石城子拱坝渗漏原因分析及防渗整治措施

浆砌石拱坝经过多年运行后，会产生不同程度的破坏，尤其在寒冷地区，冻融及冻胀的反复循环，不仅会使坝体防渗层产生渗漏破坏，而且会降低坝体材料强度，影响大坝安全。文章介绍了地处寒冷地区的新疆哈密石城子浆砌石拱坝渗漏情况，分析了渗漏破坏原因，提出了多层挂网喷混凝土抹浆防渗与帷幕灌浆相结合的防渗整治方案。多层挂网喷混凝土抹浆防渗技术结合了喷锚网在支护方面的优点，克服了喷塑性混凝土难以抵抗冻融及冻胀的缺点，该防渗方式具有抗冻融冻胀能力强、防渗效果及耐久性较好等特点，特别适合于寒冷地区这一特殊条件。同时，该项技术施工方便，值得在寒冷地区砌石坝防渗整治工程中推广。     

丰满大坝溢流坝段长期渗漏原因探析

丰满大坝渗漏造成坝体混凝土冻融破坏和多次深层冻胀破坏,同时还造成坝体内部溶沟溶槽发育。多年来对溢流坝不断加固治理以及灌浆防渗,但是渗漏仍不能遏止,溢流坝混凝土的破坏速度仍未能减缓。经分析得出:丰满大坝施工期间导流、截流封堵措施不当是造成溢流坝段长期渗漏的主要原因。     

加强寒冷地区混凝土坝上游防渗的必要性

从坝体结构安全（强度、稳定）、大坝事故处理和大坝耐久性（混凝土渗漏溶蚀、冻融和冻胀破坏）等方面，用工程实例说明寒冷地区加强混凝土坝上游防渗的必要性。     

刘家峡水电站混凝土建筑物耐久性分析

刘家峡水电站混凝土主、副坝和溢洪道、泄水道、泄洪洞、排沙洞已运行40余年,对混凝土裂缝、表层碳化、渗漏溶蚀、冻融冻胀、水质侵蚀、混凝土强度和冲磨空蚀等方面的全面检测分析表明,这些混凝土建筑物耐久性较好。指出封闭渗漏入口以提高坝体防渗能力,是防止或减缓渗漏溶蚀、冻融冻胀破坏的有效措施,并应密切关注坝前水沙动态变化趋势,对冲磨空蚀破坏及时进行修补处理,以增强耐久性。     

寒冷地区坝体混凝土防渗性能分析与评价

坝体混凝土渗漏不仅造成水量损失、渗透压力升高,还会导致结构破坏、混凝土溶蚀、冻融和冻胀破坏等,影响大坝的耐久性及安全.根据工程实例对渗漏的各种病害讲行分析,并对一些防渗措施讲行评价.     

石漫滩碾压混凝土重力坝温度效应分析

温度是混凝土坝的主要荷载之一,不利的温度荷载导致坝体产生裂缝,特别在运行期,不利水压荷载与温度荷载的组合使得裂缝进一步扩展,严重危害大坝安全运行。石漫滩碾压混凝土重力坝裂缝严重,尤其是部分坝段存在有规律的横向裂缝。现采用大型通用有限元软件ANSYS,依据石漫滩水库的水温和气温等监测资料,分析了大坝运行期的温度场和温度应力场,从温度效应角度揭示了该坝横向裂缝产生和发展的主要原因及其危害,为大坝加固处理提供技术支撑。     

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。     

风冷骨料技术在葛洲坝工程中的应用

一、概况水泥水化热作用使大坝混凝土产生较大的温度应力,如工程施工中不采取适当的温度控制措施,混凝土大坝块体将会产生裂缝,影响工程质量,甚至危害大坝安全。为此,近三、四十年来,各国在大型混凝土坝施工中,为保证质量,加快浇筑速度,已逐步发展成一套有效的温度控制技术措施:如减少水泥水化热量、坝体分缝分块、降低混凝土浇筑温度、以及坝体的后期冷却和坝面保护等。     

寒冷地区混凝土坝溢流坝段补强加固效果分析

丰满和水丰大坝均为混凝土重力坝,坝高、坝长和体型相近,同在1937年开始修建,同处寒冷山区,溢流坝段均进行过补强加固,其破坏都是由冻融和冻胀所致。加固后水丰大坝已安全运行近50年,而丰满大坝加固20年后,部分坝段由于冻融和冻胀破坏已降低了抗冲蚀能力,影响泄洪建筑物安全运行。本文对其原因进行了分析。     

严寒地区碾压混凝土坝温度场和温度应力仿真分析

为了大坝的安全施工,利用大型有限元软件ANSYS对位于新疆某水电站碾压混凝土重力坝段进行了有限元仿真计算.获得了该坝段混凝土结构温度场和温度应力场的分布及其随时间的变化规律.结果表明:严寒地区坝体越冬层面对大坝建成后裂缝产生有较大影响,在施工期和运行期应采取保温措施.     

