水利枢纽工程坝体防渗结构体会

 摘要：水利枢纽工程是重要基础建设项目，其不仅能够有效减少洪涝灾害对社会经济造成的损失，而且还能够科学地调节水流量，提高水资源的利用率。但是由于水利枢纽工程施工环境大多处于河流或者湖泊等地区，其施工以及后期的使用过程中还要受到蓄水压力等因素的影响，经常会发生渗漏问题，因此，必须合理选择水利枢纽的坝体防渗结构，充分发挥水利枢纽工程的功能，提高水利工程的使用寿命。

关键词：水利枢纽工程；坝体；防渗结构

水利枢纽工程在我国的经济建设和社会发展的过程中都具有十分重要的意义和作用，不仅可以有效地减少洪涝灾害对人民群众和社会财产造成的损失，而且还能够提高水资源的利用率，创造显著的经济效益和社会效益。但是，由于水利枢纽工程往往处于河流或者湖泊等施工环境比较复杂的地区，加之存在施工质量不合格或者防渗结构不合理等情况，一些水利枢纽工程在投入运营后出现了坝体渗漏等问题，既影响水利枢纽工程各项功能的正常发挥，还存在严重的安全隐患。因此，水利枢纽工程的设计和施工单位必须合理地选择坝体的防渗结构，提高水利枢纽工程的防渗能力，保证水利工程的运行安全。

1目前在我国水利枢纽工程中主要采用的防渗结构

1.1水利枢纽工程的金包银防渗结构。在金包银结构中，所谓的金通常是指常态混凝土，而银则主要是指碾压混凝土。金包银防渗结构也就是在将常态混凝土浇筑层设置与坝基和碾压混凝土所构成的工程坝体之间，此外还需要在水利工程坝体的背水面以及挡水面分别用常态混凝土浇筑1.5~3.0m厚的包裹层。在施工过程中，去上下游的碾压混凝土结构的坝体与常态混凝土采用浇筑搭接的方式同步上升，其防渗功能则主要是通过常态混凝土来实现。这种金包银防渗结构方式应用得比较早，目前我国将其应用与岩滩和铜街水利工程的施工中，并且从建成投产至今没有明显的渗漏问题发生，具有良好的防渗性能。然而，这种防渗结构的施工技术工艺比较复杂，且由于其金包银结构中的碾压混凝土与常态混凝土在膨胀系数、弹性模量以及水化热等形象参数上都存在明显的差异，因此，会造成二者无法有机地结合成一个整体，从而导致贯穿性裂缝的产生，对水利工程的坝体安全产生一定的影响。

1.2水利枢纽工程的二级混凝土防渗结构。由于碾压混凝土的防渗能力较低，因此，设计施工中一般需要适当增加其中的胶凝材料，使用碾压二级配混凝土，从而使其防渗能力得到改善。我国在早期建设柳溪坝等水利工程中使用过这种防渗结构，虽然采取了一定的改善措施，当时仍然没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压混凝土的基础上，辅助以变态混凝土等防渗材料的方式来提高坝体防渗能力。

1.3水利枢纽工程的变态混凝土防渗结构。所谓变态混凝土也就是在施工现场将水泥浆液掺入碾压混凝土，这种变态混凝土可以呈现出亚流性特点，其在施工时则需要采用插入式振捣设备。这种防渗方式不仅可以使混凝土的强度、抗渗能力以及密实度得到明显地提升，而且操作十分简单，具有较强的实用性，这种防渗方式也是水利工程防渗结构发展的主要方向之一。

