坝体排水和反滤层
水工建筑物孙明权土石坝的构造73坝体排水和反滤层课件

缺点:对不均匀沉降的适应性差,
易断裂且难以检修。
10
d.综合式排水
兼有各种单一排水型式的优点。
合式排水
11
12
2.反滤层及过渡层
反滤层一般由1~3层级配均匀, 耐风化的砂、砾、卵石或碎石构成, 每层粒径随渗流方向而增大。
的作用:反
15
(2)反滤层设计的原则:
① 被保护土层不发生管涌等有害 的渗透变形。
② 透水性大于被保护土层,能通 畅地排除渗透水流,同时不致被细颗 粒淤塞而失效。
反的原:
16
(3)反滤层的设计:
≤4~5 且 ≥5
≥且5 5~≤反4:的
17
(4)反滤层的位置:
在土质防渗体与坝壳或坝基透水 层之间,以及渗流进入排水处。
5
优点: 排水效果好,可以降低浸
润线,防止坝坡冻胀,保护下游坝脚免 遭波浪淘刷,还可与坝基排水相连接。 当坝基强度足够时,还可支撑坝体、增 加坝体的稳定性。
缺点: 石料用量大,费用高,与
坝体施工有干扰,检修困难。
6
b.贴坡排水 结构: 又称表层排水, 在下游坝
坡表面用一二层堆石或砌石加反滤层铺 设成。
近乎垂直或
20
(6)过渡层:
避免刚度相差较大的两种土料之间 产生急剧的变形和应力。
反滤层可以起过渡层作用,但过渡 层不能做反滤层。
21
的位置:反
18
(5)反滤层类型:
Ⅰ型反滤:其特点是反滤层位于被 保护土层的下部,渗流方向主要由上 向下,如褥垫排水;
Ⅱ型反滤:其特点是反滤层位于被 保护土层的上部,渗流方向主要由下 向上,如减压沟的反滤层。
尾矿库初期坝反滤层施工措施

(1)反滤层施工情况反滤层做法:第一层为:2—20mmi卒石垫层,厚度200mm第二层为:砂砾石层,厚度200mm第三层为:500g/m2两层土工布,第四层为:砂砾石层,厚度200mm第五层为:块石护坡,厚度300mm反滤层必须各层粒度均匀合格,分层分明,厚薄均匀,其中土工布搭接长度不小于200mm用尼龙线缝接,反滤层底部与排渗盲沟连接,反滤层及排渗盲沟的施工时应做好DN15C X 6的排渗钢管的安装。
(2)主要施工方法①砾石卒石层铺筑初期坝内坝坡为1:2 坡度,首先安排挖机对坝面进行整平,使坝坡平整,满足设计要求的坡度,进场的砂砾料的粒径,级配、含泥量等,均应符合设计要求,并保证运输过程不混料,铺料时从马道往下卸料,人工从下向上进行整平,随时用做有厚度标记的钢筋来控制厚度。
整平使用2 米的刮杆进行整平,铺筑进砂砾料应适当加水,相邻层面应拍打平整,铺料厚度应严格控制,每10m宜设一个样板,并经常进行检查,分段铺筑时,应做好接缝处各层之间的连接。
使缝层次清楚,不发生层间错位、折断、混杂,平面或斜面接头上的横向接缝,应设成不小于1:2 的斜坡,不得在铺好的反滤层上,自上向下滚石或其他物料,施工人员行走应铺跳板。
为保证各层的下料时不损坏已施工完的层面,在坝面分段预留2m宽的下料通道,并从下向上按上述要求处理好分段的接缝。
②土工膜、土工布的铺筑进场的土工膜、土工布经试验合格后才能施工,已做好砂砾层经验收合格后做好隐蔽记录,再铺筑土工膜。
土工膜、土工布运至马道从上向下铺筑,留纵向接缝,各辐间接接宜采用专用缝纫机和线进行,搭接宽度200mm当采用手工缝合时,针距不得大于20mm应缝合两道。
土工膜、土工布在坝肩的处理,按设计要求。
在坝肩开挖出沟槽,土工布铺过沟槽并向上留400mn宽度,沟槽用C20砼浇筑,上部回填土应用人工仔细夯实。
