坝形成后,立模浇筑补偿收缩混凝土。
设计抗渗标号S12,内掺U EA膨胀剂14%～1715%。
为保证均匀有效的约束,沿坝面长度方向配置钢筋网,并用锚筋锚固在坝体中。
龙门滩坝体与面板均不分横缝。
该面板又与坝体刚性衔接,面板在坝端0+053出现贯穿裂缝,缝宽011mm～112mm,经处理后坝体总漏水量已稳定在112L/s左右。
31113 混凝土预制块防渗水东坝在上游坝面采用混凝土预制块防渗层。
预制块用水泥砂浆砌筑。
缝的上游侧预留深的勾缝槽,内侧用石棉水泥捣实,外表用丙乳水泥砂浆勾缝,竖缝端面还留槽扩大填塞石棉水泥。
预制块与坝体碾压混凝土施工同步上升,既成为模板,又能保护碾压混凝土减少温度冲击。
但预制块砌筑工艺不理想,且坝体碾压混凝土高温期连续施工不分缝,导致发生贯穿性裂隙,蓄水初期渗漏较大,经处理已减至3L/s 左右。
31114 二级配碾压混凝土防渗我国自建成普通碾压混凝土拱坝后,二级配碾压混凝土自身防渗在国内迅速推广应用。
我省山仔、涌溪三级、棉花滩等重力坝和溪柄溪薄拱坝都采用了这种模式。
棉花滩碾压混凝土高坝,上游坝面防渗采用二级配富胶凝碾压混凝土,高程143m以上为2m等厚(约为水头的1/15),以下渐变,坝基最大厚度为7m,其中上游30cm～50cm采用变态混凝土,即在二级配碾压混凝土中再在现场掺加6%(体积比)的浆液。
另外溢流堰顶以下,在坝面喷涂6mm厚的PCCM 聚合物水泥砂浆辅助防渗层。
这些坝,特别在防渗面层,都不同程度产生裂缝,经处理后渗漏水量均降到稳定正常状况。
该防渗结构具有施工简便,防渗较好,坝面美观等优点。
但由于面层水泥用量较大,拆模后直接暴露的面层混凝土和大的横缝间距,不能适应因温度冲击而产生裂缝的环境。
福建碾压混凝土坝采用的多种防渗结构具有特色。
设置独立防渗结构的技术路线是要求众多的碾压层间以及碾压混凝土本身在现场施工中都达到设计抗渗指标,这就难以充分发挥碾压混凝土新工艺的优越性。
如果能像混凝土面板堆石坝那样,将坝体防渗和承受荷载的功能基本分开,并探索适应碾压混凝土工艺的可靠防渗结构,就有可能进一步简化防渗面板后面大体积坝体的施工工艺。
312 整体坝与常态混凝土相比碾压混凝土水泥用量显著减少,温控难度降低。
当坝高和坝长不大时,在福建有可能利用自然低温季节(11月～次年4月)建成不分横缝的整体式碾压混凝土坝。
坑口、龙门滩、水东、山仔等坝的坝高均为60m左右,坝顶长≤4倍坝高,都设计成整体坝。
为研究整体坝设计准则,我省率先开展了“整体式碾压混凝土坝考虑层间薄弱面的结构模型和数学模型的试验研究”。
研究认为:不分缝的碾压混凝土坝,在水平层内混凝土的密实度、均匀性和整体性等都较柱状浇筑的常态混凝土优越,但垂直方向存在诸多层间薄弱面,因此在宽高比一定范围内采用整体不分缝可使坝体水平梁得以加强,发挥拱效应,不仅能弥补坝体悬臂梁受层间的削弱且还能适当减小坝断面。
例如水东坝运用整体坝双向梁计算和空间有限元分析,确定坝的基本剖面为上游垂直、下游坡仅1∶0165。
我国第一座碾压混凝土坝———坑口坝,严格按上述思路,成功建成了整体式碾压混凝土重力坝,没有发现任何裂缝。
但之后的几座坝,不能按合同要求在自然低温期完成碾压,拖到高温期施工,又没有采取有效的温控措施,从而使整体坝发生了一些裂缝,但经处理后运行状态良好。
整体碾压混凝土坝,在一定条件下是可行的,但制约条件较多,需继续探索。
例如应用补偿收缩技术来达到放宽条件而不产生裂缝。
我省几座设横缝的碾压混凝土坝仍然发生不同程度的裂缝,除温控和温度骤降等因素外,还有碾压混凝土建坝速度快,蓄水早,蓄水时坝内混凝土温度一般难以降到稳定温度,受到坝前低温库水的冲击,易于产生裂缝,这是值得引起重视的问题。
313 高掺粉煤灰和高石粉含量1985年在设计我国第一座碾压混凝土坝时,就突破国内外框框,在碾压混凝土配合比中大幅度提高粉煤灰掺量。
坑口坝R90100号碾压混凝土,水泥60kg/m3,粉煤灰80kg/m3,掺灰率57%;棉花滩R180100号碾压混凝土,水泥48kg/m3,粉煤灰88kg/m3,掺灰率65%。