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[行业技术文章]山前水电站渠道冻融破坏成因及对策
更新时间:2013-07-22 发布:www.1024sj.com


河北滦平县水务局王景东 高立川

河北省滦平县山前水电站位于滦河中上游,属径流式电站,设计水头16m,设计流16.7m3/s,总装机1.92mw,年发电7gwh,电站有引水渠2km和尾水渠1km。由于所处地域为冀北燕山山区,冬季天气严冷,在每一年的12月底至次年1月初发电停机时间夜里低气温在-21~-29.5℃,白天高气温在-8~5℃,电站渠道交替地遭到冻融破坏,使浆砌石概况水泥砂浆遭到剥蚀,挡土墙后面冻土膨胀,使直墙墙体向渠内侧倾斜达几十厘米,多处发生倒坍,严重影响了电站的平安运行和经济效益。

1渠道冻融的缘由

经过年运行治理实践,笔者对冻融问题有了一定熟悉,分析其缘由主要有以下几方面。

1.1施工差造成渠道抗冻能力下降

由于电站建设于20世纪80年月初,那时施工队伍化水平低、工人素差,加上治理不到位,造成工程失控。渠道土基未夯实处置,渠墙两侧回填土不密实,水泥砂浆标号太低,砌筑不丰满,各工序没按工艺要求施工,造成砌体透水性强,防渗防冻能力差。

1.2渠道断面选型不合理

山前电站进水渠和年夜部门污水渠都是浆砌石结构,断面型式为矩型。矩型断面较梯型断面点是渠道顶宽小,占用耕地可削减22,错误谬误是两侧渠墙由于土压力较年夜,需要采用较年夜断面,加年夜了浆砌石匠程和工程投资。经过近年的运行发现,矩型断面更适合岩石根蒂根基,而在土基上,由于直墙后侧冻土膨胀使墙体逐渐向渠内倾斜,成为渠墙倾圮的重要缘由。

1.3建筑材料选择和使用不妥

在冬季水位变化、冻融交替部位的浆砌石或混凝土工程没按抗冻要求进行设计施工,非凡是使用抗冻抗渗性能较差的火山灰水泥和矿碴水泥,其标号低,砂子中含泥年夜,水泥致使砌体冻融破坏严重,砂浆脱落。

2应对措施

经由过程多年来工作试探,笔者总结了一些成功经验,主要接纳了几方面的对应措施。

2.1合理肯定渠道断面

在倾圮渠道的维修中,逐段将引水渠上土基矩型断面渠道改成梯形断面,撤废竖立式渠墙,把内侧面坡度肯定为1:0.2~1:0.5,既保证墙体稳定,又可减小墙断面,勤俭工程投资。改造后渠墙经过几年的冻融检验,效果秀。

在电站尾水渠设计中,为获得较年夜动力水头而采用宽浅式断面,由于尾水渠与河流相连,无防渗要求,是以将尾水渠部门矩型浆砌石渠改造成梯形干砌石渠道,边坡比1:1。该断面型式投资少,施工利便,运行维修费用低,较好地克服了冻融破坏。

2.2化结构设计和建筑材料选择

连系当地天气条件,将设计砌石强度提高到M7.5或M10,并因地制宜选择密实度较高的花岗岩块石和水洗石英砂,水泥品种选用抗冻能力较强的普遍硅酸盐水泥和水工用年夜坝水泥,杜尽使用火山灰硅酸盐水泥和矿碴水泥,水泥标号必需年夜于32.5,从各类原材料上保证建筑抗冻要求。

2.3弄好工艺控制提高工程

为了保证施工,接纳了多种工艺控制措施。首先严酷依照设计配合比拌和水泥砂浆,准确填加防冻剂和其它复合外加剂,控制好水灰比。其次,在块石砌筑中完全清算新旧连系面后严酷依照工艺规范要求分层砌筑,保证灰浆丰满,杜尽泛起通缝、斜缝等各类缺陷,并做好砌体后期养护工作,从上知足防渗防冻要求。

2.4增强渠道运行治理

水电站冬季运行治理是削减渠道冻融不成轻忽的重要环节。由于每一年停机时天气严冷,停机后要尽快做好渠道排水,削减对建筑物的渗进。针对渠道两侧向渠内渗水较多的部位,接纳对渠墙外填土夯实措施,下降砌体及墙外土体的含水,把冻土膨胀和砌石中水体结冰对渠墙的破坏削减到低水平。对倾斜不很严重的旧渠墙实时用高标号水泥砂浆勾缝,削减水体渗进,保证渠道正常运用。

总之,解决水电站渠道防渗防冻问题,应接纳多方面综合措施,从渠道断面选型、墙体结构设计到水泥等建筑材料的选择,重视施工工艺和施工,弄好渠道运行维护,从而有用地避免渠系建筑物冻融破坏,保证水电站平安经济运行。

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