土工布上部砾石层施工应用溜槽下料,不能直接在土工布上下料,对已铺好的土工布妥善加以保护,避免长时间曝晒,防止极细颗粒泥土堵塞孔隙。
水工建筑物孙明权土石坝的构造73坝体排水和反滤层共23页文档

16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事, 只想现 在的事 。现在 有成就 ,以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人,心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前,莽撞的 人只能 引为烧 身,只 有真正 勇敢人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事,无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实,会谈使人敏捷,写作使人精确。——培根
坝体排水和反滤层施工方案

坝体排水和反滤层施工方案1. 引言在大坝工程施工中,坝体排水和反滤层的施工是非常重要的一部分。
坝体排水和反滤层的作用是防止坝体内部的水渗漏,并且可以有效地控制坝体的稳定性。
本文将介绍坝体排水和反滤层施工的方案和步骤,以确保坝体的安全和稳定。
2. 坝体排水方案坝体排水的目的是排除坝体内部的水,并将其引导出坝体。
以下是坝体排水的施工方案:2.1 排水井的设置在坝体内部设置合适的排水井是坝体排水的重要步骤。
排水井的设置需要考虑以下几个因素:•坝体内部水的分布情况•排水井的数量和位置•排水井的尺寸和深度2.2 排水管道的布置排水管道的布置需要根据排水井的位置和坝体的结构特点进行合理的规划。
排水管道可以采用地下管道和开放式排水渠等形式进行布置。
2.3 排水系统的维护排水系统的维护是坝体排水工作的关键。
定期检查排水井和排水管道的状况,及时清理和维修排水设施,确保排水系统的畅通和正常运行。
3. 反滤层施工方案反滤层是建立在坝体与土层之间的防渗层,其作用是防止水从上层渗透到下层。
以下是反滤层的施工方案:3.1 材料选择反滤层材料的选择要考虑以下几个方面:•抗渗透性能•抗变形性能•抗侵蚀性能常用的反滤层材料有粘土、人工土工合成材料等。
3.2 施工工艺反滤层的施工工艺包括以下几个步骤:•坝体表面的处理:清理坝体表面的杂物,确保处理后的表面平整、干燥。
•反滤层材料的铺设:将选择好的反滤层材料铺设在坝体表面,严格按照设计要求进行铺设。
•反滤层材料的压实:采用合适的方法对反滤层材料进行压实,提高反滤层材料的密实度和抗渗性能。
•反滤层的质量监测:施工完成后进行反滤层的质量监测,确保反滤层的质量符合设计要求。
4. 结论坝体排水和反滤层的施工是保证大坝稳定性和安全性的重要措施。
通过合理的排水方案和反滤层施工方案,可以有效地防止坝体内部的水渗漏,提高大坝的安全性能。
在施工过程中,需要严格按照设计要求进行施工,并进行质量监测和维护工作,以确保施工质量和坝体的安全稳定。
二建《水利》学霸笔记:土石坝构造及其作用、水利的上截下排

二建《水利》学霸笔记
土石坝构造及其作用、水利的上截下排
一、土石坝构造及其作用
1.按高分为低坝、中坝和高坝高度30m 以下的为低坝、高度在30—70m(含)的为中坝;
高度超过70m 的为高坝
2.碾压土石坝的分类:
分类图示
均质坝
土质
防渗
体分
区坝心墙坝
斜心墙
坝
斜墙坝
非土质防渗体坝
3.土石坝的构造及作用
上石坝的基本剖面是梯形,主要是由坝顶、防渗体、上下游坝坡、坝体排水,地基处理