在役混凝土坝耐久性研探

20世纪50～60年代兴建的混凝土坝,在长达40多年的运行历程中,其耐久性遭受到地基劣化、冲磨空蚀、冻融冻胀、表层碳化、渗漏溶蚀、硫酸盐侵蚀、裂缝、水工机械衰损、水库淤积等因素的影响,有的老化病害比较严重,个别曾影响到大坝的安全稳定。经过维修加固和科学调度,这些大坝如今运行状态仍属正常,没有因老化病害致使承载能力和使用功能丧失而退出运行的事例。需继续加强影响大坝耐久性因素的分析研究,将工程治理措施与适当调整运行方式相结合,及时消除重大老化病害,避免或减少大坝耐久性遭受损害,以延长大坝的正常使用寿命。     

廊道布置对混凝土重力坝冻融破坏特性影响研究

冻融破坏是混凝土重力坝常见耐久性问题之一。通过大坝渗流和温度仿真分析确定潜在冻融破坏区域,基于已有混凝土冻融损伤本构模型分析大坝的塑性损伤分布,以此评价廊道布设形式对重力坝冻融损伤特性的影响。分析结果表明:混凝土结构的抗冻特性不等同于其本体材料抗冻特性,合理增设廊道数量对混凝土重力坝抗冻耐久性有利,该研究成果能为严寒区域重力坝抗冻耐久性设计提供参考。     

内蒙古丰泰电厂贮灰坝面板治理研究

在我国北方地区许多燃煤发电厂的贮灰坝为粉煤灰坝体,在冬季运行期间,由于低温在坝内形成冰层,经常发生冰层冻胀并挤压灰坝混凝土护坡面板,导致面板滑移和土工布开裂。当气温回升时,风浪通过破裂的土工布迅速淘蚀灰坝内的粉煤灰,使坝体发生严重的坍塌破坏。为解决生产及工程实际难题,作者分析了灰坝面板材料的病害成因、与冰层间的冻结特性,对修补技术及修补材料进行了研究与对比,提出了采用PVC卷材覆盖面板的方法,可避免混凝土护坡面板被挤压受损。2006年3月,结合内蒙古丰泰电厂贮灰场近200m长遭到严重损坏的坝段,进行了修复试验。试验选用了PVC卷材覆盖面板,经当年冬季观察,起到了抗冰层冻胀挤压作用。经3年的运行,坝体及面板未出现冻胀损坏现象,贮灰场运转正常。实践证明这项技术是成功的,可用于寒冷地区粉煤灰坝及其它水工混凝土面板的保护。     

考虑预制混凝土“设缝”作用的梯形渠道冻胀机制影响研究

寒区衬砌渠道输水能力下降主要是由常年冻融作用下衬砌结构发生冻胀破坏所致,针对渠道衬砌结构冻胀破坏问题提出渠坡板纵向设缝的抗冻措施与数值分析方法。本文通过将渠道衬砌板与冻土视为整体处理的方法构建混凝土衬砌渠道热力耦合冻胀模型,以甘肃省景泰灌区某混凝土衬砌渠道为研究对象,考虑不同设缝措施与纵缝填充的接触本构对3种工况进行抗冻影响因素分析。结果表明：渠底深部基本不受渠道整体几何边界的影响,但渠道边界尺寸和基土热流分布均对基土上部温度场变化具有显著影响。渠道阴坡、渠底和阳坡最大冻深分别为86.3、67.5、58.2 cm。通过合理设缝措施可使渠道阴坡法向冻胀力降低40.7%、底板冻胀量减小63.5%、切向冻胀力降低43.8%,使渠道断面冻胀分布趋于均匀,且模型分析与实测结果相符,表明本文构建模型的合理性。研究结果可为长距离输水渠道数值计算提供理论依据。     

石城子水库砌石拱坝除险加固设计

石城子砌石拱坝位于高寒地区的深峡谷中,通过对石城子浆砌石拱坝除险加固措施的分析,提出了坝体迎水面采用挂网喷射混凝土的方案解决坝体渗漏以及坝体应力不满足规范要求问题,采用帷幕灌浆方案解决坝体、坝体与坝肩接触部位以及坝肩绕坝渗漏等问题。同时指出:高寒地区砌石拱坝的渗漏,不仅损失水量,更为严重的是,在冻融、冻胀作用下,坝体材料强度不断降低。因此,整治设计时应防止库水入渗,从根本上杜绝冻融循环重复发生,并采用充填灌浆等措施尽可能地充填砌体内现有孔隙,使砌体的抗渗、抗冻能力都得到提高;介于砌石拱坝坝体出现裂缝、渗漏等病害的几率较大,为了整治、维护的方便,在兴建砌石拱坝时,垫座适当做得厚大,使垫座厚度适当超出上部坝体厚度。同时,运行单位应保证放空设施运行正常是必要的。     

高寒地区水工混凝土防护修复技术与应用

高寒地区水工混凝土建筑物处于超大温差、极端低温、强辐射、大风、干燥等复杂条件,混凝土结构容易产生以冻融破坏为代表的劣化病害,防护修复技术是常用的劣化防治措施之一。通过有限元方法对冻融循环作用下水工建筑材料劣化过程及影响规律进行了模拟计算。结果显示,在周期变温荷载作用下,孔隙水结冰产生的冻胀应力是导致混凝土耐久性降低的主要因素。除了改善混凝土本体抗冻性外,还应采用表面防渗处理,如表面涂层防护,以控制混凝土内部含水量和冻胀应力,提高抗冻融能力。介绍了高寒地区水工建筑物防护修复材料的选择原则、种类特点和施工工艺,总结了防护修复技术在高寒地区的典型工程应用,为高寒地区水利水电工程维护提供了一定的参考借鉴,并从材料性能、配套设备、工艺拓展、标准制定4个方面进行了展望。     

冰冻对面板坝接缝止水结构可靠性的影响研究

针对冬季低温条件下面板坝接缝止水结构抗冻胀的可靠性问题,通过设计室内模型试验,模拟了不同降温速率下冻胀对锚固系统的拉拔破坏力值及冰与螺栓、冰与扁钢压条和冰与橡胶盖板的冻结强度参数。研究了冻融循环对C30混凝土中膨胀螺栓锚固力及不同灌封型式的影响。最后在分析漂浮冰块撞击防渗盖板产生破坏的基础上,结合试验测试结果,提出了寒冷地区止水锚固体系设计及施工中应注意的主要问题和建议。