混凝土重力壩抗?jié)B性能和防滲措施

□杜曉虎（新疆額爾齊斯河流域開發(fā)工程建設(shè)管理局）

混凝土重力壩抗?jié)B性能和防滲措施

□杜曉虎（新疆額爾齊斯河流域開發(fā)工程建設(shè)管理局）

在現(xiàn)代工程的建造中，我國目前大多采用混凝土壩體建造模式，混凝土作為建筑工程整體運(yùn)用的一種復(fù)合材料，即主要是采用水泥作為工程建設(shè)的一種凝膠材料，泥沙與建筑石子作為骨科材料，在按照一定合適的比例加水進(jìn)行攪拌形成的混凝土，最終運(yùn)用于工程建設(shè)中。然而在混凝土重力壩的建造過程中，最需要解決的重力壩的防滲和防漏這兩方面的問題。

混凝土重力壩；混凝土抗?jié)B性能；防滲措施

0 前言

我國目前正處于高速發(fā)展的階段，而發(fā)展主要體現(xiàn)在我國基礎(chǔ)設(shè)施的完善以及現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，包括交通、建筑以及水利水電工程的建設(shè)等等。運(yùn)用混凝土作為建筑的主要原料，就需要重視工程中防滲防漏的問題。在研究這個(gè)問題時(shí)，需要先了解工程抗?jié)B性能不強(qiáng)所帶來的一系列不利影響，以及怎樣在建造過程中增強(qiáng)工程壩體的防滲防漏措施。

1 混凝土重力壩

重力壩主要是用于阻擋水的建筑物，被廣泛運(yùn)用于現(xiàn)代水利工程當(dāng)中。重力壩壩體呈現(xiàn)為剖面直角三角形的形式，主要是依靠自身重量來維持總體的穩(wěn)定性。而重力壩被廣泛運(yùn)用主要是因其自身的優(yōu)勢，如與其他壩體相比這種重力壩的安全系數(shù)相對較高，對于地震以及抵御洪水等自然災(zāi)害方面具有比較突出的優(yōu)勢作用。同時(shí)對于不同的地理?xiàng)l件，它的適應(yīng)能力比較廣泛，對地基的條件要求不高。除優(yōu)點(diǎn)外，還有無法抑制的缺陷，其一是壩體的應(yīng)力比較低，使得壩體建筑材料得不到充分發(fā)揮；其二是由于建筑壩體是一個(gè)重大的項(xiàng)目工程，因此所需要耗用的水泥較多；其三是在整個(gè)壩體建筑過程中受自然條件中溫度與濕度的影響，對最終的建造影響較大，與預(yù)想的建造結(jié)果發(fā)生偏差。

2 混凝土重力壩抗?jié)B性能

2.1 抗?jié)B性能的研究

在重力壩的建造過程當(dāng)中，壩體的抗?jié)B性能與建筑使用的材料以及壩體建造內(nèi)部結(jié)構(gòu)的掌控以及先天的自然環(huán)境等等多重因素的影響而決定。如果對于壩體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的掌握不當(dāng)，使得壩體結(jié)構(gòu)與材料之間不能進(jìn)行完全的作用，造成壩體發(fā)生嚴(yán)重的裂縫。在進(jìn)行材料加工時(shí)由于材料的比例配比不恰當(dāng)，使得材料與材料之間的狀態(tài)呈現(xiàn)分離的狀態(tài)，使得最后的壩體抗壓能力的不足。最后抗?jié)B性能的提高還需要現(xiàn)代快速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)作為有力的支撐。從整體上加強(qiáng)壩體的抗壓、抗?jié)B性能。

2.2 抗?jié)B性能不強(qiáng)的原因分析

2.2.1 材料配比不一致

在進(jìn)行重力壩壩體的建筑過程當(dāng)中，結(jié)構(gòu)材料的分配比例不一致。具體體現(xiàn)在：在最初的混凝土的配比上就體現(xiàn)了不一致，混凝土是通過骨科原料加以水泥做為凝膠材料，兩者之間進(jìn)行混合碾壓最終形成的一種復(fù)合原料。在這個(gè)過程中就需要掌握好水與泥以及骨科原料之間的一個(gè)配比混合的比例。同時(shí)在配置防水劑時(shí)所使用的三乙醇胺的純度效果不一，使得混凝土中所需要的具體的三乙醇胺產(chǎn)生實(shí)際上的差距。造成混凝土之間的密集緊合度發(fā)生偏差，造成壩體最終的抗?jié)B性能發(fā)生改變。