二、水利的上截下排
1.三作用:防渗体作用:
(1)减少通过坝体和坝基的渗流量;
(2)降低浸润线,增加下游坝坡的稳定性;
(3)降低渗透坡降防止渗透变形。
坝体排水
(1)降低坝体浸润线及孔隙水压力
(2)防止坝坡士冻胀破坏护坡
(1)防止波浪淘刷(2)顺坝水流冲刷(3)冰冻和其他形式的破坏。
2.坝坡排水
(1)排水设施。
形式有贴坡排水、棱体排水、褥垫排水、管式排水、和综合式排水
(2)贴坡排水特点:构造简单、节省材料、便于维修、但不能降低浸润线,且易因冰冻而失效,常用于中小型下游无水的均质坝或浸润线较低的中等高度坝
注:唯一不能降低浸润线的是贴坡排水
1.棱体排水:可降低浸润线,防止坝坡冻胀和渗透变形,保护下游坝脚不受受尾水的冲刷,
反滤层:
材料粒径沿渗流方向由小到大排列。
发生管涌采取的措施
常考点:
1.识图题:材料的正确位置
2.检查反滤层质量
3.在检查反滤层质量的时候根据反滤层的功能的要求和特点、既能判断出检查的内容。
土石坝学习介绍

了较大的发展。碾压密实的堆石体的变形显著降低,而设计施工良
好的土质防渗体则具有较好的适应变形的能力。这一时期 200 ~ 300m 级高土石坝的建设促进了高效率重型碾压机具的发展,特别
是大型振动碾的出现及其应用于堆石的压实,使堆石填筑质量大大
提高,可容许使用过去认为质量较差的石料填筑坝体。
(1) 材料分区
坝体分区实例
浙江梅溪面板坝坝体材料分区图(坝高40m)
贵州洪家渡面板坝坝体材料分区图(坝高179.5m)
云南那兰面板坝坝体材料分区图(坝高109m)
新疆察汗乌苏面板坝坝体材料分区图(坝高110m)
甘肃九甸峡面板坝坝体材料分区图(坝高136.5m)
福建万安溪面板坝坝体材料分区图(坝高93.8m)
◆3区为堆石区——承受水荷载的主要支撑体
3A为过渡区;3B为主堆石区;3C远离面板,主要起稳定坝 坡的作用,可用任意料填筑,为下游次堆石区。E 为可变动的 主堆石区与下游次堆石区的过渡区,其扩展角经综合考虑坝料 特性及坝高等因素后加以选定。3D 为下游护坡,3F 为排水区, 各区坝料的渗透性宜从上游向下游增大,并应满足水力过渡要 求。用砂砾石料填筑的坝体分区与之类似。
黄金坪水电站沥青混凝土心墙坝坝顶结构
2. 护坡
上游护坡:干砌石、浆砌石或堆石,近年来砼板、沥青砼、钢
筋混凝土板护坡使用得也不少。浆砌石和混凝土板类的护坡必须 设置排水孔。砌石、堆石护坡下面应设置砂土、碎石或砾石垫层,
一般砂土垫层厚度15~30cm,卵砾石和碎石垫层厚度30~60cm。
下游护坡:干砌石,碎石、或砾石护坡,厚约0.3m。对气候适 宜地区的粘性土均质坝也可采用草皮护坡,草皮厚约5~10cm。
硬岩堆石料填筑的坝体分区区、主堆石区、下游
河南自考水工建筑物答案

一、1.C 2.A 3.D 4.B 5.C 6.A 7.B 8.C 9.A 10.D 11.D 12.A 13.C 14.C 15.D 16.B 17.A 18.B 19.B 20. A 二、1.BC 2.AB 3.AD 4.ABC 5.ABCD三、1.防渗 2. 10 3.宽高比 4.棱体 5.流网法6.滤土排水 7.控制段 8.弹性地基梁法 9拱端推力 10.无压四1.扬压力 答:扬压力包括上浮力及渗流压力。
上浮力是由坝体下游水深产生的浮托力,渗流压力是在上、下游水位差作用下,水流通过基岩节理、裂隙而产生的向上的静水压力。
2.平压管答:为了减小检修闸门的启门力,在检修闸门和工作闸门之间,设置与水库连通的管道。
