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1寒区的堆石坝技术分析
混凝土面板堆石坝是由振动碾与装运工具结合发展的产物,它最早出现在上世纪60年代,不仅技术较为成熟,还具有良好的经济性,因此,在我国的水利水电建设中应用较为广泛。为了使寒冷地区的水利水电工程建设更为成熟,经过长时间的应用实践研究,推出了一种新型的寒冷地区的面板堆石坝技术,包括防冻止水技术、防裂混凝土技术及坝坡垫层施工技术等,这些技术的应用不仅具有良好的经济效益,还对寒冷地区的水利水电工程起着巨大的推动作用。
1.1面板抗冻配套施工技术
由于受冬季气候条件的影响,寒冷地区的面板坝在施工过程中会出现橡胶板与混凝土不能紧密结合的现象,使止水结构不能发挥其作用,其主要表现为两个方面。一是当角钢与橡胶板、橡胶板与混凝土的结合处遇到水后,会产生冷冻膨胀,增大拉拔力,对止水结构发挥作用产生很大的干扰;二是角钢与橡胶板止水盖受冰面沉降的影响,使止水结构的冻部在拉力及剪力的影响下对自身产生破坏。要对止水结构的材料及止水结构进行优选与优化,还要注意对橡胶盖板端头进行处理,同时还要拓展橡胶板的功能使用范围。这些技术的优化,不仅降低了来自寒区冰面的膨胀力与拉拔力,提升止水结构的抗渗性及防冻能力,还能延长止水结构的使用期限,对寒区坝体的长久运行提供了重要保障。
1.2混凝土面板石坝固坡技术
在传统的垫层料坡的施工过程中,通常用超填、削坡及碾压等方式完成对料坡的处理。具体操作为在垫层料坡超出设计线30厘米的时候进行碾压处理。在垫层料坡填土15米左右时进行削坡与碾压处理。但由于采用这样的方式不仅施工工期较长,操作工序繁琐,而且对料坡的坡面也无防护设施处理,在受到雨水冲击的情况下,容易对料坡的垫层密度造成影响,从而不能保证寒区面板的稳定性。因此,为了更好地解决这一问题,可将固坡砂浆与垫层料施工紧密结合,使面板形成一个均匀稳定且高强度的工作面,这种工作基面的形成不仅能缓解汛期压力,发挥挡水的性能,还能提高寒区面板混凝提的抗裂、抗渗性能,增强设备的实用性。通过这项技术的实施,不仅能缩减施工工期、简化施工工序,还能降低施工成本,提高施工过程的灵活性。
1.3可控补偿防裂技术
由于混凝土堆石坝技术不仅具有取材简易、操作方便等特点,还能简化工期,降低施工成本,对寒区面板的稳定性有着重要的保障,因此,在国内外应用较为广泛。但在实际施工过程中,仍存在一些因素对寒区面板的防裂、防渗性能造成影响,这主要是由于堆石坝的面板是一种通过混凝土浇筑形成的薄板,由于在施工期间内受环境的温度、湿度及自身密度不均匀的影响,会使面板的混凝土产生干缩变形,对面板密度较小的部位产生较大的拉力应变,从而导致裂缝的产生,对面板的防渗效果造成严重的影响。通过采用膨胀剂及减缩剂的制配,实现对混凝土收缩的补偿,从而提升混凝土石坝的抗渗与抗裂心性能。
2寒区土石坝防渗心墙施工技术
2.1冬季低温施工技术
新型的冬季低温施工技术主要是指通过对铺布碾压及对金属罩的覆盖利用等措施,实现对冬季施工的保温。碾压式沥青混凝土技术打破了施工规范对环境温度的要求,使其最低施工温度达到-17℃。而沥青混凝土防渗心墙的碾压施工能使芯样的孔隙率小于3%,且满足抗渗试验无渗漏的要求。该项技术通过提模施工工艺的使用,采用土工无纺布对混凝土砌块副墙的代替,不仅能解决寒区冬季低温施工造成的困难,降低施工成本,还对提高防渗心墙整体的防渗性及变形稳定性有很大的帮助作用。
2.2振捣式防渗心墙的施工技术
振捣式防渗心墙技术最早应用在尼尔基水利枢纽工程中。由于传统的防渗心墙技术主要采用沥青混凝土碾压式及浇筑式,虽然具有一定的施工效果,但操作工序较为复杂,且施工成本较高,因此应用并不广泛。但振捣式防渗心墙的出现不仅填补了国内外防渗心墙技术的空白,还具有很好的施工效果。它与其他产品不同,不受沥青材料产品的制约,且具有设备简便,造价低廉的特点,在国内外防渗心墙技术施工中得到了广泛的应用。
3结语
近年来,随着我国经济的发展与科学技术的快速提升,我国的寒区水利水电工程建设也在不断地完善与发展。本文经过对寒区堆石坝技术及土石坝防渗心墙技术的研究与分析,提出了一些优化方案,经过实践,这些技术的应用不仅操作简便、施工工期短,还能有效缩减施工工序,节省经济成本,为堆石坝与土石坝施工的稳定性提供保障,对我国寒区的水利水电工程建设起着巨大的推动作用。
作者:张广柏 樊喜欢 单位:松辽水利水电开发有限责任公司