大坝碾压混凝土原位抗剪强度试验问题

碾压混凝土筑坝，水平施工缝面的抗滑稳定性能问题是岩石力学工作者的研究任务，准确确定剪切面的位置和设计制作好锚地反力架，是碾压混凝土原位抗剪强度试验中常易被忽视的两个重要问题，文章通过两个大坝碾压混凝土原位抗剪强度试验实例，说明两种反力架的使用效果，并简述了碾压混凝土的施工技术概和水平施工缝面原位抗剪强度试验方法，以及试验成果分析和结论性意见。     

碾压混凝土层间抗剪性能试验研究

根据碾压混凝土在施工过程中出现大量水平结合缝这一现象，对碾压混凝土的基本参数和层间结合的抗剪性强度进行了试验研究。通过研究得出了碾压混凝土的材料成分对其力学性能的影响关系。     

碾压混凝土压剪强度分析

针对碾压混凝土受压剪作用问题,制作三级配本体、含层面试件和二级配本体、含层面试件,对试件进行单剪和双轴压剪试验,得到不同侧压应力下碾压混凝土的剪切强度。试验结果表明,施工层面削弱了碾压混凝土的抗剪性能;而侧压应力使碾压混凝土的抗剪能力显著提高,压应力越大,抗剪强度越高。根据双剪强度理论处理分析得到碾压混凝土的压剪强度曲线,该曲线与试验数据吻合,说明双剪强度理论真实反映了压剪破坏强度规律。     

水口电站明渠导墙碾压混凝土抗剪强度特性试验研究

碾压混凝土坝体中存在着众多的水平层面，而层面的各种物理力学性质比碾压混凝土本身差，在结构应力、温度应力作用下，对坝体的抗滑稳定、整体性及防渗性均可能产生不利影响。对水口电站明渠导墙不同层面碾压混凝土进行的变形性能和抗剪强度试验研究，取得了较丰富的现场资料，得到了一些感性认识。     

观音岩水电站心墙堆石坝施工质量强度检测

结合观音岩水电站河中碾压混凝土重力坝和右岸粘土心墙堆石坝组成的混合坝施工,分别对接头部位及坝纵1+020断面上的堆石料、反滤料、粘土心墙料与接触粘土进行了新型现场直剪试验,得到了现场实际施工条件下坝料的抗剪强度参数,据此对坝体的强度安全性进行了分析。结果表明,坝体应力水平均较低(最大为0.7),其最大值基本上出现在混凝土与土石坝接触部位,且越靠近岸坡,应力水平越小,说明观音岩水电站坝体处于安全状态。     

龙滩碾压混凝土室内外抗剪试验结果对比分析

对龙滩大坝碾压混凝土的室内抗剪、现场原位抗剪试验和芯样抗剪试验结果进行了对比分析。室内和现场抗剪试验结果表明,随着层面间歇时间的延长,3种强度等级的碾压混凝土的抗剪强度均下降,尤其是冷缝出现后抗剪强度最低。采用小值平均法和保证率为80%时统计法分析,3种强度等级的碾压混凝土现场原位抗剪试验的f′、c′值均能满足设计要求,小值法较统计法的f′值稍高,c′值稍低;分别用小值法和统计法得出的f′、c′值计算出的抗剪强度差别不大,小值法稍低。除去尺寸效应和龄期的影响后,两种强度等级的芯样抗剪强度均大于设计抗剪强度。     

多轴应力条件下碾压混凝土层面抗剪强度试验研究

针对碾压混凝土重力坝和拱坝等坝体真实的工作受力状况,对碾压混凝土拱坝所用的二级配混凝土材料成型的本体、层面处理和层面不处理试件,进行了单轴及多轴应力条件下的剪切试验研究。试件尺寸为150mm×150mm×150mm,试验比较了不同应力状态对本体和含层面试件的抗剪强度和变形特性的影响。结果表明：在低应力压剪和压压剪应力状态下,所有试件抗剪强度和极限变形均有所提高;在有拉应力存在的状态下,所有试件抗剪强度均有所降低;复合应力状态下三种试件强度和变形特性有一定的差异。在以上试验基础上提出了碾压混凝土在复杂应力状态下的多轴剪切强度破坏准则。     

官地水电站大坝碾压混凝土层间抗剪强度的试验研究

碾压混凝土抗剪参数的选取对碾压混凝土重力坝抗滑稳定计算起着关键作用。针对施工中可能遇到的主要工况和施工措施进行了试验研究。通过对碾压混凝土层内抗剪、层间初凝前不同时间直接铺筑、层间初凝到终凝间不同时间及不同铺浆方式、层间终凝后冷缝处理、降雨强度对抗剪断参数影响等工况进行试验取得的成果表明:采取合理的措施,碾压混凝土层内和层间的抗剪断参数可以满足工程要求。     

