碾壓混凝土壩的滲流特性及其防滲設(shè)計(jì)

1、碾壓混凝土壩的滲流特性及其防滲設(shè)計(jì)碾壓混凝土壩的滲流特性及其防滲設(shè)計(jì)摘要：摘要：碾壓混凝土壩現(xiàn)已成為世界壩工建設(shè)領(lǐng)域中最受喜愛的新壩型之一，而滲漏問題是與生俱來的，因此從某種意義上說，碾壓混凝土壩技術(shù)的發(fā)展主要取決于滲流控制技術(shù)的發(fā)展。本文分析了碾壓混凝土壩的滲流特性，闡述了碾壓混凝土壩防滲設(shè)計(jì)的目標(biāo)和要求，著重對防滲設(shè)計(jì)的具體措施進(jìn)行了深入分析。關(guān)鍵詞鍵詞：碾壓混凝土壩滲流防滲1緒言緒言碾壓混凝土壩(RollerCompactedCo

2、ncreteDam縮寫為RCCD)是將常態(tài)混凝土的結(jié)構(gòu)和碾壓土石壩的施工等優(yōu)點(diǎn)集于一體，具有節(jié)約水泥用量、簡化施工工藝、施工速度快和工程造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。20世紀(jì)70年代，許多國家對碾壓混凝土筑壩技術(shù)進(jìn)行了理論研究和科學(xué)試驗(yàn)。碾壓混凝土壩現(xiàn)已成為世界壩工建設(shè)領(lǐng)域中最受喜愛的新壩型之一。碾壓混凝土壩采用分層澆筑的施工方式，如果這些層面間隙時(shí)間控制欠妥、處理不當(dāng)，常會形成相對薄弱面。與碾壓混凝土壩本體弱透水性相比較，這些層面往往會成為碾壓混凝土

3、壩的滲水通道，含層面的碾壓混凝土壩的滲透系數(shù)也會顯著加大。由此可見碾壓混凝土壩的滲漏問題是與生俱來，從某種意義上說，碾壓混凝土壩技術(shù)的發(fā)展主要取決于滲流控制技術(shù)的發(fā)展。2碾壓混凝土的滲流特性分析碾壓混凝土的滲流特性分析為了研究混凝土的滲透性能，通常需要自制或改制混凝土滲透儀，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)測定施加壓力水后滲透過碾壓混凝土試件的滲水量，利用達(dá)西定律，求得該試件碾壓混凝土的滲透系數(shù)。碾壓混凝土壩滲流特性室內(nèi)試驗(yàn)可以直接從碾壓混凝土壩中鉆取含層面

4、的芯樣制成試件，也可以在室內(nèi)制備含層面的試件，進(jìn)行“并聯(lián)”、“串聯(lián)”立方體(見圖1)或圓柱體模型的試驗(yàn)。采用龍灘工程大壩碾壓混凝土現(xiàn)場試驗(yàn)的澆筑塊，根據(jù)現(xiàn)場碾壓試驗(yàn)的多種工況，按照串并聯(lián)模型的試驗(yàn)方式進(jìn)行滲透試驗(yàn)研究工作。圖1碾壓混凝土長方體試件的并聯(lián)及串聯(lián)滲透試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)置，因而下游面的結(jié)構(gòu)形式各異，有變態(tài)混凝土、也有預(yù)制形式等。這些設(shè)置的初衷也僅是為了滿足下游面美觀性，并沒有對下游面的防滲結(jié)構(gòu)形式在理論上進(jìn)行論證。4防滲實(shí)例防滲實(shí)例—

5、—龍灘大壩龍灘大壩我國已建的碾壓混凝土壩中最大壩高(江埡大壩)為131ｍ，設(shè)計(jì)中的龍灘大壩壩高為216.5ｍ，采用全斷面碾壓技術(shù)修建這么高的大壩在世界上尚屬首例。龍灘高碾壓混凝土重力壩最大壩高192ｍ216.5ｍ水庫庫容達(dá)272.7億ｍ3是一個(gè)多年調(diào)節(jié)水庫上游迎水面面積達(dá)7.71萬ｍ2，由于庫大水深，放空機(jī)會少，檢修條件差，所以必須研究防滲結(jié)構(gòu)的可靠性與耐久性。由于龍灘工程地處我國南亞熱帶氣候區(qū)，每年夏季高氣溫時(shí)段達(dá)5個(gè)月以上，碾壓混凝

6、土澆筑層面最大的面積達(dá)39100ｍ2，要求層面暴露時(shí)間短，以保證層面結(jié)合質(zhì)量，所以進(jìn)行施工措施研究尤為必要。針對大壩的特點(diǎn)，大壩防滲結(jié)構(gòu)型式選擇的三條基本準(zhǔn)則，即：1、防滲結(jié)構(gòu)應(yīng)自身穩(wěn)定，防滲可靠。2、防滲結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單，自身施工快速，與碾壓混凝土施工干擾少，可進(jìn)行全壩面碾壓，充分發(fā)揮碾壓混凝土筑壩的快速優(yōu)勢。3、防滲結(jié)構(gòu)應(yīng)耐久、對環(huán)境于污染、經(jīng)濟(jì)。龍灘大壩建基面以上為了布置縱橫廊道，設(shè)有6ｍ厚的常態(tài)混凝土墊層，以上全部采用碾壓混凝土設(shè)計(jì)要

7、求的壩體碾壓混凝土材料分區(qū)情況，詳見圖2：圖2龍灘大壩壩體碾壓混凝土材料分區(qū)圖4龍灘大壩防滲設(shè)計(jì)的具體措施龍灘大壩防滲設(shè)計(jì)的具體措施1、滲控方案設(shè)計(jì)主要應(yīng)采取“前堵一后排一再后堵”的滲控設(shè)計(jì)原則，關(guān)鍵是在碾壓混凝土壩上游面形成一道相對防滲體，使得庫水頭在防滲體中得到很好的消減，防滲體后設(shè)置一道或多道排水幕以排出壩體中的滲透水流使得壩體中的揚(yáng)壓力大大降低，維持大壩的穩(wěn)定與安全。2、碾壓混凝土壩上游面，設(shè)置變態(tài)混凝土作為防滲結(jié)構(gòu)體。厚度可以