3.双曲拱坝答:水平和竖直向都有曲率的拱坝成为双曲拱坝。
4.防渗长度答:不透水的铺盖、板桩及底板与地基的接触线,是闸基渗流的第一根流线,称为地下轮廓线,其长度称为防渗长度。
5.弹性抗力答:弹性抗力是衬砌受力朝向围岩变形,围岩对衬砌呈现出的一种被动抗力。
五、 1.简述重力坝应力分析中材料力学方法的基本假定是什么?答:(1)坝体混凝土为均质、连续、各向同性的弹性材料。
(2)视坝段为固结于地基上的悬臂梁,不考虑地基变形对坝体应力的影响,并认为各坝段独立工作,横缝不传力。
(3)假定坝体水平截面上的铅直正应力按直线分布,不考虑廊道等对坝体应力的影响。
2.简述用拱梁分载法进行拱坝应力分析的基本原理?答:拱梁分载法是将拱坝视为由若干水平拱圈和竖直悬臂梁组成的空间结构,坝体承受的荷载一部分由拱系承担,一部分由梁系承担,拱和梁的荷载分配由拱系和梁系在各交点处变位一致条件决定。
荷载分配后,梁按静定结构计算应力,拱按纯拱法计算应力。
3.简述土石坝的各构造组成及其作用? 答:土石坝主要由坝身、防渗体、坝顶和坝坡、坝体排水和反滤层等部分组成。
坝身的主要作用是提供满足抗渗和稳定要求的基本剖面。
防渗体的作用是控制坝体内浸润线的位置,并保持渗流稳定。
水库大坝反滤层工程方案

水库大坝反滤层工程方案一、工程概况水库大坝反滤层工程是为了防止坝内土体的渗透和滑坡而进行的工程。
主要包括在坝基、坝体等位置进行反滤层的施工和加固工作。
二、工程目的1. 防止坝内土体的渗透和滑坡,保证坝体的稳定性。
2. 减小坝体及坝基的渗透系数,提高水坝的安全性和稳定性。
3. 对坝体进行加固,提高抗渗能力和承载能力。
三、工程范围本次工程范围包括水库大坝的坝基、坝体和周边地区。
主要工作包括爆破、挖掘、铺设反滤层材料、填筑反滤层等。
四、工程方案1. 设计方案首先需要进行详细的设计方案,包括工程的施工图纸、材料选型、工程进度计划等内容。
设计方案需要满足工程的需求,保证工程的质量和安全。
2. 工程前期准备在进行实际工程之前,需要进行工程前期的准备工作,包括对施工造成的影响进行评估、确定施工场地、安排设备、人员等。
3. 施工步骤(1)爆破与挖掘根据设计方案,确定需要爆破和挖掘的范围和深度,并安排专业的爆破队伍进行爆破作业。
爆破后进行挖掘,清理坝体和坝基表面。
(2)材料运输和铺设选择合适的反滤层材料,根据设计方案,对坝基和坝体进行铺设反滤层材料,要求平整牢固,并保证材料之间的连接紧密。
(3)填筑反滤层对已铺设的反滤层材料进行填筑,保证坝基和坝体的均匀性和密实性。
4. 工程验收工程完成后,对工程进行验收,确保工程质量和安全。
五、工程材料1. 反滤层材料选择适合的反滤层材料,主要包括土工布、非织造材料、土工合成材料等。
2. 爆破材料包括炸药、导火线等。
3. 挖掘设备挖掘机、装载机等。
四、施工人员1. 爆破人员2. 挖掘人员3. 布设人员4. 填筑人员5. 工程监理人员六、工程安全在进行工程施工过程中,要严格遵守相关的安全规定,确保施工人员和相关设备的安全。
七、工程质量保障本次工程施工应按照设计图纸、规范要求和要求进行施工,确保工程质量。
八、工程进度按照施工进度计划,合理安排施工队伍,保证工程的进度。
九、工程成本根据工程设计方案和施工进度计划,合理安排材料采购和施工人员的工资待遇,控制工程成本。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
