混凝土面板堆石坝防渗处理措施研究

混凝土面板堆石坝防渗处理措施研究

章飞鸿

贵州省盘州市水务局

摘要：大坝是水利工程的重要组成部分，其坝型选择的科学性与合理性直接影响到工程的效益，关乎工程的成败。混凝土面板堆石坝因其经济性、施工相对简便性及对地形地质适应性强等优点而迅速发展为一种重要的坝型。其中，混凝土面板是混凝土面板堆石坝防渗的主体结构，由面板、趾板及趾板下的灌浆帷幕、接缝止水所构成的防渗体是面板堆石坝正常工作的重要保障。文中就水利工程混凝土面板堆石坝渗漏事故发生的原因展开论述，深入探讨了混凝土面板堆石坝施工中的防渗处理措施，以获得更好的防渗效果。

关键词：混凝土面板堆石坝；防渗；措施

引言

混凝土面板堆石坝具有对坝址区地形地质条件适应性强、经济性优、安全可靠等特点，近40年来在我国得到快速发展，并正在向特高面板堆石坝、复杂自然条件筑坝方向发展。但是，通过近年来对已建200m级面板坝深入研究，发现高面板堆石坝存在坝体变形比计算值偏大、面板挤压破坏、面板裂缝、坝体渗漏量偏大等问题。

1防渗技术应用的重要意义

水利工程如果发生了渗漏，不但会产生大量的水资源浪费，而且对周围的企业和居民的生产生活带来非常不利的影响。若渗漏过于严重，还有可能发生水灾，危及企业或居民的财产和人身安全，因此为了避免渗漏事故的发生，在水利工程施工过程中就需要做好防渗漏的各项工作。在发现渗漏事故后，及时进行修复，避免损失扩大。

2混凝土面板堆石坝防渗施工中存在的现状问题

2.1混凝土坝体裂缝

水利工程在防渗漏和抗震两方面有一定的要求，其中防渗漏是工程项目施工中最普遍的要求。导致水利工程施工中出现渗漏的原因是多方面的：一是地基强度不够，一般是由于地基施工存在问题；二是基坑没有达到施工要求，在无法及时排水的情况下，一旦遭遇雨水天气等加深积水的情况，产生水位差，极容易发生渗漏事故；三是面板、趾板裂缝问题。面板、趾板产生裂缝问题的根本原因在于混凝土施工浇筑不当，包括前期配合比、中期浇筑以及后期养护，任何一个环节出现问题，均有可能造成裂缝的出现。因沿坝轴线方向的坝基地质不同，筑坝后相邻坝段或坝基产生较大的不均匀沉降而引起的横向裂缝；因沿坝基的横断面方向、地质条件变化较大，蓄水后产生不均匀沉陷而引起的纵向裂缝。一旦面板及趾板存在裂缝，开裂程度将随着时间推移持续加大，进而引发严重的渗漏问题。

2.2自然因素

当前水利工程普遍具有规模大、施工条件复杂、施工环节多等特征，要求在水利工程设计和施工过程中全面分析地质和水文环境。与此同时，在大坝渠道等施工过程中要处理好地表水和地下水问题，如果未能搜集相关数据而盲目施工将埋下诸多隐患。

2.3施工因素

面板堆石坝在施工过程中堆石料的碾压密实性问题，影响堆石料的空隙率，进而在水荷载作用下影响堆石体和面板的变形。一般情况下，堆石坝堆石料的合拢龙口和两岸的施工质量较难控制，且运行超过10a的堆石坝在施工时临时界面的碾压质量受当时技术条件限制。为了更好地考虑施工质量导致的坝料参数的不确定性，结合施工期坝料检查资料引入概率分布函数模拟坝料参数。

