土石壩防滲墻粘土混凝土材料研究與工程應(yīng)用.pdf

1、防滲體系以其結(jié)構(gòu)重要性、技術(shù)復(fù)雜性、投資比重大等因素，在水利水電工程中占有重要位置。在土石壩樞紐工程中，防滲體系關(guān)系到地基的穩(wěn)定、大壩的安危，許多大壩失事大都是防滲體系遭到破壞或失效，因此備受關(guān)注。作為水利水電工程防滲體系的主體部分，垂直防滲的應(yīng)用尤其廣泛，其形式一般包括高壓噴射灌漿、帷幕灌漿、混凝土防滲墻等，其中混凝土防滲墻的效果最為可靠，因此成為許多重要工程的首選方案，在壩基滲流控制、土石壩加固、圍堰防滲、防沖墻、承重墻等工程中得到

2、廣泛應(yīng)用。近四十余年來，我國防滲墻技術(shù)不斷發(fā)展，在各項(xiàng)水利水電工程中建造的混凝土防滲墻已不計(jì)其數(shù)，其中深度超過40m的防滲墻有近100道，總面積已超過100萬m<'2>，最大墻深85m，最大試驗(yàn)墻深100m，許多工程的難度在世界上都是罕見的。我國的防滲墻的施工技術(shù)整體上已接近國際先進(jìn)水平，有的工程己達(dá)到國際先進(jìn)水平。但因?qū)w材料研究比較單一、墻體結(jié)構(gòu)計(jì)算不盡合理，致使工程設(shè)計(jì)存在一定的隨機(jī)性和經(jīng)驗(yàn)性，造成長期以來工程成本較高，人們對其

3、可靠度心存擔(dān)憂，防滲墻的推廣應(yīng)用受到很大程度的限制。 長期以來，我國對防滲墻材料的研究主要集中在塑性混凝土和高強(qiáng)(鋼筋)混凝土，墻體設(shè)計(jì)也主要采用這兩種材料。兩種材料性能截然不同，各有優(yōu)勢，但同樣具有缺點(diǎn)，如高強(qiáng)混凝土因高彈模造成墻體的高應(yīng)力問題，塑性混凝土則是強(qiáng)度和抗?jié)B性較低及耐久性問題。因此，墻體設(shè)計(jì)如果僅在高強(qiáng)(鋼筋)混凝土和塑性混凝土這兩種截然不同的材料之間選取顯然不盡合理，而且兩種材料成本均較高。盡管近幾年我國已開始對

4、廢棄料配制塑性混凝土進(jìn)行研究以降低成本，但對中強(qiáng)、低彈?；炷烈恢比狈ρ芯?。 本論文在充分調(diào)研國內(nèi)外混凝土防滲墻技術(shù)發(fā)展水平及研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，根據(jù)高性能混凝土理論及數(shù)值計(jì)算與仿真理論，對土石壩防滲墻粘土混凝土新材料及其墻體應(yīng)力特性進(jìn)行了系統(tǒng)研究，包括粘土混凝土的原材料選用、配合比設(shè)計(jì)方法、物理力學(xué)性能、試驗(yàn)方法、耐久性、墻體計(jì)算模型建立、墻體應(yīng)力特性、防滲墻施工工藝、工程應(yīng)用等，為水利水電工程建設(shè)提供了一種新材料和新技術(shù)。所研

5、制的粘土混凝土性能介于塑性混凝土和剛性(高強(qiáng))混凝土之伺，作為防滲墻材料具有明顯優(yōu)勢，如成本較低，而且具有相對較高的強(qiáng)度、相對較低的彈模和相對較高的抗?jié)B性能，使墻體能有效截?cái)酀B流并適應(yīng)較大的變形而不開裂，不失為一種理想的防滲墻材料。通過研究為粘土混凝土防滲墻設(shè)計(jì)、施工和研究提供了重要的理論依據(jù)，對混凝土防滲墻技術(shù)進(jìn)行了擴(kuò)展和完善，為水利水電工程提供了一種新型防滲墻材料。同時(shí)在取得室內(nèi)試驗(yàn)研究成果基礎(chǔ)上，又成功進(jìn)行了工程實(shí)際應(yīng)用，并取得了