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摘 要:对于水电站的建设工作来说,混凝土面板坝是一种较为常见的结构,在实际的工作中也具有一定的现实意义。我国对于这种石坝的研究已经有了多年的历史,在全球也具有举足轻重的位置。但是在实际的工程建设中也会出现明显的不足,给水电站的发展带来一定的影响。因此,需要相关的技术人员对堆石坝的施工技术和特点进行深入探讨,着重对坝料的爆破设计工程进行研究,保证水电站面板设计的高效性,进而完善施工工艺,促进水电站的发展。
关键词:混凝土面板;堆石坝;断裂
堆石坝是一种在模仿的基础上建立的一种混凝土结构,虽然这种结构较为常见,但是也具备一定的特殊性。其他的施工技术和方式都很普通,唯独坝料控制爆破工程存在着一定的难度,现如今,这种设计工作涉及到的范围越来越广,对于所用的施工材料和技术要求日益增强。其中主要的影响因素就是技术安全管理方式以及爆破器材等等。只有对这一技术进行系统的研究,才能从根本上找到爆破设计的关键点,实现工程的有效进行。
1 面板堆石坝概述
面板堆石壩主要应用在水利工程的建设和施工中,其技术和质量的好坏直接关系到水电站运行的质量和效率。从面板堆石坝的施工工程中可以看出,采用填筑的方式形成的面板堆石坝是一种较为常见的结构,主要是由堆石和砂砾石结构组成。坝体具有一定的防渗性,主要采用混凝土结构来进行施工。在有些地区,这种结构被称为面板堆石坝或者是面板坝。这种石坝的施工技术早在上个世纪就被广泛研究,到目前为止已经有了多年的历史。传统的堆石坝施工技术主要是以抛填技术为主。很明显这种技术在现如今的水利工程建设中已经无法缺乏一定的功能和价值。因此,需要不断对其进行改进和完善。这也是研究面板坝的主要原因。
1.1 材料的应用和特点
1.1.1 进行面板坝所用材料进行研究和分析,是保证施工工程得以顺利进行的基础和前提。在实际的工作中需要针对岩石的软硬程度来进行,同时还要对开挖材料的质地进行细致地分析和探讨。可以分成垫层料和小区料。由于材料的用途不同,所以研究的方式也应该存在着明显的差异。在水利工程的施工现场,爆破试验和碾压实验都可以导致堆石体出现变形,因此,需要对这一现象进行深入研究。
1.1.2 要在堆石体发生形变的时候,将其流变性作为研究的重点,必要的情况下要参考相应的模型,找到影响堆石体的因素,这为大坝的设计工作和施工工作提供了有力的依据。
1.1.3 面板在长期使用的过程中还会出现严重的开裂现象,因此,需要对施工中的混凝土裂缝现象进行深入研究和探讨。要严格控制面板的配筋数量和位置,同时要充分考虑到混凝土的溶蚀机理,要对混凝土的耐久性和溶蚀性进行合理的预算和估量。
1.1.4 在进行止水结构的检测和施工的过程中,主要是将普通的止水结构和缝止水进行了比较。在此基础上提出了新型的结构类型。同时悉心研究自愈式结构,实现了对国产塑性材料的完善和推广。无论是性能还是效果上都超越了国际水平。不仅如此,这种止水结构还打破了传统止水结构的弊端。可以在要求较高的水工建筑中应用,并且得到技术人员的一致认可。
在水利工程建设中,由于工程所处的地区不同,因此对于振动模式的要求也不同。在实验的过程中,主要应用二维或者是三维的形式来进行,得到响应的振动特征,将这些条件和数据应用到实际的建设中,不仅保证了数据的准确性,同时对于资料的应用也体现出一定的科学性。在对面板进行三维应力分析以及动力等因素进行分析的过程中,对于堆石坝来说,进行碾压或者是采用无水措施也具有一定的现实性,因此得到相关技术人员的高度重视。
1.2 爆破参数
在进行水利工程施工的过程中,经常会遇到面板堆石坝处于狭小的区域,岩层开挖工程受到诸多因素的影响,同时,岩层本身和支护结构之间只会产生较小的抗震力。为了保证施工的稳定性,需要采用切实可行的办法来进行改进。实现高效的控制。其中,分段微量爆破的方式是较为常见的,小直径炮也是相对较为可取的方式。由于桩径开挖爆破的方式和结构较为特殊,因此,不能照搬照抄其他工程的爆破参数和爆破方法。而对于参数值的控制应当根据桩井开挖直径的大小来选择,同时也不能忽视风化程度、开裂现状等其他方面的因素,要确保所用的炸药能够满足着种种因素的影响。
2 工程施工实例分析
2.1 工程概况
