导航：安全管理网>> 安全论文>> 建筑安全论文>>正文

高强耐磨粉煤灰混凝土在渠道改造中的应用

文档作者：卢建献文档来源：甘肃省水利水电勘测设计研究		点击数：	更新时间： 2024年06月07日
下载地址：点击这里	文件大小： 1.49 MB 共3页	文档格式： PDF	下载点数： 1 点（VIP免费）

全屏查看

内容预览 [文件共3页]

本文件共3页，如需编辑使用，请下载。

注：预览效果可能会出现部分文字乱码（如口口口）、内容显示不全等问题，下载是正常的。

	文件大小：1.49 MB 共3页文件格式：PDF 下载点数：1 点（VIP会员免费）

上一篇：水电工程安全应急云平台构建研究

文本预览

仅提取页面文字内容，供快速阅读使用。

第52卷第5期甘肃水利水电技术V01．52．No．5
2016年5月GANSU WATER RESOURCESAND HYDROPOWER TECHNOLOGY Mav．2016
·施工技术·
高强耐磨粉煤灰混凝土在渠道改造中的应用
卢建献
(甘肃省水利水电勘测设计研究院甘肃兰州730000)
摘要：昌马灌区新总干渠经多年运行，在高流速水流、大粒径推移质作用下，渠道冲刷磨损严重，无法满足输水要求。工
程改造设计中结合该渠道运行现状、所选用的改建方案，总结并探讨了工程施工中所选材料的特点和施工工艺。
关键词：新总干渠；混凝土冲刷磨损；HF高强耐磨粉煤灰混凝土；施工；材料
中图分类号：TV43l+．9：TV67 文献标志码iB 文章编号：2095—0144(2016)05—0058—03
1 工程概况
昌马灌区是疏勒河流域农业灌溉工程三大灌区
中规模最大的灌区，位于疏勒河中游，灌区现状灌溉
面积68．9万亩。灌区新、旧总干渠承担下游输水任
务，主要包括通过疏花干渠向花海灌区输水，以及通
过三道沟输水渠向双塔水库输水与灌区灌溉输水。
灌区新、旧总干渠平行布置，新总干渠布置于旧
总干渠西左侧，总长32．33 km，设计输水流量为30．0
m3／s，现状实际最大流量为18．5 m3／s。新总干渠为梯
形明渠，渠基置于中更新统酒泉砾石层(plQ2)t-_，渠
线地下水位埋深大于15 m。沿渠道左侧建有3座梯
级电站，电站在渠道输水时段利用渠道灌溉引水发电。
2新总干渠运行存在问题及原因分析
(1)人渠泥沙多，推移质粒径大。夏秋雨季洪
水，将大量的砂石携带至引水渠首，砂石中卵石居
多，砂子较少，最大推移质粒径达到300～400 mm。
从输砂时段分布来看，全年灌溉用水时段中，春秋季
为枯水季节，渠道进砂量少，夏灌期间的6—8月既
是汛期，也是灌溉引水的高峰期，大量的砂石被带到
了渠首，渠首设置了冲砂闸和二次排砂道，但由于渠
首排砂闸冲砂不畅或是受灌溉用水的影响而排砂较
少，排砂设施作用不明显，为了保证灌溉，只能允许
泥沙入渠，加速了渠道的冲刷磨损。
(2)渠底衬砌材料抗冲耐磨性能低。原设计为
全断面现浇混凝土渠道，渠底和边坡混凝土强度等
级为C15，抗冲流速为3～5 m／s，耐磨混凝土的泥沙
允许粒径为50。100 mm，现状渠道设在计流量下流
速已经大于5 m／s，砂石粒径已经达到300 mm，已经
超过了衬砌混凝土的抗冲耐磨允许参数，在较高流
速水流携带的泥沙磨损、碰撞打砸下，混凝土中的细
颗粒先被冲刷磨掉，降低了底板本身的稳定性，导致
底板形成大面积的冲坑，随时间推移，破坏日益加
剧。渠道前段在1 997年左右对渠底和坡脚进行过套
衬，套衬厚度过薄，混凝土强度等级较低，经过长时
间运行后，渠底及边坡冲刷磨损仍很严重。
(3)渠道设计纵坡较陡，设计流速大，施工过程
中现浇混凝土边坡厚度不足，边坡的整体强度降低，
伸缩缝漏水，导致边坡失稳，在大流量运行时混凝土
板极易垮塌和鼓胀破坏。
3新总干渠改建方案
针对新总干渠现状存在的问题，结合渠道现状
混凝土衬砌形式，冲刷磨损严重及大流量运行时出
现混凝土板滑塌等水毁事故等存在的问题，拟定对
拆除重建和套衬方案进行比较。
(1)拆除重建方案：对新总干渠道纵坡进行调
整，将原设计渠道纵坡进行调整，或将渠底加宽，渠
道断面加大，以降低渠道在设计流量下过流流速。拟
定将渠道纵坡由现状底坡调整至平均纵坡1／300，需
增加落差建筑物40余座；渠道断面加大同样需拆除
重建渠道现有的28座渠系建筑物。如采用拆除重建
方案，需拆除渠道全部现有建筑物，并增加大量落差
建筑物，此方案工程量大、对渠道现有建筑物影响大。