坝体排水和反滤层土石坝渗流控制的基本原则是防、排结合,排水和反滤是其重要的组成部分。
排水的作用是:控制和引导渗流,降低浸润线,加速孔隙水压力消散,以增强坝的稳定,并保护下游坝坡免遭冻胀破坏。
反滤层则是保护渗流出口,防止坝体和坝基发管涌、流土等不利渗透变形的最直接、最有效的措施。
坝体排水分为棱体排水、贴坡排水、坝内排水棱体排水棱体排水又称滤水坝趾,它是在下游坝脚处用块石堆成的棱体。
棱体排水是一种可靠的、被广泛采用的排水设施。
它可以降低浸润线,防止坝坡冻胀,保护下游坝脚不受尾水淘刷且有支持坝体增加稳定性的作用。
但石料用量大,费用较高,与坝体施工有干扰,检修也较困难。
坝内排水褥垫排水坝内排水包括褥垫排水层、网状排水带、排水管、竖式排水体等。
褥垫排水是沿坝基面平铺的由石块组成的水平排水层、外包反滤层。
当下游无水时,它能有效地降低浸润线,有助于坝基排水,加速软粘土地基的固结。
缺点是对不均匀沉降的适应性差,易断裂,且难以检修。
当下药水位高过排水设备时,降低浸润线的效果将显著降低。
贴坡排水贴坡排水又称表面排水,它是用一二层堆石或砌石加反滤层直接铺设在下游坝坡表面不伸入坝体的排水设施。
排水顶部需高出浸润线逸出点,排水的厚度应大于当地的冰冻深度。
这种形式的排水构造简单,用料节省,施工方便,易于维修。
但不能降低浸润线,且易因冰冻而失效。
三峡工程是举世瞩目的世界第一大水电工程。
电站总装机容量达18200兆瓦,电站共有26台机组,单机容量700兆瓦,设计水头(含水击压力)141米。
要保证如此巨大容量的水轮发电机组正常发电,需要建造每条能输送1000立方米/秒流量的引水压力管道26条。
根据设计,管道的直径为12.4米,比四层楼房还要高,为世界水电站引水压力管之最,比目前美国大苦力水电站直径12.2米的压力管还大0.2米。
引水压力管道,是电站的大动脉,建造技术要求极高,美国大苦力水电站压力管所用的钢板厚度达54毫米。
这给三峡工程建设出了一道很大的难题,因为目前我国生产能用于压力管的最厚钢板只有36毫米。
如采用进口钢板,不仅要花费大量外汇,增加工程造价,而且一旦输出国供货出现意外,整个三峡工程将陷入瘫痪。
三峡总公司经过再三斟酌,决定采用国产钢板。
用36毫米钢板建造直径为12.4米的压力管道,这在国内外都没有成熟经验可以借鉴。
为解决这一技术难题,三峡开发总公司1994年1月在北京召开专家组会议,就此进行专题研讨。
张仲卿作为专家组成员参加会议,并在会上介绍岩滩电站建造10.8米压力管情况,引起了专家们的极大兴趣。
经过讨论,决定把引水压力管道下弯段研究工作交广西大学承担。
RCC拱坝研究的开拓者记广西大学土木建筑工程学院教授张仲卿碾压混凝土(Rolled Compacted Concrete,简称RCC)筑坝技术,自问世以来至20世纪80年代初,世界各国都是用在重力坝建设上。
近十几年来,这种状况有了突破,已被逐渐推广应用到拱坝施工。
实现这一突破的主要贡献者,就是广西大学土木建筑工程学院博士生导师张仲卿教授。
张仲卿1964 年毕业于成都科技大学水利系,从事水工建筑专业教学和科研工作38年,曾先后主持设计大龙洞等5个大中型水库电站;主持完成了岩滩、三峡、长洲、百色和龙滩等大型水电站的15项科研项目,以及“八五”、“九五”国家重点科技攻关项目子题3项;发表学术论文32篇,出版了《碾压混凝土拱坝》、《三峡水电站压力管道结构分析》两本专著;获得省部级科技进步奖4项,广西优秀论文奖2项。