某水电站电站坝址以上集雨面积为170平方公里,多年平均流量为6.51立米/秒,总装机容量3.6万千瓦。电站为引水式电站,以发电为主,结合防洪、灌溉的水利枢纽,整个枢纽由蓄水大坝、溢洪道、引水遂洞、发电厂房、110kV升压站组成,其中大坝为钢筋混凝土面板堆石坝,最大坝高为110.7m,坝顶长为288.3m,坝体石料填筑总量为191.8万m3。
2.2 料场的位置和地质条件
某料场位于坝址下游河谷左岸,至坝址的直线距离接近一千米,为典型的河谷地貌。料场表层覆盖层为1~2米,且局部岩石裸露。料场沿河谷分布,利用长度300m,高程在510m~340m之间,储量在200万m3以上。料场岩石主要为灰白色细粒花岗岩和灰白、肉红色中粒花岗岩,岩性单一,地质构造简单。场区内分布有F102和F165两条断层,且规模不大,充填较好,对坝料开采爆破、坝料质量及坝坡稳定影响不大。
3 爆破施工优势
3.1 从爆破试验、碾压试验和坝体填筑大量的挖坑取样试验成果可知,三种筑坝石料都呈现颗粒级配连续、不均匀系数Cu>10的特点,小于5mm的细颗粒占10%左右,有利于振动碾压压实,可见爆破所选用的钻爆参数是合理可行的,可供有关工程作参考。
3.2 使用大孔径Ф250mm钻孔进行深孔梯段爆破开采坝料容易出现较多的超径块石,应严格控制线装药密度在30~40kg/m之间,尽量缩短堵塞段长度。对料场的超径块石要进行二次分解,禁止不合格的坝料上坝填筑。
3.3 在坝料开采爆破中,为增加级配料中的中粗颗粒含量,可考虑适当增加钻孔间距,所选用的底盘抵抗线值不宜作较大的变动。在以后大规模生产坝料对爆破效果的观察,超径大径颗粒较一般Ф100mm孔径的深孔梯段爆破相比明显偏多,在生产实践中,通过控制线装药密度,减少不必要堵塞段长度等途径可以达到较佳的效果。在坝料填筑过程中,大量的挖坑取样试验进一步证实了Ф250mm大孔径钻孔开采坝料在某水电站大坝工程中取得了成功,其碾压后的颗粒级配、干容重、孔隙率等技术指标均能满足设计要求。
结束语
在当前的社会发展中,水利工程施工已成为建筑工程设计中不可缺少和忽视的重要部分,其在设计的过程中合理的利用堆石坝的各个基础材料性能综合分析,保证设计的合理与两哦啊性,并且保证在施工的过程中对各个施工人员进行详细的交底,提高工程质量。
参考文献
[1]杨作才.吉林台一级水电站冬季施工中深、大集水井一次开挖爆破设计[J].水利水电技术,2006(7).
[2]项正军,钟汶均.直孔水电站厂房边坡石方爆破设计及施工[J].水利水电技术,2006(6).
关键词:混凝土面板;堆石坝;断裂
堆石坝是一种在模仿的基础上建立的一种混凝土结构,虽然这种结构较为常见,但是也具备一定的特殊性。其他的施工技术和方式都很普通,唯独坝料控制爆破工程存在着一定的难度,现如今,这种设计工作涉及到的范围越来越广,对于所用的施工材料和技术要求日益增强。其中主要的影响因素就是技术安全管理方式以及爆破器材等等。只有对这一技术进行系统的研究,才能从根本上找到爆破设计的关键点,实现工程的有效进行。
1 面板堆石坝概述
面板堆石壩主要应用在水利工程的建设和施工中,其技术和质量的好坏直接关系到水电站运行的质量和效率。从面板堆石坝的施工工程中可以看出,采用填筑的方式形成的面板堆石坝是一种较为常见的结构,主要是由堆石和砂砾石结构组成。坝体具有一定的防渗性,主要采用混凝土结构来进行施工。在有些地区,这种结构被称为面板堆石坝或者是面板坝。这种石坝的施工技术早在上个世纪就被广泛研究,到目前为止已经有了多年的历史。传统的堆石坝施工技术主要是以抛填技术为主。很明显这种技术在现如今的水利工程建设中已经无法缺乏一定的功能和价值。因此,需要不断对其进行改进和完善。这也是研究面板坝的主要原因。
1.1 材料的应用和特点
1.1.1 进行面板坝所用材料进行研究和分析,是保证施工工程得以顺利进行的基础和前提。在实际的工作中需要针对岩石的软硬程度来进行,同时还要对开挖材料的质地进行细致地分析和探讨。可以分成垫层料和小区料。由于材料的用途不同,所以研究的方式也应该存在着明显的差异。在水利工程的施工现场,爆破试验和碾压实验都可以导致堆石体出现变形,因此,需要对这一现象进行深入研究。
1.1.2 要在堆石体发生形变的时候,将其流变性作为研究的重点,必要的情况下要参考相应的模型,找到影响堆石体的因素,这为大坝的设计工作和施工工作提供了有力的依据。