(2)套衬方案：在现有渠道底板和边坡套衬现浇
混凝土，通过提高混凝土标号和增加抗冲耐磨材料，
收稿日期：2016—05—17
作者简介：卢建献(1987一)，男，甘肃会宁人，助理工程师，学士，主要从事水利水电工程设计，E—mail：421373228@qq．com。
万方数据
第5期卢建献：高强耐磨粉煤灰混凝土在渠道改造中的应用第52卷
以满足渠道高流速的过流要求。此方案工程量小、
对渠道现有完好建筑物可以重复利用，不再拆除重
建，对现有渠道断面及建筑物影响较小。
综合考虑认为新总干渠改建维持原渠道纵坡不
做调整。对现状渠坡局部鼓胀或破损段，拆除渠道
现有C15混凝土，将渠基进行翻夯，表面洒水平整
后，采用低标号C20混凝土填补恢复到原渠道断面
后采用套衬混凝土方案，对于边坡和渠底稳定、冲刷
磨损段采用套衬方案。
4套衬材料选择
渠道混凝土套衬设计方案选定后，依据渠道现
状冲刷磨损严重的问题，对于流速大于5 m／s的渠
段，根据DlJr 5207—2005((水工建筑物抗冲磨防空
蚀混凝土技术规范》要求，抗冲磨混凝土的最低强度
等级应大于等于C35；抗冲磨混凝土侧墙厚度不宜
小于20 em，底板厚度不宜小于30 cm。由于本规范
主要针对泄水建筑物的一些规定，改建渠道现状流
速在4～6 m／s，渠道问题主要是为推移质人渠产生
磨蚀和原有厚度过薄产生的滑塌。设计选用具有抗
压与抗磨强度大、干缩性较小、耐久性好，施工相对
简单的HF高强耐磨粉煤灰C40混凝土。
HF高强耐磨粉煤灰混凝土中的外加剂为HF，
水利水电工程中应用于抵抗水流冲刷、泥沙磨损、高
速水流空蚀破坏的高性能水工抗冲耐磨护面材料。
与硅粉混凝土比较具有抗磨抗空蚀性能相当，和易
性好，不易产生离析和泌水，易于振捣密实和抹面，
抗裂性好及造价低廉等许多优点。
HF外加剂除具有减水和改善混凝土和易性的作
用之外，还可激发优质粉煤灰的活性，使粉煤灰可以
起到与硅粉同样的作用，即显著提高混凝土的整体强
度，并使混凝土的胶凝产物致密、坚硬、耐磨，改善胶
材与骨料间的界面性能，使混凝土形成一种较均匀的
整体，提高了混凝土的抗裂性和混凝土的整体强度，
提高混凝土抵抗高速水流空蚀和脉动压力的能力，达
到提高混凝土抗冲耐磨性能，并且克服了硅粉混凝土
施工和易性差、易裂、难以抹面、造价高等缺点。
HF高强耐磨粉煤灰C40混凝土原材料需满足
表1要求。
表1 HF高强耐磨粉煤灰G40混凝土原材料控制
5 HF混凝土施工
5．1 HF混凝土套衬底面处理
对现状渠道运行中存在冲刷磨损段，套衬时
先将原渠道表面水锈清除，并进行凿毛处理，使混
凝土骨料裸露，然后在渠底套衬25 cm厚的C30
混凝土；渠坡自下而上采用0．25～0．15 m的渐变
厚度C20混凝土套衬，套衬后使原渠道混凝土与
新套衬混凝土一起抵抗冲刷磨损，套衬后渠深变
为2．0 m。
对现状渠道断面已发生垮塌或有严重鼓胀破损
段拆除现有破损混凝土后，将原基础表面洒水夯实
后采用C20混凝土进行断面补修，恢复原渠道断
面，待C20混凝土达到设计强度后采用上述尺寸套
衬施工。
5．2 HF混凝土套衬细部施工
(1)为了增加套衬后渠道底板和边坡的稳定
性，渠道每隔50 m设一防冲齿墙(沿横断面方向)，
防冲齿墙处拆除原混凝土渠底及渠坡，宽度0．3 m，
深0．6 m，采用现浇HFC40混凝土。
(2)按照渠道混凝土结构设计要求，每隔5 m
设伸缩缝一道，接缝处混凝土渠道底部垂直缝宽铺
60 cm的复合土工膜(150 g／o．3 mm／150 g，两布一
膜)，填缝材料由下至上依次采用闭孔泡沫板和聚氯
乙烯胶泥(图1)。
万方数据
2016年第5期甘肃水利水电技术第52卷
图1渠道伸缩缝大样图
6结语
(1)设计采用了HF高强耐磨粉煤灰C40混凝
土套衬方案，其优点是工程量小，施工进度快，既保
证灌区灌溉期农业用水要求，又克服了渠道运行中
平整度。浇筑的渠道表面未出现龟裂，也未出现蜂窝
麻面现象。
(3)一般在有新老混凝土之间有结合要求时，
应加强其结合面的连接设计，结合面混凝土标号不
宜相差过大，以防由于干缩性不同导致结合面新老
混凝土脱离。HF混凝土具有干缩率小，不易产生干
缩裂缝，也不易产生混凝土表面塑性龟裂现象，它克
服硅粉混凝土存在易于产生裂缝的问题。同时，与普
通混凝土相比，HF混凝土中的水泥用量显著减小，
混凝土的水化热温升降低，混凝土不易产生温度裂缝。
(4)HF混凝土在新干渠施工中，施工方法简易