2某水利枢纽工程坝体防渗结构体会

2.1该水利枢纽工程坝体防渗结构的设计选择。某水利枢纽工程采用的是变态混凝土与碾压二级配混凝土相结合的防渗结构方式。其中其上游碾压二级配混凝土为了适应坝前作用水头而采用了台阶状设计，并沿高度布局，厚度则控制在不低于坝面水头20%标准上。此外，该水利工程坝体从其坝顶高程的745.50~706.50m范围内的碾压二级配混凝土厚度应达到4.0m标准，而在坝体高程的706.50~672.00m区间，其厚度应达到6.0m标准，从坝体的672.0m到坝底，其厚度应逐渐增厚并达到8.0m标准。此外，变态混凝土则应尽量将其厚度控制在30~50cm内，且其最大厚度应在100cm以内。在该水利枢纽工程中，其迎水面坝体的变态混凝土厚度为0.6~1.0m范围内，并同步浇筑碾压二级配混凝土和变态混凝土。浇筑完成后，应将粉煤灰水泥粉净浆铺抹于碾压二级配混凝土的面层上，其水泥砂浆的厚度应控制在1.0~1.5cm范围内，且缝面铺应采用M25标号，从而实现缝面与加强面层的可靠连接。

2.2该水利枢纽工程坝体防渗结构形式性能。变态混凝土与碾压二级配混凝土结合这种防渗结构具有很好的防渗性能，通过其在本水利枢纽工程坝体施工中的实践应用发现，其在承重能力、受力强度、抗剪切性能等施工质量参数方面都能够达到设计要求。

2.2.1碾压二级配混凝土防渗结构的抗渗性能在本水利枢纽工程的上游坝体防渗结构中采用的是碾压二级配富胶凝材料混凝土，同时采用变态混凝土铺设于上游防渗结构面层，通过检验发现其抗渗性能良好，不仅混凝土具有较高的密实度，而且层面之间的结合可靠。同时碾压混凝土在各性能参数方面均符合设计标准，特别是防渗标号能够实现W8~W12，某些部位的防渗标号甚至能够超过这一标准。

2.2.2碾压二级配混凝土防渗结构的抗冻性能与普通混凝土相比，二级配碾压混凝土具有类似的抗冻性能，其实际抗冻性能的实现与混凝土的内部状态和合成情况密切相关。在本水利枢纽工程坝体的防渗结构中采用了加入引气剂的方式来对其抗冻能力加以改善。由于二级配碾压混凝土中的水泥含量要比普通混凝土低，所以其呈现出更加坚硬干燥的状态，因此，在实际的施工中需要适当增加引气剂的用量，才能使气泡更加充足。经过现场试验发现，需要将引气剂的用量加大到正常用量的9倍后，碾压混凝土中的含气量将达到4%左右，其抗低温性能几乎与F300混凝土相一致，这种具有良好抗低温能力的混凝土材料才能满足本水泥枢纽工程坝体抗冻的需要。

2.3该水利枢纽工程坝体防渗结构的施工方法。由于本水利枢纽工程坝体采用了变态混凝土与二级配碾压混凝土相结合的方式，在坝体施工中可以直接采用碾压混凝土的施工工艺，减少了施工过程中的扰动因素。另外，在其上游采用的是变态混凝土的防渗施工技术，将适量泥浆通过摊铺施工的方式完成其与混凝土的转换，从而使其基本与普通混凝土保持形状的一致性。最后再通过振捣机械设备来进行振捣施工。

2.4该水利枢纽工程坝体防渗结构的投资成本。本水利枢纽工程所采用的碾压二级配混凝土与变压混凝土相结合的防渗结构，其施工成本与其他防渗结构形式相比更低，具有良好的经济性。

3结语

坝体渗漏是我国在水利枢纽工程的建设和使用过程中比较常见的问题之一，造成这一问题的原因有很多，而水利枢纽工程坝体防渗结构的设计施工不合理是重要的诱因之一。因此，水利枢纽工程的设计施工单位要对各种坝体防渗结构的特点进行全面的分析比较，不断积累经验。通过实践应用发现，联合使用碾压二级配混凝土以及变态混凝土的防渗结构方式具有良好的防渗性能，而且施工操作比较便捷，施工成本也比较低，是提高我国水利枢纽工程坝体防渗能力的有效方式，具有较高的应用推广价值。另外，水利枢纽工程的设计施工单位还应进一加强防渗结构和施工技术的研发力度，不断提高水利枢纽工程的施工质量，推动我国水利事业的健康发展。

参考文献

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