摘要：水利樞紐工程是重要基礎(chǔ)建設項目，其不僅能夠有效減少洪澇災害對社會經(jīng)濟造成的損失，而且還能夠科學地調(diào)節(jié)水流量，提高水資源的利用率。但是由于水利樞紐工程施工環(huán)境大多處于河流或者湖泊等地區(qū)，其施工以及后期的使用過程中還要受到蓄水壓力等因素的影響，經(jīng)常會發(fā)生滲漏問題，因此，必須合理選擇水利樞紐的壩體防滲結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮水利樞紐工程的功能，提高水利工程的使用壽命。
關(guān)鍵詞：水利樞紐工程；壩體；防滲結(jié)構(gòu)
水利樞紐工程在我國的經(jīng)濟建設和社會發(fā)展的過程中都具有十分重要的意義和作用，不僅可以有效地減少洪澇災害對人民群眾和社會財產(chǎn)造成的損失，而且還能夠提高水資源的利用率，創(chuàng)造顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。但是，由于水利樞紐工程往往處于河流或者湖泊等施工環(huán)境比較復雜的地區(qū)，加之存在施工質(zhì)量不合格或者防滲結(jié)構(gòu)不合理等情況，一些水利樞紐工程在投入運營后出現(xiàn)了壩體滲漏等問題，既影響水利樞紐工程各項功能的正常發(fā)揮，還存在嚴重的安全隱患。因此，水利樞紐工程的設計和施工單位必須合理地選擇壩體的防滲結(jié)構(gòu)，提高水利樞紐工程的防滲能力，保證水利工程的運行安全。
1目前在我國水利樞紐工程中主要采用的防滲結(jié)構(gòu)
1.1水利樞紐工程的金包銀防滲結(jié)構(gòu)。在金包銀結(jié)構(gòu)中，所謂的金通常是指常態(tài)混凝土，而銀則主要是指碾壓混凝土。金包銀防滲結(jié)構(gòu)也就是在將常態(tài)混凝土澆筑層設置與壩基和碾壓混凝土所構(gòu)成的工程壩體之間，此外還需要在水利工程壩體的背水面以及擋水面分別用常態(tài)混凝土澆筑1.5~3.0m厚的包裹層。在施工過程中，去上下游的碾壓混凝土結(jié)構(gòu)的壩體與常態(tài)混凝土采用澆筑搭接的方式同步上升，其防滲功能則主要是通過常態(tài)混凝土來實現(xiàn)。這種金包銀防滲結(jié)構(gòu)方式應用得比較早，目前我國將其應用與巖灘和銅街水利工程的施工中，并且從建成投產(chǎn)至今沒有明顯的滲漏問題發(fā)生，具有良好的防滲性能。然而，這種防滲結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)工藝比較復雜，且由于其金包銀結(jié)構(gòu)中的碾壓混凝土與常態(tài)混凝土在膨脹系數(shù)、彈性模量以及水化熱等形象參數(shù)上都存在明顯的差異，因此，會造成二者無法有機地結(jié)合成一個整體，從而導致貫穿性裂縫的產(chǎn)生，對水利工程的壩體安全產(chǎn)生一定的影響。
1.2水利樞紐工程的二級混凝土防滲結(jié)構(gòu)。由于碾壓混凝土的防滲能力較低，因此，設計施工中一般需要適當增加其中的膠凝材料，使用碾壓二級配混凝土，從而使其防滲能力得到改善。我國在早期建設柳溪壩等水利工程中使用過這種防滲結(jié)構(gòu)，雖然采取了一定的改善措施，當時仍然沒有取得非常理想的效果。目前在水利工程中主要采用的是在碾壓混凝土的基礎(chǔ)上，輔助以變態(tài)混凝土等防滲材料的方式來提高壩體防滲能力。
1.3水利樞紐工程的變態(tài)混凝土防滲結(jié)構(gòu)。所謂變態(tài)混凝土也就是在施工現(xiàn)場將水泥漿液摻入碾壓混凝土，這種變態(tài)混凝土可以呈現(xiàn)出亞流性特點，其在施工時則需要采用插入式振搗設備。這種防滲方式不僅可以使混凝土的強度、抗?jié)B能力以及密實度得到明顯地提升，而且操作十分簡單，具有較強的實用性，這種防滲方式也是水利工程防滲結(jié)構(gòu)發(fā)展的主要方向之一。
2某水利樞紐工程壩體防滲結(jié)構(gòu)體會
