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探究水库坝体维修的常用技术

2015-12-14 13:39 来源:学术参考网 作者:未知

摘 要:大坝是挡水建筑物的代表形式。可分为土石坝、混凝土重力坝、面板堆石坝、拱坝等。堤坝是水电站中的主要壅水建筑物,其作用是抬高河流水位,形成上游调节水库。坝的高度取决于枢纽地形、地质条件,淹没范围,人口迁移,上、下游梯级水电站的关系以及动能指标等。本文在此对大坝的作用,坝体病害的成因及影响和坝体维修的常用技术进行探讨,希望对后续研究有所帮助。

关键词:水库坝体;维修;常用技术
  水利工程建设是社会主义新时期发展的重点项目,其不仅满足了水资源适度调配的运用需求,对地区农业种植期间的灌溉也提供了极大的方便。但工程勘测显示,我国的水利建筑存在诸多病害,影响了水资源调度利用的效率。大坝是水利建筑的主要结构,坝体病害的发生降低了水利施工的安全性,加强坝体维修处理是十分关键的工作。
一、大坝在水利工程中的作用
  大坝是挡水建筑物的代表形式。可分为土石坝、混凝土重力坝、面板堆石坝、拱坝等。堤坝是水电站中的主要壅水建筑物,其作用是抬高河流水位,形成上游调节水库。坝的高度取决于枢纽地形、地质条件,淹没范围,人口迁移,上、下游梯级水电站的关系以及动能指标等。大坝的安全极其重要,所以应加强对大坝安全的监测。建坝过程中及建坝后,对周围环境的影响也应充分考虑。
二、水库坝体病害的成因及影响
  据勘测显示,水库坝体的病害表现在裂缝、起砂、渗漏等几个方面。坝体长时间处于这种状态,会损坏建筑结构的固定性,当面临巨大的水流冲击时难以抵制横向荷载。导致水库坝体病害形成的因素较为复杂,具体如图1。
  1、受力因素。水库是用于存储水资源的建筑结构,在保持水资源不流失的情况下,水库坝体承受着水资源的多项力作用。如:水库内水流运行造成的冲击力,其本质上是一种横向荷载,对坝体结构造成了一定的损坏。此外,坝体所支撑的上层结构也有明显的纵向荷载,压制了坝体结构的稳固性。
  
  图1  坝体病害的成因
  2、施工因素。早期国内水利施工技术不先进,对水库坝体采用的建筑结构不合理,降低了其抵抗外界冲击的能力。施工阶段埋下的隐患包括:一是材料,混凝土材料运用不当,使用后减弱了坝体结构抗震抗灾的性能;二是工艺,坝体施工工艺简单,没有及时设置有效的支护体系降低了抵制病害的能力。
  3、养护因素。为了向周围农田种植区域提供足够的水资源,水库每年都需调控大量的水流,这难免会对坝体结构早不同程度的损坏。竣工后期,施工单位对坝体的养护工作不到位,如:养护周期不长、养护措施不全等,这些都给病害的发生埋下了隐患。养护措施不当直接导致坝体返工返修次数的增多。
三、水库坝体维修的常用技术
  无论是从农业经济发展的角度或者水利工程建设的角度考虑,加强水库坝体结构的病害处理是必不可少的,其能够为区域农业经济的快速发展创造有利的条件。结合国内现有的施工技术,水库坝体维修需针对具体的病害形式,采用针对性的处理措施才能满足功能要求。
  1、坝体裂缝。裂缝是由于坝体混凝土材料内温差变化所引起,同时也会受到材料水分丢失等因素影响。从调查结果来看,坝体裂缝多数为横向裂缝形式,如图2,验证了水流冲击力对坝体的不利影响。处理裂缝病害时可选用填补技术、灌注技术、浸入技术等。如:灌注技术,选用高性能的水泥砂浆,把粘合材料注入裂缝中,从而发挥出较好的凝固效果。
  
  图2  横向裂缝的处理
  2、坝体渗漏。此种病害的处理要根据水库坝体的渗漏程度进行处理。首先,施工人员要勘测坝体渗漏的位置、深度,对造成渗漏的原因进一步分析;其次,根据勘测数据选用合适的处理工艺。一般情况下,小范围的渗漏可利用化学粘合剂注入填补的方式,促进渗漏位置的固化;大范围渗漏则需开凿一定范围的混凝土,再重新填补材料即可完成修补,如3。
  
  图3  坝体渗漏的开凿处理
  3、坝体支护。对坝体结构设置支护体系,实际上是一种防御性的维修方法,在病害发生之前加强结构的巩固。如:养护期间,施工人员对遭受水利冲击较大的区域添加支护结构,可增强坝体抵制外界力作用的破坏。此外,可适当采用钢筋网作为支护体,将其摊铺在坝体表面后喷洒水泥砂浆,待其凝固后即可发挥出较好的稳固作用。
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