堤防振動(dòng)沉模防滲墻材料與受力變形特性研究.pdf

1、病險(xiǎn)堤壩的處治工程中，形成了一些比較成熟的治理技術(shù)，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。垂直防滲技術(shù)已廣泛用于堤壩的除險(xiǎn)加固，是病險(xiǎn)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(shù)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(gè)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(xiàng)垂直防滲技術(shù)都有一定的針對(duì)性和局限性，各種堤壩病害的產(chǎn)生機(jī)理、出現(xiàn)部位和破壞程度也不盡相同。為確保病險(xiǎn)

2、堤壩的防滲處治效果，必須加強(qiáng)防滲技術(shù)的研究，選擇科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、合理的綜合治理方案。 垂直防滲技術(shù)的發(fā)展，也促進(jìn)了防滲料的不斷更新。本文在回顧和總結(jié)國內(nèi)外垂直防滲技術(shù)的研究成果及其應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，針對(duì)振動(dòng)沉模防滲墻技術(shù)，側(cè)重研究了堤防振動(dòng)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(dòng)沉模防滲料的和易性、可泵性、流動(dòng)性、離析性、泌水性和防滲性，保證振動(dòng)沉模防滲墻體的縱向均勻性，使墻體與堤防填料協(xié)調(diào)變形，加大振動(dòng)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(dòng)沉模混合砂漿防滲料的室內(nèi)配比試驗(yàn)，研究了混合砂漿防滲料的優(yōu)化配比設(shè)計(jì)及其分層性狀，揭示了混合防滲料的固化增強(qiáng)及其破壞機(jī)理。根據(jù)室內(nèi)和現(xiàn)場試驗(yàn)，分析了防滲料各組分不同摻量對(duì)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(duì)強(qiáng)度的影響規(guī)律?；旌仙皾{防滲料的破壞特性及其判別準(zhǔn)則是評(píng)價(jià)振動(dòng)沉模防滲墻體安全性的關(guān)鍵問題，根據(jù)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(biāo)。結(jié)合振動(dòng)沉模防滲墻技術(shù)的工程應(yīng)用，論述了墻體施工質(zhì)量的控制措施，對(duì)振動(dòng)沉模防滲墻工程的各種特殊情況提出相應(yīng)的處理方案。針對(duì)堤防工程中垂直防滲除險(xiǎn)加固技術(shù)存在的問題，本文工作內(nèi)容主要包括： 1、總結(jié)分析了國內(nèi)、外病險(xiǎn)堤壩的失事原因、堤壩失事與滲透破壞的關(guān)系、堤壩的滲透破壞型式、各種垂直防滲加固技術(shù)的研究成果和應(yīng)用現(xiàn)狀、防滲料的研究成果及其應(yīng)用現(xiàn)狀等；同時(shí)，結(jié)合長江中下游地區(qū)堤防工程的特點(diǎn)，分析了堤防防滲加固工程中存在的問題

5、。 2、根據(jù)混合砂漿各組分原材料的性狀，結(jié)合振動(dòng)沉模防滲墻的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)要求，采用水泥、粉煤灰、砂、土和外加劑等原材料，應(yīng)用均勻設(shè)計(jì)理論，通過混合砂漿防滲料試件的室內(nèi)配比試驗(yàn)，研究了混合砂漿防滲料的優(yōu)化配比設(shè)計(jì)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(qiáng)的作用?；旌仙皾{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(biāo)號(hào)、砂的細(xì)度模數(shù)、養(yǎng)護(hù)齡期、固化料的摻量和混合料的級(jí)配等。 4、分層度是影響混合砂漿防滲料和易性、泌水性、流動(dòng)性、離析性、可泵性和滲透性的控制性指標(biāo)，也是影響振動(dòng)沉模防滲墻體質(zhì)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(qiáng)度試驗(yàn)，系統(tǒng)地分析了混合砂漿防滲料各組分不同摻量對(duì)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(duì)分層性狀的影響規(guī)律；根據(jù)稠度、分層度、分層強(qiáng)度和強(qiáng)度分層模型試驗(yàn)結(jié)果

7、，提出了振動(dòng)沉模防滲墻體不同深處的抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式。 5、根據(jù)混合砂漿防滲料試件的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、三軸壓縮試驗(yàn)、劈裂抗拉試驗(yàn)和抗折強(qiáng)度試驗(yàn)等，分析了混合砂漿防滲料各組分摻量和養(yǎng)護(hù)齡期對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響，研究了混合砂漿防滲料的力學(xué)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(qiáng)度之間關(guān)系。并與柔、塑性混凝土的強(qiáng)度和養(yǎng)護(hù)齡期的變化規(guī)律進(jìn)行了對(duì)比分析。根據(jù)室內(nèi)和現(xiàn)場試驗(yàn)，分析了

8、混合砂漿防滲料各組分摻量對(duì)滲透性的影響。 6、采用掃描電子顯微鏡測試技術(shù)(SEM)，研究了混合砂漿防滲料的微觀結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)地分析了混合砂漿防滲料各組分的增強(qiáng)、固化和防滲效用，從而揭示了混合砂漿防滲料的固化增強(qiáng)及其破壞機(jī)理。 7、在論述前人強(qiáng)度研究成果的基礎(chǔ)上，根據(jù)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(zhì)的拉、剪破壞臨界應(yīng)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(biāo)，對(duì)防滲墻體的破壞特性和安全性進(jìn)行評(píng)估。 8、采用非線性彈塑性Biot固結(jié)有限元程序計(jì)算分析了振動(dòng)沉模防滲墻體的受力性狀，揭示了不同強(qiáng)度的混合砂漿防滲料對(duì)防滲墻體受力性狀及其協(xié)調(diào)變形的影響規(guī)律，分析了堤基土的固結(jié)效應(yīng)和筑堤料的壓實(shí)度對(duì)墻體受力性狀的影響。 9、結(jié)合振動(dòng)沉模防滲墻在淮河入海水道工程中的，論述了墻體施工質(zhì)量的控制措施，對(duì)振動(dòng)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(yīng)的處理