高坝碾压混凝土凹凸层缝法筑坝的设想

高坝碾压混凝土的施工缝面很可能是抗滑稳定安全的控制因素，为改善碾压混凝土坝这一成层材料结构体的特性，提出在碾压混凝土振碾密实后再采用接地部位为凹凸齿形的振动施工机械将碾压混凝土的平直层面压制成如三角形、梯形、波浪形等齿型层面，从而在上下层之间形成凹凸层缝的设想。理论分析认为这一施工技术驿提高碾压混凝土层缝的抗剪强度效果显著。     

多轴应力条件下碾压混凝土层面抗剪强度试验研究

针对碾压混凝土重力坝和拱坝等坝体真实的工作受力状况，对碾压混凝土拱坝所用二级配混凝土材料成型的本体、分层处理和分层不处理试件，进行了单轴及多轴应力条件下的剪切试验研究。试件尺寸为150mm×150mm×150mm，试验比较了不同应力状态对本体和含层面试件的抗剪强度和变形特性的影响，结果表明，在低应力压剪和压压剪应力状态下，所有试件抗剪强度和极限变形都有所提高，在有拉应力存在的状态下，所有试件抗剪强度有所降低，复合应力状态下三种试件强度和变形特性有一定的差异。在以上试验基础上给出了碾压混凝土在复杂应力状态下的多轴剪切强度破坏准则。     

某水电站大坝裂缝化灌混凝土芯样抗剪试验研究

混凝土拱坝、重力坝等的大体积混凝土在浇筑过程中产生的温度裂缝可能会成为大坝的安全隐患,尤其会降低大坝混凝土的抗拉、抗剪力学性能,影响大坝的长期稳定性和降低大坝的寿命。某水电站在大体积混凝土浇筑过程中,部分坝段受温度影响,形成一些贯通裂缝。采用该水电站大坝坝体的裂缝灌浆材料,在室内进行了无缝本体混凝土芯样抗剪试验、带缝(劈裂造缝)坝体混凝土立方体试件及混凝土芯样模拟化灌后的抗剪试验、化学灌浆后裂缝完整粘结的坝体混凝土芯样抗剪试验,并对试验结果进行了比较和分析。结果表明该工程坝体裂缝经化灌处理后,其抗剪特性参数f ′可以达到本体混凝土的83%;c′可以达到本体混凝土的68%;室内模拟灌浆的效果更好,f ′可以达到本体混凝土水平,c′可以达到85%以上。化学灌浆是处理大坝裂缝,提高混凝土抗剪强度和抗渗性能的一个有效措施,研究结果可以为化灌后混凝土的力学参数合理取值提供参考。     

呼和浩特抽水蓄能电站碾压混凝土施工技术

结合碾压混凝土筑坝技术和工程实际施工条件,通过合理分层分区、优化施工布置、严格温控措施等手段,并根据施工部位和天气时段适当改变碾压层厚,采用斜层平摊碾压方式,确保碾压混凝土的快速施工。施工实践表明:调整层厚明显加快了施工速度,有效减少层缝,提高了坝体防渗、抗剪和整体性能。     

提高碾压混凝土重力坝层面抗滑稳定性的措施

在已有研究成果的基础上对碾压混凝土层缝问题展开讨论，经过对层面施工技术的研究分析，提出了一种凹凸层缝施工法。根据对凹凸层面剪切力学模型的破坏机理的分析，获得了齿型层面在受水平剪力作用下的抗剪强度及力学参数计算公式。     

碾压混凝土拱坝的发展与展望

近年来碾压混凝土拱坝在水利工程中得到了广泛应用,相应的规模也越来越大.首先简述了国内外碾压混凝土拱坝的发展概况;并以实际工程为背景,根据碾压混凝土材料、坝体分缝、坝体抗裂防渗以及施工技术等几个方面的工程实践经验,对碾压混凝土拱坝筑坝技术的最新进展进行了归纳和总结;最后从碾压混凝土材料、施工技术、拱坝的发展方向和仿真计算分析等方面探讨了碾压混凝土拱坝今后的发展趋势.通过对碾压混凝土拱坝设计、施工技术成熟经验的总结,将对碾压混凝土拱坝的建设具有指导和推动作用.     