3混凝土面板堆石坝防渗处理措施

3.1混凝土板护坡的施工

混凝土板护坡的浇筑主要采用跳仓法，使用抗硫酸盐水泥。在施工过程中主要注意以下几点：①搅拌的混凝土必须达到设计的标准和施工要求，并有效控制混凝土的水灰比和坍落度；②面板必须一次性到顶，无需留置施工冷缝；③确保混凝土板具有较高的平整性，针对垫层的坡面，通过设置4m×3m的网格进行平整度的测量，控制偏差不能超出面板设计线2cm；④当混凝土施工完成初凝后，及时有效地利用铺盖草袋和洒水进行养护。

3.2防渗面板材料应用

混凝土面板的结构体型较长，厚度相对较薄,在施工过程中，常因材料特性、配合比等因素造成面板干燥收缩或降温冷缩，甚至产生面板结构性裂缝，对水利工程的渗流安全和水库效益产生不利影响。因此，在混凝土面板施工中，除了对混凝土骨料、砂、石、水等必须达到要求外，为了改善混凝土的性能，减少面板裂缝的产生，常常掺入合成纤维素、粉煤灰、减水剂等材料。在众多的纤维材料中，聚丙烯纤维价格低廉,对混凝土早期出现的裂缝或裂纹能起到明显的抑制作用，同时也能提高混凝土的力学性能和抗温度变形性能,改善混凝土的延性和韧性，因而该材料广泛应用于水利工程中。例如，贵州盘县西得泥水库、贵州盘县出水洞水库、贵州盘县白河沟水库等工程。

3.3加强现场机械设备检查工作和保养工作，保证机械设备在施工中正常运行

在对坝体整体进行填筑时，要注意不同区域交界处的材料直径是否存在较大差异，一定要加强检查，保证没有超径石情况。坝体基础不能有反坡的情况，所以需要对反坡位置进行削坡处理。同时，在填充坝料时一定要注意压实度，这样才能更好地保证填充质量。混凝土浇筑时，工作人员实行24小时轮流值班，全程进行跟踪，进行施工过程中从混凝土拌合、运输、入仓振捣、清光抹面等环节的协调和质量控制，防止“跑模”或钢筋、止水等发生变形和位移。

3.4混凝土配合比试验工作:

(1)通过试验室进行配合比试验，确保混凝土的强度、抗渗、抗冻等指标满足设计要求。(2)根据面板防裂的需要，优先选用水化热低、收缩率小的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，骨料选用热膨胀系数及吸水率较低的碎石骨料，毛面粗糙的碎石黏结力较好。(3)在施工中尽量选择较小的水灰比，减少混凝土内的自由水改善混凝土内的气泡性态和数量，进一步提高混凝土的抗渗、抗冻性能。(4)在施工中用粉煤灰代替部分水泥，可节约水泥，提高混凝土的和易性，增加混凝土的极限拉伸值，减少水泥用量，节约成本，还可以减少收缩变形，起到防裂作用。

3.5加强施工期及后期养护:

在施工过程中，及时有效的养护是减少混凝土面层收缩裂缝的重要措施，对初脱模的混凝土采取保水措施，及时采用喷水养护，设专人负责喷洒水，确保面板随时处于湿润状态，并作好养护记录，连续养护期至大坝蓄水为止。

结束语

堆石坝的混凝土面板工作性态决定了其能否安全运行，本文主要分析防渗技术在水利混凝土面板堆石坝施工中应用的重要意义以及存在的现状问题，针对水利工程混凝土面板堆石坝设计方案、材料质量、施工技术三方面存在的可能造成水利工程混凝土面板堆石坝渗漏现象的问题进行原因剖析，探析防渗技术在水利工程施工中的具体应用策略。随着我国社会的不断发展，水利工程混凝土面板堆石坝从数量和规模方面不断壮大，水利工程混凝土面板堆石坝质量运行安全性能，直接关系到我国水力资源的调节与分配能力，特别是洪涝灾害季节对于人们的生命财产起到了重要保障性作用。由此可见，加强水利工程混凝土面板堆石坝防渗技术的应用与研究，对于我国社会稳定和经济发展有重要作用。

参考文献

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