2.1該水利樞紐工程壩體防滲結(jié)構(gòu)的設計選擇。某水利樞紐工程采用的是變態(tài)混凝土與碾壓二級配混凝土相結(jié)合的防滲結(jié)構(gòu)方式。其中其上游碾壓二級配混凝土為了適應壩前作用水頭而采用了臺階狀設計，并沿高度布局，厚度則控制在不低于壩面水頭20%標準上。此外，該水利工程壩體從其壩頂高程的745.50~706.50m范圍內(nèi)的碾壓二級配混凝土厚度應達到4.0m標準，而在壩體高程的706.50~672.00m區(qū)間，其厚度應達到6.0m標準，從壩體的672.0m到壩底，其厚度應逐漸增厚并達到8.0m標準。此外，變態(tài)混凝土則應盡量將其厚度控制在30~50cm內(nèi)，且其最大厚度應在100cm以內(nèi)。在該水利樞紐工程中，其迎水面壩體的變態(tài)混凝土厚度為0.6~1.0m范圍內(nèi)，并同步澆筑碾壓二級配混凝土和變態(tài)混凝土。澆筑完成后，應將粉煤灰水泥粉凈漿鋪抹于碾壓二級配混凝土的面層上，其水泥砂漿的厚度應控制在1.0~1.5cm范圍內(nèi)，且縫面鋪應采用M25標號，從而實現(xiàn)縫面與加強面層的可靠連接。
2.2該水利樞紐工程壩體防滲結(jié)構(gòu)形式性能。變態(tài)混凝土與碾壓二級配混凝土結(jié)合這種防滲結(jié)構(gòu)具有很好的防滲性能，通過其在本水利樞紐工程壩體施工中的實踐應用發(fā)現(xiàn)，其在承重能力、受力強度、抗剪切性能等施工質(zhì)量參數(shù)方面都能夠達到設計要求。
2.2.1碾壓二級配混凝土防滲結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性能在本水利樞紐工程的上游壩體防滲結(jié)構(gòu)中采用的是碾壓二級配富膠凝材料混凝土，同時采用變態(tài)混凝土鋪設于上游防滲結(jié)構(gòu)面層，通過檢驗發(fā)現(xiàn)其抗?jié)B性能良好，不僅混凝土具有較高的密實度，而且層面之間的結(jié)合可靠。同時碾壓混凝土在各性能參數(shù)方面均符合設計標準，特別是防滲標號能夠?qū)崿F(xiàn)W8~W12，某些部位的防滲標號甚至能夠超過這一標準。
2.2.2碾壓二級配混凝土防滲結(jié)構(gòu)的抗凍性能與普通混凝土相比，二級配碾壓混凝土具有類似的抗凍性能，其實際抗凍性能的實現(xiàn)與混凝土的內(nèi)部狀態(tài)和合成情況密切相關(guān)。在本水利樞紐工程壩體的防滲結(jié)構(gòu)中采用了加入引氣劑的方式來對其抗凍能力加以改善。由于二級配碾壓混凝土中的水泥含量要比普通混凝土低，所以其呈現(xiàn)出更加堅硬干燥的狀態(tài)，因此，在實際的施工中需要適當增加引氣劑的用量，才能使氣泡更加充足。經(jīng)過現(xiàn)場試驗發(fā)現(xiàn)，需要將引氣劑的用量加大到正常用量的9倍后，碾壓混凝土中的含氣量將達到4%左右，其抗低溫性能幾乎與F300混凝土相一致，這種具有良好抗低溫能力的混凝土材料才能滿足本水泥樞紐工程壩體抗凍的需要。
2.3該水利樞紐工程壩體防滲結(jié)構(gòu)的施工方法。由于本水利樞紐工程壩體采用了變態(tài)混凝土與二級配碾壓混凝土相結(jié)合的方式，在壩體施工中可以直接采用碾壓混凝土的施工工藝，減少了施工過程中的擾動因素。另外，在其上游采用的是變態(tài)混凝土的防滲施工技術(shù)，將適量泥漿通過攤鋪施工的方式完成其與混凝土的轉(zhuǎn)換，從而使其基本與普通混凝土保持形狀的一致性。最后再通過振搗機械設備來進行振搗施工。
2.4該水利樞紐工程壩體防滲結(jié)構(gòu)的投資成本。本水利樞紐工程所采用的碾壓二級配混凝土與變壓混凝土相結(jié)合的防滲結(jié)構(gòu)，其施工成本與其他防滲結(jié)構(gòu)形式相比更低，具有良好的經(jīng)濟性。
3結(jié)語
壩體滲漏是我國在水利樞紐工程的建設和使用過程中比較常見的問題之一，造成這一問題的原因有很多，而水利樞紐工程壩體防滲結(jié)構(gòu)的設計施工不合理是重要的誘因之一。因此，水利樞紐工程的設計施工單位要對各種壩體防滲結(jié)構(gòu)的特點進行全面的分析比較，不斷積累經(jīng)驗。通過實踐應用發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合使用碾壓二級配混凝土以及變態(tài)混凝土的防滲結(jié)構(gòu)方式具有良好的防滲性能，而且施工操作比較便捷，施工成本也比較低，是提高我國水利樞紐工程壩體防滲能力的有效方式，具有較高的應用推廣價值。另外，水利樞紐工程的設計施工單位還應進一加強防滲結(jié)構(gòu)和施工技術(shù)的研發(fā)力度，不斷提高水利樞紐工程的施工質(zhì)量，推動我國水利事業(yè)的健康發(fā)展。
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