堤防振動沉模防滲墻材料與受力變形特性研究.pdf

1、病險堤壩的處治工程中，形成了一些比較成熟的治理技術，積累了豐富的經驗。垂直防滲技術已廣泛用于堤壩的除險加固，是病險堤壩工程的主要防滲加固措施。工程中，常用的垂直防滲技術有：灌漿法、防滲墻法、高壓噴射注漿法、深層攪拌法和垂直鋪塑等。 堤壩的垂直防滲是一個系統(tǒng)工程，垂直防滲方案的選擇主要涉及到筑堤料、堤基土和防滲料的性狀。然而，每項垂直防滲技術都有一定的針對性和局限性，各種堤壩病害的產生機理、出現部位和破壞程度也不盡相同。為確保病險

2、堤壩的防滲處治效果，必須加強防滲技術的研究，選擇科學、經濟、合理的綜合治理方案。 垂直防滲技術的發(fā)展，也促進了防滲料的不斷更新。本文在回顧和總結國內外垂直防滲技術的研究成果及其應用現狀的基礎上，針對振動沉模防滲墻技術，側重研究了堤防振動沉模防滲料的性狀及其防滲墻的受力變形特性。 為了保證振動沉模防滲料的和易性、可泵性、流動性、離析性、泌水性和防滲性，保證振動沉模防滲墻體的縱向均勻性，使墻體與堤防填料協(xié)調變形，加大振動沉模

3、防滲墻的處理深度，需降低墻體防滲料的分層性及其剛度。通過振動沉?；旌仙皾{防滲料的室內配比試驗，研究了混合砂漿防滲料的優(yōu)化配比設計及其分層性狀，揭示了混合防滲料的固化增強及其破壞機理。根據室內和現場試驗，分析了防滲料各組分不同摻量對其性狀的影響程度及其影響規(guī)律，揭示了防滲料各組分對強度的影響規(guī)律?；旌仙皾{防滲料的破壞特性及其判別準則是評價振動沉模防滲墻體安全性的關鍵問題，根據混合砂漿防滲料的破壞特性，提出了混合砂漿防滲料以及防滲墻的破壞判

4、別指標。結合振動沉模防滲墻技術的工程應用，論述了墻體施工質量的控制措施，對振動沉模防滲墻工程的各種特殊情況提出相應的處理方案。針對堤防工程中垂直防滲除險加固技術存在的問題，本文工作內容主要包括： 1、總結分析了國內、外病險堤壩的失事原因、堤壩失事與滲透破壞的關系、堤壩的滲透破壞型式、各種垂直防滲加固技術的研究成果和應用現狀、防滲料的研究成果及其應用現狀等；同時，結合長江中下游地區(qū)堤防工程的特點，分析了堤防防滲加固工程中存在的問題

5、。 2、根據混合砂漿各組分原材料的性狀，結合振動沉模防滲墻的設計和施工技術要求，采用水泥、粉煤灰、砂、土和外加劑等原材料，應用均勻設計理論，通過混合砂漿防滲料試件的室內配比試驗，研究了混合砂漿防滲料的優(yōu)化配比設計和混合砂漿防滲料各配比材料用量。 3、混合砂漿防滲料中，水泥和粉煤灰主要起固化料的作用，土料主要起充填作用，砂主要起集料作用，外加劑主要起減水增強的作用。混合砂漿防滲料的性狀主要涉及到各組分的配比、水灰比、灰砂比

6、、水泥標號、砂的細度模數、養(yǎng)護齡期、固化料的摻量和混合料的級配等。 4、分層度是影響混合砂漿防滲料和易性、泌水性、流動性、離析性、可泵性和滲透性的控制性指標，也是影響振動沉模防滲墻體質量和墻體縱向均勻性的主要因素。通過混合砂漿防滲料試件的稠度、分層度和分層強度試驗，系統(tǒng)地分析了混合砂漿防滲料各組分不同摻量對分層性狀的影響程度，揭示了混合砂漿防滲料各組分不同摻量對分層性狀的影響規(guī)律；根據稠度、分層度、分層強度和強度分層模型試驗結果

7、，提出了振動沉模防滲墻體不同深處的抗壓強度計算公式。 5、根據混合砂漿防滲料試件的無側限抗壓強度試驗、單軸抗壓強度試驗、三軸壓縮試驗、劈裂抗拉試驗和抗折強度試驗等，分析了混合砂漿防滲料各組分摻量和養(yǎng)護齡期對抗壓強度的影響，研究了混合砂漿防滲料的力學性狀和破壞型式，揭示了混合砂漿防滲料的破壞規(guī)律，建立了混合砂漿防滲料試件的彈性模量與強度之間關系。并與柔、塑性混凝土的強度和養(yǎng)護齡期的變化規(guī)律進行了對比分析。根據室內和現場試驗，分析了

8、混合砂漿防滲料各組分摻量對滲透性的影響。 6、采用掃描電子顯微鏡測試技術(SEM)，研究了混合砂漿防滲料的微觀結構，系統(tǒng)地分析了混合砂漿防滲料各組分的增強、固化和防滲效用，從而揭示了混合砂漿防滲料的固化增強及其破壞機理。 7、在論述前人強度研究成果的基礎上，根據混合砂漿防滲料試件微裂縫的發(fā)展規(guī)律，提出了考慮混合砂漿防滲料性質的拉、剪破壞臨界應力狀態(tài)。研究了混合砂漿防滲料的破壞特性，提出了混合砂漿防滲料以及防滲墻的破壞判別

9、指標，對防滲墻體的破壞特性和安全性進行評估。 8、采用非線性彈塑性Biot固結有限元程序計算分析了振動沉模防滲墻體的受力性狀，揭示了不同強度的混合砂漿防滲料對防滲墻體受力性狀及其協(xié)調變形的影響規(guī)律，分析了堤基土的固結效應和筑堤料的壓實度對墻體受力性狀的影響。 9、結合振動沉模防滲墻在淮河入海水道工程中的，論述了墻體施工質量的控制措施，對振動沉模防滲墻工程的各種特殊情況(砂礓地層、變軸線、接縫和冷接縫等)，提出了相應的處理