可行，操作性强。抽样检测表明，其28 d抗压、抗拉
强度保证率均满足设计要求。经通水运行，实践证
明，加固改造技术方案是成功的。
参考文献：
[1]DI／r 5207—2005，水工建筑物抗冲磨防空蚀混凝土技术
规范[S】．
[2]卢建献，曹林顺．敦煌水资源合理利用与生态保护昌马灌
冲刷、磨蚀破坏。区节水改造工程2014年度骨干工程1初步设计报告畔】．
(2)由于HF混凝土具有良好的和易性，不易兰州：甘肃省水利水电勘测设计研究院，2014．
产生离析和泌水，可保证浇筑的质量，同时，易于振[3]杨森，李军．HF抗冲磨混凝土中HF外加剂和粉煤灰最佳
捣密实和抹面，使混凝土易于达到设计要求的表面掺量的研究叨．四川水力发电，2010，39(增2)：10—13．
电》司斗dK移、莎、驴、驴、矿谚《≯谚痧痧痧《争《斗西、驴×伊卅务电务趔h彩、驴、驴、穸叫扩吨伊q》趔h移、移、驴、驴、夕叫哥卅》硒》、彩、驴q驴卅≯卅nd≯吲矿
(上接第18页) ·
[48]寿嘉华．专题协商会政协委员建言西部大开发六大热点
[EB／OU．新华网，2006—09—07．[2016-05-20]．
hap：Hnews．xinhuanet．corrdpolitics／2006-09／07／content_
5057566．htm．
[49]陆佑楣．水电开发要注重利益合理分配IN／OH．中国能源
报，2010—07—05(1)．
[50]世界水坝委员会．水坝与发展【M】．刘毅，等译．北京：中国
环境科学出版社，2000：100．
[5 1]Van Wickfin WA．Sharing Benefits for Improving Resettiers’Livehhood[
R】．Washington DC，World Bank，WCD Sub—
mission SOCl94，1999：8．
[52]WCDTueurulCaseStudyjtaipudaminFerradas[R}WCDCon—
tributingPaperforThematic Reviewl，l SocialImpacts，1999．
[53]Joseph Milewski，Dominique EGRE，Vincent Roquet．Dams
and Benefit Sharing[J]．Montreal：Hydro-Quebee，1 999．
[54]Michael M．Cemea．For a New Economics of Resettlement：
A Sociological Critique of the Compensation Principle[J]．In—
ternational Social Science Journal，2003，55(1 75)：37-45．
[55]Dominique EGRE．Compendium on Relevant Practices一2nd
·60·
Stage：Revised Final Report Benefit Sharing Issue叨．Mon—
treal：Dominique Egre Consultants Inc，2007．
[56]Jim Sinner，Jorn Scherzer．The Public Interest in Resource
Rent[J1．New Zealand Journal of Environmental Law，2007，1
(11)：279—295．
[57]王文长，张菁，杨慧．论西部水电开发中库区利益的协调
田．广西民族研究，2008，22(3)：132—138．
[58]陆佑楣．水电开发要注重利益合理分配IN／OL]．中国能源
报，201 0—07—05(1)．
[59]樊启祥．水电项目开发利益共享模型研究【D】．北京：清华
大学，2010：12．
[60]国际河流中文网站．加拿大的水电开发新模式IEB／OU．
201 1-12-09．[2016-05-20]．
http：／／www．guojiheliu．org／a／rivernews／overseas／2011／1209
／335．html．
[61]国际河流中文网站．跨国界河流水电开发急需考虑跨境
影响[EB／OL}．2013—06-19．[2016-05-201．
http：llwww．guojiheliu．org／a／rivemews／china／2013106191

网友评论 more

建筑安全论文最新内容

06-07