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《应用复合土工膜加固石砭峪沥青混凝土斜墙坝》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、M用吴n工丄腴加回匂肊峭泅再庇/规工斜啯项顾淦臣,沈长松,吴江斌(河海大学水利水电工程学院,江苏南京210098)摘要:介绍用复合土工膜加固石砭崎水库沥青混凝土斜墙坝的方案、技术路线和设计等.通过沥青混凝土斜墙现场取样和室内试验,得到石砭峪大坝沥青混凝土的强度,应用三维有限元法计算大坊在各运行水位作用下坝体各部位的应力应变,找出多年来大坝漏水的原因.决定采用充填灌浆和铕设复合土工膜相结合的处理措施,加固处理后的大坝经多次水位升降运行,性态正常,效果明显,淺流量仅4()L/s.关键词:复合土工膜:斜墙堆石坝;有限元法;石砭峪水库中图分
2、类号:TV49文献标识码:A文章编号H00607647(2004)01000100051.沥青浞凝土斜墙;2.人工堆打;3.定向爆破堆朽;4.反滤层;5.帷蕃灌浆;6.混凝十防渗墙;7.干砌石垫层;8.干砌石护坡;9.河床冲积层;10.基岩面定向爆破堆石顶面图1石砭峪定向爆破堆石坝横剖面示意图(单位:高程m.其余cm)作者简介:顾淦臣(19184.男,江苏江阴人、教授,从事水工构和岩土工程研究.據加研究工作的还有:沈洪俊高级工程师周澄、武良金工程师等.石砭峪水库位于西安市长安县.供西安市用水,并安装3000kW小型水力发电机组.坝高
3、85m.坝]5高程735m,坝顶长265m.1973年用定向爆破堆石筑现至高程705m,以上30m是人工搬运坝体轮廓线外爆破块石堆筑的.到1980年初,完成沥青混凝±斜墙.沥青混凝土斜墙厚20cm.坡率自下至上为12125,1:6,1:4,12125,1:118,见图1.1980年5月5日蓄水到718m.靠近右岸高程670~679m处沥冓混凝土斜墙裂缝,漏水量0143ni3/s,•坝趾流出浑水用嵌缝材料修补以后,漏水暂时不大.1992年9月30日蓄水至720m,靠近右岸高程674〜682m处汲青混凝土斜墙裂缝26处.缝宽6cm,漏水
4、量1118m3/s.修补以后,暂时漏水减少.1993年7月2:曰蓄水至71516m.靠近右岸高程690~698m处沥養混凝土斜墙塌坑长415m.宽4m.漏水量1172m3/s,冲走堆石体长815m,宽5m,出现塌坑fl号、2号厂乃补填块石修补斜墙以后逐年蓄水位控制在700m以下.不敢蓄高.不能供给西安市用水.损失巨大.1试验研究111沥青混凝土力学性质试验在石砭峪坝面凿取沥青混凝土样品,切成10cmxl0cmxl0cm试件进行抗压试验,求抗压强度、泊松比、弹性模量.试验温度为9°C,4个试件的平均初始抗压强度为01505MPa,平均
5、破坏抗压强度为II12MPa,抗压弹性模量取应力〜应变曲线上应力水平为40%的割线模量,4个试件的平均值为126MPa.泊松比为0132.吴立新/27曾进行沥青混凝土的抗拉试验和弯由极限拉应变试验,抗拉试验用胜利沥青配制试件,力[载速率5mn/nin.弯曲极P啦应变试验用克拉i马依10(号鵬配制试件.力職酵50腿,nin.得到表1成果.100.751.89051.020.72001.280.270-51.650.135101.950.112石砭峪坝沥青混凝土试件有气孔.且运行20余年,已老化.拉伸试验极限拉应变小于弯曲极限拉应变,因
6、此采用抗拉强度0B5MPa,低温极限拉应变0110%.112复合土工膜与沥青混凝土之间摩擦系数试验试验用复合土工膜,两侧为单位质量300g/ni2的涤纶丙纶长丝针刺织物,中间热压厚016mm的譯氯乙烯膜.复合土工膜置于磨光的沥青混凝土块下面,进行2种温度、4种试件的直接剪切试验,成果为.•试验温度8°CH寸,平均摩擦系数为0173,平均判聚力为01002MPa,•试验温度18°C0寸,平均摩擦系德为0164,平均粘聚力为01003MPa.113沥青混凝土_沥青_复合土工膜之间的粘聚力试验将上述同型号的复合土工膜用熔化的沥青粘则在游青
7、混凝土试件上面,冷却以后用直接剪切法《验复合土工膜与沥青间的粘聚力,沥青采用克拉玛依AH270号,试验温度12°C快剪4个试件.加荷這率115kN/min.平均粘聚力为0132MPa.慢剪4个诏件.加荷速率0110kN/min,平均粘聚力为0125MPa.114复合土工膜的物理力学性质试验为了比较各种型号复合土工膜的物理力学W质.对7种复合土工膜都测试了膜厚、抗拉强度、撕裂强度等13项常规项目.并由电子拉力机自动绘制其纵向和横向的单位宽度拉力与拉应变关系曲线fr〜曲线人7种复合土工膜是.350/014塑膜/350,200/015塑膜
8、/300,450/110塑膜/450,500/110塑膜/500,450/110PE/45001,450/110PE/450CB,500/110PE/500.每种复合土工膜都作出经向f纵向?和纬向,向;的曲线共14条f本文示出其中1条