他努力把科研与生产紧密结合起来,为国家和地方的重点工程建设服务,提供了许多有意义的数据,作出了积极的贡献,被誉为“科研与生产结合的范例”。
RCC拱坝研究的第一人RCC筑坝技术自20世纪70年代问世以来,已在世界各国普遍应用,在我国尤为迅速,因为与常规混凝土相比,RCC具有可节约单位水泥用量、水化热温升低、施工工艺简单、工期短等优点,更适应我国大规模工程建设的要求。
以往RCC主要用在重力坝上,用于拱坝很少。
其原因是,拱坝的结构作用与重力坝有本质区别,拱坝采用的是超静定结构,主要通过拱的作用,将上游水压力荷载传达到两岸坝基。
常规拱坝施工,是用横缝将坝体分割为许多独立的坝块进行浇筑,在坝块冷却到适当温度后再对横缝灌浆,形成整体,以发挥拱的作用。
这与RCC不设或少设横缝、大仓面薄层浇筑、连续上升、简化温控的施工原则不相符。
RCC拱坝的优点,吸引了许多中国学者和工程师,也吸引了张仲卿。
1984年月,原国家水电部部长钱正英到广西检查工作,对正在建设的岩滩水电站提出,要把岩滩围堰作为三峡三期围堰的试围堰。
张仲卿听后,头脑中闪现了一个能否把RCC用于拱坝施工的念头。
岩滩围堰混凝土量高达M3,按常规方法施工,需要天。
采用RCC重力围堰也要天。
要是采用RCC坝围堰,不仅工期可大大缩短,而且比RCC重力围堰可节约混凝土约9万M3。
他的想法得到广西水电设计院的支持,很快一项RCC拱围堰试验项目得以立项,由此拉开了他RCC拱坝研究的序幕。
他结合54. 5m高岩滩上游围堰工程,通过模型试验和理论分析,对采用RCC拱围堰的可行性进行研究后,在1986年第3期《红水河》杂志上,发表了《RCC拱围堰的设计计算和试验研究》论文,提出了RCC拱坝新概念,阐述了RCC拱围堰的布置特点、稳定计算和应力分析方法,分缝方法、围堰的运行状态及施工方法,解决了修建RCC拱坝的关键技术难题,为发展RCC拱坝奠定了基础。
1988年1月,由张仲卿主持的岩滩RCC拱型围堰正式动工,只用了5个月工程顺利竣工。
这是世界上第一个碾压混凝土拱围堰,比南非Knellpoort拱坝还早,其技术具有开创性。
大坝建成当年就经受了多次洪水冲击,安然无恙。
RCC在岩滩拱型围堰的成功,极大地鼓舞了张仲卿,在此基础上,他又开始了新的研究,对RCC 拱坝的坝肩稳定、应力分析、裂缝影响、施工工艺、反馈分析和承载力等方面开展了孜孜不倦地探索。
他负责完成的国家“八.五”重点科技攻关项目子题《龙滩RCC重力坝承载能力研究》,揭示了RCC重力坝沿层面呈台阶式破坏和基础破坏两种模式。
经电力工业部鉴定,该研究成果达到国际先进水平。
他主持研究的“九.五”国家重点科技攻关子题《高RCC拱坝承载能力研究》,发现了RCC拱坝沿层面破坏的机理,采用仿真结构模型研究RCC承载能力及温度应力,其研究水平居国内国际前列。
1991年,他在《红水河》杂志第3期上发表论文《碾压混凝土拱坝设计》,同年10月他应邀出席了在北京举行的国际RCC大坝学术会议,论文被收入大会论文集,并在大会上宣读;1992年其论文《RCC拱坝设计和应力分析研究》在《水利学报》上发表,进一步论述了RCC拱坝的体形、裂缝、应力、稳定等问题,论文被俄罗斯《动力》杂志摘录。
这些研究成果都是具有开创性的。
1997年张仲卿对RCC拱坝研究,进入了一个新的阶段,他有幸参与高132米四川沙牌RCC拱坝的研究,并第一次在研究中采用了大规模仿真结构模型。
此前,也有人用过此类模型,但规模都比较小。
正是这一研究方法的创新,使他在分缝、应力、温度等方面的研究取得了较好的成果。
