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坝基防渗与灌浆技术(第2版):拱坝处理成果

时间:2023-11-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:在拉应力区经常会引起坝底部混凝土和基岩开裂,从而将大量的水和全水头压力导入坝基。该坝为200m高的拱坝,建在只有少量节理,没有大断层的花岗片麻岩上。据介绍,瑞典的克罗斯勒门、苏联的萨扬舒申斯克、法国的罗塞朗和186m高的齐格尔格龙德尔等拱坝也都采用的是类似型式进行处理。在许久以前,大都认为扬压力问题对拱坝的影响不大,但后来的事实说明,这个问题对拱坝造成的影响可能比重力坝还大,尤其在两岸坝肩。

坝基防渗与灌浆技术(第2版):拱坝处理成果

这类坝的坝底较窄,由于坝的工作特性,多数会在坝的踵部产生拉应力区,而在坝的后部则为压应力区。在拉应力区经常会引起坝底部混凝土和基岩开裂,从而将大量的水和全水头压力导入坝基。在受压区,则会使坝基受压缩而变得更不透水,从而使排水效率降低。对此,最初只是一种理论分析和臆测,自1966年以来获得的大量测试成果,证明这种情况确实存在[14][15]

例如,在第十五届国际大坝会议上由W·德默尔博士和H·卢德斯歇尔工程师所介绍的克伦布赖恩大坝。该坝为200m高的拱坝,建在只有少量节理,没有大断层的花岗片麻岩上。最初,按常规方法在坝下做了深80m,达到1~2Lu的灌浆帷幕,和幕后深30m的排水孔。在前两年的试蓄水中(分别蓄到坝高的1/2和3/4高度),观测到渗水量和扬压力都不大。可是到大坝修成,1978年蓄到最高库水位时,从排水孔涌出来的水量明显增大,达到200L/s,最高坝块下的扬压力猛增到100%,且有几处扩展到下游1/3处。后经查明,在坝踵附近地基范围内有一个拉应力区,由此引起了一些指向上游的、平行的裂缝(图4-2),裂缝开度达30mm左右。对受拉区的裂缝和已损坏了的帷幕,采用过合成树脂灌浆和人工冻结法进行补修处理,但收效甚微。后来改用在坝前修建一长15m的混凝土护板,在护板的上游端重新做灌浆帷幕和排水(图4-3),才使问题基本解决。据介绍,瑞典的克罗斯勒门、苏联的萨扬舒申斯克、法国的罗塞朗和186m高的齐格尔格龙德尔等拱坝也都采用的是类似型式进行处理。

图4-2 科伦布赖恩拱坝坝基裂缝情况

1—大坝混凝土;2—大体积片麻岩;3—原有裂隙;4—新裂隙;5—水泥灌浆;6—PU灌浆;7—渗漏点

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图4-3 科伦布赖恩拱坝后来重作的防渗措施

1—基岩;2—大坝;3—检查廊道;4—裂隙区;5—可动护板;6—固定护板;7—岩石锚杆;8—安全加固;9—灌浆帷幕;10—灌浆层;11—施工缝;12—氯丁烯支撑结构;13—两层纤维板;14—两层海帕伦;15—排水;16—伸长计;17—滑动测微计;18—测压计;19—横向止水

这说明,当在拱坝的前沿有可能出现拉应力区时,应将灌浆帷幕与排水移向库里受拉区以外,并采取特殊的结构措施。

在许久以前,大都认为扬压力问题对拱坝的影响不大,但后来的事实说明,这个问题对拱坝造成的影响可能比重力坝还大,尤其在两岸坝肩。

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