2.2.2 操作不當(dāng)

這里所說的操作不當(dāng)主要是體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一方面是操作使用器具的不當(dāng)，主要體現(xiàn)在測量的器具損壞和更新不當(dāng)。如：在配比加入材料或是化學(xué)材料時(shí)，器具發(fā)生損壞，使得測量的結(jié)果發(fā)生不同，有的試劑加入過多，有的試劑加入過少，造成最后材料的使用效果不佳。另一方面體現(xiàn)在操作人員的不負(fù)責(zé)。這種不負(fù)責(zé)體現(xiàn)在對這一工作的認(rèn)識不夠準(zhǔn)確，以及沒有意識到事情的嚴(yán)重程度。以此造成最終結(jié)果的偏差以及造成嚴(yán)重的無法挽回的錯(cuò)誤。

2.2.3 管理不當(dāng)

管理不當(dāng)體現(xiàn)在材料試劑管理與人員操控這兩方面。材料試劑的管理主要是人員在使用材料試劑后沒有對其進(jìn)行嚴(yán)格的存放與保管。隨意的放置，需要使用的時(shí)候在拿出來使用。需要注意的是，有些試劑是需要嚴(yán)格保管的，一旦受到雨水或是環(huán)境溫度、濕度的改變，也會使得材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，使用前沒有對其進(jìn)行檢查，造成結(jié)果的不同。其次是人員的操控上呈現(xiàn)出隨意性和控制不嚴(yán)的情況，對此的認(rèn)識不夠明確，以及沒有相關(guān)的條例制度對其進(jìn)行管理與監(jiān)督。

3 混凝土重力壩的防滲措施

3.1 加強(qiáng)排水系統(tǒng)

在整個(gè)混凝土重力壩的防滲過程中最為主要的是對于排水系統(tǒng)的建立與完善。擁有良好的排水系統(tǒng)可以使得重力壩良好的對抗不可預(yù)見的大自然環(huán)境的改變，使其可以靈活有效的應(yīng)對這一系列問題，也是遇到的最為主要的問題。而進(jìn)行先進(jìn)的措施改善都需要仰賴于更多資金的投入。如果不采用有效的排水措施，無法使其對無法預(yù)料的災(zāi)難做出與之相對應(yīng)的有效措施。建立和完善排水設(shè)施的建立，事實(shí)上證明可以有效解決困難的發(fā)生。

3.2 重視材料層間處理

為了保障整體重力壩的完整性，還需要加強(qiáng)和保證層層結(jié)構(gòu)與整體質(zhì)量的嚴(yán)格把關(guān)。如在進(jìn)行下層混凝土凝結(jié)之前就必須保證上層混凝土的一個(gè)凝結(jié)完整，而不是稀稀垮垮。這也是保障和增強(qiáng)層與層之間完成膠結(jié)的最有利的措施。促使兩者之間在有效的時(shí)間范圍內(nèi)，完成更好質(zhì)量的結(jié)合，以此來達(dá)到更好的防滲效果。同時(shí)對出現(xiàn)鑿毛現(xiàn)象的結(jié)構(gòu)進(jìn)行沖洗1～3 cm的簡易水泥砂漿再次保證層層結(jié)構(gòu)的相互滲透，增強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)的緊密型。最后建造完成后還需要注意和按時(shí)進(jìn)行對整個(gè)壩體的觀察和對其表面進(jìn)行膠凝。多重保證混凝土重力壩的抗?jié)B性能。

3.3 重視上游壩面的防滲

對整個(gè)混凝土重力壩的防滲性上還需要加強(qiáng)對重力壩上游壩面的防滲措施。上游的重力壩作為應(yīng)對危害第一個(gè)面對的主體，因此在對其進(jìn)行防滲措施時(shí)首先要考慮的就是對于上游壩面的一個(gè)完整重視。首先需要注意的是對于上游厚常態(tài)混凝土的防滲層的建設(shè)，通常采用的厚度結(jié)構(gòu)是兩道3 cm的要求，在對其水位的整體測量之后，再對其進(jìn)行滲透坡度的一個(gè)準(zhǔn)確的估算并對其走廊的頂部進(jìn)行厚常態(tài)混凝土的防滲設(shè)置，但是這種方法相對使用的資金較多，進(jìn)程緩慢的缺點(diǎn)。