三里坪水利水电枢纽工程关键技术问题研究

三里坪水利水电枢纽工程碾压混凝土双曲拱坝高141 m,设计和施工过程中遭遇到坝肩地质条件复杂、两岸地形不对称、横缝对坝体结构削弱多、排水孔成孔困难等难题。经比较,对左坝肩深层处理采取在高程303~319 m分别设置两个横向和纵向抗剪洞;对右坝肩采取设置抗剪洞、置换斜井的处理方案,结合温控计算成果,采用4条横缝和1条诱导缝的组合方案,将坝体分为6个坝段。     

碾压混凝土拱坝双向相邻诱导缝断裂试验与分析

针对碾压混凝土拱坝诱导缝双向相邻布置结构的力学问题,进行了不同削弱度的碾压混凝土试件轴拉试验。根据试验结果,考虑双向相邻诱导缝的影响,得到了用于诱导缝断裂分析的双参数等效强度的修正系数。对沙牌碾压混凝土拱坝的诱导缝双向相邻布置结构进行了计算分析,计算结果反映了诱导缝的双向相邻布置对其等效强度的影响,说明坝体中诱导缝的双向相邻布置在温度应力场的作用下更容易开裂。     

普定碾压混凝土拱坝防裂结构设计

碾压混凝土拱坝一般是通仓全断面薄层碾压、连续施工，如何防止碾压混凝土拱坝裂缝产生或限制裂缝产生的位置并对其进行处理，是碾压混凝土拱坝设计的一个关键问题。设置横缝及灌浆系统是普通拱坝防裂的成熟技术。普定碾压混凝土拱坝采用“诱导缝”形成坝体横缝并设置相应的灌浆系统，用于坝体的防裂。诱导缝是靠自身承受放大的拉应力而成缝的，因此，诱导缝必须布置在拉应力较大的部位。普定碾压混凝上拱坝布置２条诱导缝，具体采用双向间断的结构型式，用预制混凝土块形成。缝内埋设两套灌浆系统，供出现裂缝时灌浆使用。试验分析及蓄水运行表明，普定碾压混凝土拱坝设置诱导缝的位置和数量是合理的，对改善坝体应力和预防裂缝起了重要作用。     

渗漏溶蚀作用下碾压混凝土层(缝)面抗剪强度衰减规律试验研究

采用硝酸铵溶液循环浸泡的方式加速并模拟碾压混凝土层(缝)间渗漏溶蚀过程,应用直剪法测试抗剪强度,研究了溶蚀对混凝土层(缝)面抗剪强度的影响。结果表明,碾压混凝土层(缝)间渗漏溶蚀沿着缝面的法向逐渐向两侧混凝土的内部延伸,缝面溶蚀深度,即溶蚀前锋线至缝面的距离,用酚酞指示剂+电子探针线扫描技术测定,与钙离子累计溶出量呈线性关系,可以定量表征溶蚀程度。渗漏溶蚀引起缝隙两侧混凝土的孔隙率增大,微观结构变差,混凝土层(缝)面摩擦系数、黏聚力下降,但下降速率逐渐降低,衰减规律遵循牛顿冷却定律。试验数据拟合表明,基于牛顿冷却定律建立的以缝面溶蚀深度为自变量的抗剪强度衰减模型能够很好地反映碾压混凝土层(缝)面抗剪强度变化规律。     

硫酸盐侵蚀与冻融循环耦合作用下碾压混凝土层面抗剪强度研究

为研究硫酸盐侵蚀与冻融循环耦合作用下碾压混凝土层面的抗剪特征,开展了耦合作用下碾压混凝土层面抗剪强度演化试验。结果表明:在实验初期,硫酸盐上抑制碾压混凝土的冻融损伤,减缓了层面抗剪强度的下降速率,但是在实验后期,硫酸盐会加剧层面抗剪强度的劣化程度;耦合作用下碾压混凝土层面黏聚力降低幅度较大,摩擦系数未发生较大波动;水胶比越小,耦合作用下碾压混凝土层面抗剪强度劣化速率越慢。该研究结果为硫酸盐侵蚀-冻融循环环境下碾压混凝土的耐久性设计及防护提供参考。     

皂市水利枢纽工程大坝混凝土钻孔压水检查与取芯检验

皂市大坝碾压混凝土施工质量,用钻孔压水和钻孔取芯法分阶段取样进行检查、检验.坝体混凝土透水率小于1.0Lu,标准试件强度/芯样试件强度比达67.89%～75.52%.与类比工程比较处于领先水平,层、缝结合质量良好,大坝碾压混凝土施工质量达优良级水平.文章对此进行了介绍.