丰满混凝土重力坝防渗降压灌浆处理工艺及效果研究

发布时间：2017-08-10 08:38

  本文关键词：丰满混凝土重力坝防渗降压灌浆处理工艺及效果研究

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【摘要】：寒区混凝土大坝的渗漏情况与其它地区相比，有很大的不同。以东北地区为例，一般每年10月中下旬即开始结冰，翌年4月份才逐渐化冻，整个冰冻期长达5-6个月。在冰冻时期坝体渗漏、导流孔洞等封堵不严、水位升降、冬初降雨等使混凝土饱和，在温度正负的反复作用下，，大坝混凝土表层产生冻融破坏和内部冻胀破坏。 关于混凝土大坝渗流的研究国内外已进行了许多工作。根据渗流的成因和处理的主要目的，选择合适的工程处理措施(多是采取灌浆处理措施)或灌浆材料，以满足工程安全运行的要求。渗漏灌浆处理后混凝土坝整体稳定性、裂隙处局部力学状态的变化必将依赖灌浆材料特性、灌浆工艺、灌浆后裂缝部位力学来指导灌浆施工，是很多水电工程遇到的实际难题。 本文主要得出如下结论： （1）通过灌浆效果分析，结合丰满防渗降压工程提出了寒冷地区老龄混凝土坝进行整体灌浆时的灌浆材料、灌浆水灰比、灌浆压力等工艺参数； （2）通过灌浆施工工艺、质量控制、芯样力学性能试验、声波CT检测、孔内电视检测、水下电视观测、坝前变形观测、排水孔扬压力及侵湿线的数值变化等，综合评价灌浆效果；总结了一套适合于寒冷地区老龄混凝土坝渗漏问题的灌浆工艺方法及灌浆效果检验方法，提出了寒冷地区老龄混凝土坝进行整体灌浆时灌浆合格标准； （3）通过灌浆前后的三维非线性有限元模拟计算，分析灌浆后混凝土坝整体稳定性、重点部位和裂缝处局部力学性能的差异；根据灌浆后水坝的稳定、应力状态与灌浆材料、灌浆方法、灌浆环境的相关性，通过材料、工艺和环境的调整，确定合理的灌浆工艺。 本文针对寒区混凝土病坝渗流产生的原因，采取合理的防渗措施（灌浆）和施工工艺，并对防渗效果进行综合评价，总结防渗处理规律，为寒区老龄混凝土坝防渗处理提供指导。
【关键词】：灌浆工艺 效果检验 合格标准 三维非线性有限元
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV543
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 混凝土坝裂缝处理国内外研究概况12-15
• 1.3 研究目的及意义15
• 1.3.1 研究目的15
• 1.3.2 研究意义15
• 1.4 主要研究内容15-16
• 1.5 研究方法和技术路线16-17
• 1.6 本文的创新点17-19
• 第2章 渗漏成因及帷幕灌浆的可行性分析19-32
• 2.1 混凝土坝裂缝成因分析19
• 2.2 混凝土坝裂缝修补方法19-21
• 2.2.1 喷涂法19-20
• 2.2.2 粘贴法20
• 2.2.3 充填法20-21
• 2.2.4 灌浆法21
• 2.3 混凝土坝裂缝修补材料21-25
• 2.3.1 水泥类灌浆补缝加固材料22-23
• 2.3.2 中核 2000 水泥基渗透结晶型防水材料23-25
• 2.4 修补材料的控制标准25-27
• 2.4.1 材料收缩量的控制标准：25-26
• 2.4.2 修补材料与被修补材料的热膨胀系数差值范围26
• 2.4.3 修补材料的弹模与被补材料的弹模的关系26-27
• 2.5 丰满混凝土坝渗漏成因分析27-29
• 2.5.1 坝体混凝土浇注质量差27-28
• 2.5.2 冻融破坏28
• 2.5.3 冻胀破坏28-29
• 2.6 帷幕灌浆降低丰满大坝混凝土渗透压力的可行性29-30
• 2.6.1 丰满大坝已形成的帷幕是有效的29
• 2.6.2 帷幕有一定的耐久性29-30
• 2.7 结论30-32
• 第3章 灌浆工艺参数试验研究32-53
• 3.1 试验设备及材料32-34
• 3.1.1 湿磨机32
• 3.1.2 光透式粒度测试仪32-33
• 3.1.3 超细水泥灌浆材料33-34
• 3.2 研究方法34-37
• 3.2.1 水泥浆液最佳湿磨次数确定方法34
• 3.2.2 最优开灌水灰比的确定方法34-35
• 3.2.3 灌浆压力和结束标准的确定方法35-37
• 3.2.4 孔口封闭灌浆工艺37
• 3.3 结果与讨论37-51
• 3.3.1 水泥浆液颗粒细度和湿磨次数的选择37-38
• 3.3.2 最优开灌水灰比的确定38-49
• 3.3.3 灌浆压力和结束标准的确定49-51
• 3.3.4 孔口封闭灌浆工艺的应用效果51
• 3.4 结论51-53
• 第4章 灌浆效果检验53-68
• 4.1 研究方法53-55
• 4.1.1 现场踏勘53
• 4.1.2 压水试验分析53
• 4.1.3 超声波检测53-54
• 4.1.4 孔内数字电视成像检测54-55
• 4.2 结果与讨论55-66
• 4.2.1 现场踏勘结果55
• 4.2.2 灌浆前压水试验和检查孔压水试验对比分析55-58
• 4.2.3 超声波测试结果及分析58-62
• 4.2.4 孔内数字电视成像检测62-66
• 4.3 结论66-68
• 第5章 灌浆前后坝体有限元分析68-92
• 5.1 非线性有限元分析方法69-72
• 5.1.1 直接迭代法70
• 5.1.2 牛顿法70-72
• 5.1.3 修正牛顿法72
• 5.2 正常蓄水位计算结果分析72-77
• 5.2.1 工况 1、工况 1 计算结果72-76
• 5.2.2 工况 1、工况 1 计算结果分析76-77
• 5.3 校核水位计算结果分析77-80
• 5.3.1 工况 2、工况 2 计算结果77-79
• 5.3.2 工况 2、工况 2 计算结果分析79-80
• 5.4 挡水坝段正常蓄水位计算结果分析80-82
• 5.5 设计水位计算结果分析82-85
• 5.5.1 工况 3、工况 3 计算结果82-85
• 5.5.2 工况 3、工况 3 计算结果分析85
• 5.6 设计洪水位加冰压力计算结果分析85-89
• 5.6.1 工况 4、工况 4 计算结果85-88
• 5.6.2 工况 4、工况 4 计算结果分析88-89
• 5.7 地震荷载计算结果分析89-91
• 5.7.1 工况 5、工况 5 计算结果89-91
• 5.7.2 工况 5、工况 5 计算结果分析91
• 5.8 结论91-92
• 第6章 结论92-94
• 参考文献94-98
• 致谢98

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：649784