對于薄常態(tài)混凝土的墊層部分進(jìn)行精準(zhǔn)的分析，保持和保證整體的厚度保持在1 m之內(nèi)，采用這種方式可以有效的為工程建設(shè)節(jié)約成本。但是它也有其自身不可避免的缺點(diǎn)，即在實(shí)際的運(yùn)用過程中，運(yùn)用不夠廣泛以及實(shí)際操作效果不理想等。主要是使用這種方式容易造成壩體出現(xiàn)干裂情況的發(fā)生，操作不當(dāng)上甚至還會出現(xiàn)滲漏的情況，不利于整體工程的防滲性建設(shè)。

采用瀝青砂漿進(jìn)行防漏，使用這種技術(shù)有利于防止壩體的長久之下發(fā)生分層干裂以及防止?jié)B水的情況。通常情況下是采用4～8 cm的厚度，是現(xiàn)代交通建設(shè)上采用比較廣泛的一種防滲措施。由于瀝青砂漿是一種塑料結(jié)構(gòu)，因此在對其進(jìn)行碾壓后不會造成結(jié)構(gòu)上的滲漏，具有很好的防滲功能。

收縮型的混凝土面板進(jìn)行防漏，采用這種方法防漏具有很好的效果，這種防滲措施可以經(jīng)過長久時(shí)間的考驗(yàn)，一方面它本身就具有良好的體積膨脹性，根據(jù)實(shí)際情況的受力不同增加其抵抗能力，具有靈活的實(shí)際運(yùn)用效果，還可以減少在此過程中的摩擦力。對于壩體的內(nèi)部的受損程度的一個(gè)減輕過程。

3.4 加強(qiáng)管理

在對混凝土重力壩的防滲措施的過程中不但需要良好的實(shí)際操作措施為其保駕護(hù)航，同時(shí)也還是要依賴于人員有效的管理作為有力的后勤保障。這就要求對人員管理的加強(qiáng)措施。其中包括對技術(shù)人員建立需要嚴(yán)格遵守的制度以及明確職責(zé)內(nèi)容的要求。同時(shí)對于最終成果的一個(gè)監(jiān)督和維護(hù)的管理。就需要人力的加入。最為整個(gè)防滲措施實(shí)行的有效保障。

4 結(jié)語

文章通過對混凝土重力壩的一個(gè)基本解釋，和重力壩抗?jié)B性能的具體闡述，分析了抗?jié)B性能不強(qiáng)的原因，再此基礎(chǔ)之上提出了對于增加抗?jié)B性能的有效措施。以此提出了在增強(qiáng)重力壩抗?jié)B性能和防滲措施時(shí)不但需要堅(jiān)實(shí)有效的技術(shù)作為重要支持，同時(shí)還需要有能力的技術(shù)人員以及優(yōu)秀管理人員的加入。以此作為工程建設(shè)和后期工程管理的一個(gè)重要保障，促進(jìn)重力壩工程可以實(shí)現(xiàn)有效的抗?jié)B和防滲。

［1］顧世峰.論述碾壓混凝土重力壩的抗?jié)B性能和防滲措施［J］.黑龍江科技信息，2013，（2）：227.

［2］劉進(jìn)，李萌，王東黎等.復(fù)合防滲結(jié)構(gòu)在調(diào)節(jié)池工程中的應(yīng)用［J］.水利水電技術(shù)，2015，46（11）：46-49.

［3］康小春，張改香.金安橋水電站玄武巖骨料碾壓混凝土應(yīng)用研究［J］.水力發(fā)電，2011，37（1）：55-58，70.

［4］周昱.嚴(yán)寒地區(qū)碾壓混凝土重力壩越冬層面混凝土防裂措施［J］.水利科技與經(jīng)濟(jì)，2014，20（3）：137-138.

［5］張浩江，梁國峰.淺析碾壓混凝土重力壩的抗?jié)B性能和防滲措施［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013，（36）：189-189.

［6］張鳳德，李秀文，彭云楓等.膠凝砂礫石壩防滲措施及應(yīng)力分析［J］.中國水利水電科學(xué)研究院學(xué)報(bào)，2015，13（3）：194-200.

［7］李松輝，張湘濤，張國新等.高混凝土重力壩關(guān)鍵部位溫控防裂研究［J］.水力發(fā)電學(xué)報(bào)，2013，32（3）：181-186.

TV543

A

1673-8853（2017）10-0084-02

杜曉虎（1986.10-），工程師，主要從事水利工程及運(yùn)行管理工作。

2017-9-14

編輯：劉長垠 韋詩佳