十几年来,张仲卿为岩滩、沙牌等重大工程建设提供了许多有意义的数据和建议。
特别是经过一系列深入研究,他提出的“采用不分缝通仓薄层连续上升施工方法,产生的温度裂缝不会危及低拱坝安全”的新观点,引起了我国水电工程著名专家的高度重视。
我国水力资源丰富,有大量的中、小型拱坝要建设,如这一创新理论成立,将对我国水电事业的发展具有重要的意义。
在正常条件下,建一座60-80m高的拱坝,采用常规混凝土拱坝技术,需要2-3年时间,而采用RCC拱坝技术却只要一个冬春。
同时,RCC拱坝,还可降低工程建设成本,以温泉堡、普定RCC拱坝为例,节省资金都在1000万元以上,约占整个工程投资的5%。
RCC在拱坝的应用与创新,推动了我国RCC拱坝的建设。
1994年,高75米的普定RCC拱坝和高48米的温泉堡RCC拱坝相继建成。
目前,世界上已建成和正在建的RCC拱坝有16座,除南非建成3座小型RCC拱坝外,其余都建在我国。
特别是正在兴建中高132米的四川沙牌RCC拱坝,是目前世界上最高的RCC拱坝,标志着我国RCC拱坝建设达到了一个新的高度。
在推进我国RCC拱坝发展中,张仲卿功不可没,潘家铮院士称赞他,“是中国从事RCC拱坝研究的开拓者之一”。
“他的研究紧密结合工程实际进行,是贯彻中央科研面向生产、生产依靠科研方针的良好范例”。
造世界最大的引水压力管走进宽敞的广西大学结构实验室,只见静力台上安放着两个直径1米多、外面衬着钢筋的钢弯管,科研人员正忙着将上千条检测线往仪器上接。
张教授告诉记者,这是按1:9建立的三峡水电站钢衬钢筋引水压力管上、下弯段模型。
三峡工程是举世瞩目的我国第一大水电工程,电站总装机容量达18200MW ,电站共有26台机组,单机容量700MW,设计水头(含水击压力)7141米。
要保证如此巨大容量的发电机正常发电,需要建造能输送1000m3/s流量引水压力管道。
根据设计,管道的直径为12. 4米,比四层楼房还要高,为世界水电站引水压力管之最,比目前美国大苦力水电站管径12. 2米管道还大0. 2米。
引水压力管道,是电站的大动脉,稍有闪失,就会危及电站安全。
因此,建造技术要求极高,美国大苦力水电站压力管所用的钢板厚度达54mm。
这给三峡工程建设出了一道很大的难题,目前我国能生产的最厚钢板只有36mm。
如采用进口钢板,不仅要花费大量外汇,增加工程造价,而且一旦输出国中止钢板供应,整个三峡工程将陷入瘫痪。
三峡总公司经过再三斟酌,决定采用国产钢板。
用36mm 钢板建造直径为12. 4m压力管道,这在国内外都没有经验可以借鉴。
况且,国外修建压力管道多数采用明管,即,管道露出坝面;而三峡水电站采用的是半埋管,将钢衬钢筋混凝土,压力管道一半包在大坝内,这在国内外也是首次。
为了解决建造大型压力管道技术难题,保证三峡工程安全和顺利进行,三峡开发总公司1994年1月在北京召开专家组会议,就此进行了专题研讨。
张作为专家组成员参加会议,并在会上介绍岩滩电站建造10. 8m压力管技术和实验研究情况,引起了专家们的极大兴趣。
经过讨论,决定把引水压力管道下弯段研究工作交广西大学承担。
全国有如此众多从事水工研究的名牌大学、国家科研大院大所,作为“小弟弟”的广西大学,为何能争得事关三峡电站安全的重要项目?这主要因为6年前张仲卿就已经对大型压力管进行过研究。
1985年,岩滩水电站刚进入设计,就遇到电站引水大压力管难题,设计部门经过招标,选定广西大学承担此项研究任务。
张仲卿此前虽然对压力管有过研究,但面对要建造10. 8m、当时世界最大直径的引水压力管,心里还是没有底。