1.1.3 面板在长期使用的过程中还会出现严重的开裂现象,因此,需要对施工中的混凝土裂缝现象进行深入研究和探讨。要严格控制面板的配筋数量和位置,同时要充分考虑到混凝土的溶蚀机理,要对混凝土的耐久性和溶蚀性进行合理的预算和估量。
1.1.4 在进行止水结构的检测和施工的过程中,主要是将普通的止水结构和缝止水进行了比较。在此基础上提出了新型的结构类型。同时悉心研究自愈式结构,实现了对国产塑性材料的完善和推广。无论是性能还是效果上都超越了国际水平。不仅如此,这种止水结构还打破了传统止水结构的弊端。可以在要求较高的水工建筑中应用,并且得到技术人员的一致认可。
在水利工程建设中,由于工程所处的地区不同,因此对于振动模式的要求也不同。在实验的过程中,主要应用二维或者是三维的形式来进行,得到响应的振动特征,将这些条件和数据应用到实际的建设中,不仅保证了数据的准确性,同时对于资料的应用也体现出一定的科学性。在对面板进行三维应力分析以及动力等因素进行分析的过程中,对于堆石坝来说,进行碾压或者是采用无水措施也具有一定的现实性,因此得到相关技术人员的高度重视。
1.2 爆破参数
在进行水利工程施工的过程中,经常会遇到面板堆石坝处于狭小的区域,岩层开挖工程受到诸多因素的影响,同时,岩层本身和支护结构之间只会产生较小的抗震力。为了保证施工的稳定性,需要采用切实可行的办法来进行改进。实现高效的控制。其中,分段微量爆破的方式是较为常见的,小直径炮也是相对较为可取的方式。由于桩径开挖爆破的方式和结构较为特殊,因此,不能照搬照抄其他工程的爆破参数和爆破方法。而对于参数值的控制应当根据桩井开挖直径的大小来选择,同时也不能忽视风化程度、开裂现状等其他方面的因素,要确保所用的炸药能够满足着种种因素的影响。
2 工程施工实例分析
2.1 工程概况
某水电站电站坝址以上集雨面积为170平方公里,多年平均流量为6.51立米/秒,总装机容量3.6万千瓦。电站为引水式电站,以发电为主,结合防洪、灌溉的水利枢纽,整个枢纽由蓄水大坝、溢洪道、引水遂洞、发电厂房、110kV升压站组成,其中大坝为钢筋混凝土面板堆石坝,最大坝高为110.7m,坝顶长为288.3m,坝体石料填筑总量为191.8万m3。
2.2 料场的位置和地质条件
某料场位于坝址下游河谷左岸,至坝址的直线距离接近一千米,为典型的河谷地貌。料场表层覆盖层为1~2米,且局部岩石裸露。料场沿河谷分布,利用长度300m,高程在510m~340m之间,储量在200万m3以上。料场岩石主要为灰白色细粒花岗岩和灰白、肉红色中粒花岗岩,岩性单一,地质构造简单。场区内分布有F102和F165两条断层,且规模不大,充填较好,对坝料开采爆破、坝料质量及坝坡稳定影响不大。
3 爆破施工优势
3.1 从爆破试验、碾压试验和坝体填筑大量的挖坑取样试验成果可知,三种筑坝石料都呈现颗粒级配连续、不均匀系数Cu>10的特点,小于5mm的细颗粒占10%左右,有利于振动碾压压实,可见爆破所选用的钻爆参数是合理可行的,可供有关工程作参考。
3.2 使用大孔径Ф250mm钻孔进行深孔梯段爆破开采坝料容易出现较多的超径块石,应严格控制线装药密度在30~40kg/m之间,尽量缩短堵塞段长度。对料场的超径块石要进行二次分解,禁止不合格的坝料上坝填筑。
3.3 在坝料开采爆破中,为增加级配料中的中粗颗粒含量,可考虑适当增加钻孔间距,所选用的底盘抵抗线值不宜作较大的变动。在以后大规模生产坝料对爆破效果的观察,超径大径颗粒较一般Ф100mm孔径的深孔梯段爆破相比明显偏多,在生产实践中,通过控制线装药密度,减少不必要堵塞段长度等途径可以达到较佳的效果。在坝料填筑过程中,大量的挖坑取样试验进一步证实了Ф250mm大孔径钻孔开采坝料在某水电站大坝工程中取得了成功,其碾压后的颗粒级配、干容重、孔隙率等技术指标均能满足设计要求。
结束语
在当前的社会发展中,水利工程施工已成为建筑工程设计中不可缺少和忽视的重要部分,其在设计的过程中合理的利用堆石坝的各个基础材料性能综合分析,保证设计的合理与两哦啊性,并且保证在施工的过程中对各个施工人员进行详细的交底,提高工程质量。
参考文献
[1]杨作才.吉林台一级水电站冬季施工中深、大集水井一次开挖爆破设计[J].水利水电技术,2006(7).
[2]项正军,钟汶均.直孔水电站厂房边坡石方爆破设计及施工[J].水利水电技术,2006(6).