“635”水利枢纽左坝肩——发电洞黄钾铁矾蚀变带工程防腐处理设计

“635”水利枢纽左坝肩——发电洞黄钾铁矾蚀变带工程防腐处理 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 “635”水利枢纽左坝肩——发电洞黄钾铁 矾蚀变带工程防腐处理设计 水利建设与管理?2002年第6期 锶施瑾澎臻毫雾菇;|? ii舞蕊鼬变精玉强鹰理汲斌iiii 穆汉平罗晓霞潘汉彬彭敦复毕运三麻永福 (新疆水利水电勘测设计研究院乌鲁木齐83oooo) 【摘要】根据发电洞竖井混凝土的腐蚀情况,及地质调查和水质分析,依据有关规 范判定竖井混凝土侵蚀破坏的类 别和腐蚀机理,进行了多 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的比较,选择防腐效果好,不影响工期,且易实施的防 腐方案. 【关键词】发电洞混凝土腐蚀设计 1左坝肩一发电洞竖井黄钾铁矾蚀变带工程地质 情况 左坝肩附近的基岩及发电洞竖井段围岩岩性为石炭系 的石英片岩,片理产状290.,305.NE70.,80.,节理裂隙比 较发育.分布在左副坝的三条黄铁矿(FeS:)脉风化形成的黄 钾铁矾化蚀变带Rm,,R:,R,,自北向南从左副坝通过.R.从 左副坝0+850处向东延至发电洞进口段边坡陡坎,在竖井 内的东西壁出露,岩状290.NE70.,在进口边坡陡坎处宽达 3,4m,在竖井内由上至下逐渐变窄,宽度由0.5m渐变为 0.2m.从竖井揭露的情况看,黄钾铁矾化蚀变后,结构上形 成空隙或空洞,带内物质呈现褐色和铁锈红色,对周围岩体 有侵染现象,根据岩石鉴定,601m高程以上为黄铁矿氧化后 形成的黄褐色黄钾铁矾化蚀变岩.601m高程以下属未被氧 化的黄铁矿,其含量高达90%.竖井内伴随着R还发育有 ,f2,f3三条子断层,断层破碎带内均有黄铁矿脉,宽度为3, 10cm.R分布在副坝0+840附近,产状280.NE60o,带宽 1.0,1.5m,带内物质松软,破碎,局部含泥,规模较大.R, 分布在副坝0+815附近,带宽20,30cm,产状290.NE 80..Rm,在心墙部位,规模较小,延伸较短. 2竖井衬砌混凝土腐蚀破坏情况 1998年9月1213,11月113共计浇筑竖井混凝土890 m' ,混凝土设计强度等级为C25.1999年5月在对竖井回填 和固结灌浆过程中,发现竖井有多处被侵蚀,其中有5处有 黑黄色水流出,基本处在黄钾铁矾蚀变带和断层破碎带附 近,被腐蚀的混凝土内有明显的孔隙和孔洞,有棕红色腐蚀 液侵入,钢筋表面锈蚀,骨料表面有黄色斑点,混凝土变酥, 呈泥糊状,混凝土已无水泥胶结料,骨料间充填着棕红色泥 糊状腐蚀物.腐蚀严重部位,混凝土已成为柔软而稀烂的砂 石料与棕色泥状物的混合物. 3发电洞竖井腐蚀类别及等别界定 根据GB50287--99(水利水电工程地质勘察 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 》附录 G"环境水对混凝土的腐蚀评价",GB50212—91《建筑防腐施 工及验收规范》的规定,并参照《欧洲Cembureau建议侵蚀程 度的评价》,对发电洞竖井混凝土腐蚀类别进行界定. "635"水利枢纽工程发电洞竖井现有5处混凝土腐蚀渗 漏现象,是由于竖井穿越了黄钾铁矾蚀变带,地下水浸泡溶 蚀形成对混凝土的侵蚀.竖井段水样分析,pH值为3,4.5. 而水样中,S0一:浓度为1679—12487mg/L,Mg含量最大为 2675mg/L,C1一含量1775mg/L,此外还有Ca",HCO一,等. 根据GB50021—94《岩土工程勘察规范》的有关腐蚀性评价, 本工程黄钾铁矾蚀变带内的地下水对普通水泥和抗硫酸盐 水泥均具严重的腐蚀作用;又根据国标GB50212--91《建筑 防腐施工及验收规范》关于侵蚀性水的分类和侵蚀性分级的 规定:侵蚀性水含不同类别的介质时侵蚀性等级应按最高 者,两个以上指标达到一等级时,侵蚀性等级应提高一 级.因此,这种水对普通水泥和抗硫酸盐水泥具有极强烈 的侵蚀作用. 4工程防腐处理设计方案 4.1防腐蚀设计原则 "635"水利枢纽工程发电洞竖井及左副坝心墙垫层混凝 土直接建在黄铁矿脉上,为国内首例.工程防腐蚀处理设计 总体思路是除害务尽,标本兼治,保证建筑物结构不受腐蚀, 确保工程安全运行.混凝土结构受外界侵蚀水作用侵蚀的速 率取决于侵蚀水内侵蚀介质的浓度以及混凝土的密实度,水 泥的品种.因此,从混凝土结构侵蚀的机理对工程结构的防 腐进行设计:一是将混凝土结构与侵蚀水隔开;二是提高混 凝土的密实度;三是采用抗侵蚀的胶凝材料. 根据黄铁矿脉和建筑物接触与否,综合采用堵,隔,抗, 排等综合措施进行防腐. a.涂防腐材料,使建筑物与黄铁矿脉带隔离. b.进行固结灌浆,帷幕灌浆,以减少黄铁矿脉带的渗 透水. c,表面挖除黄铁矿脉,用防腐蚀材料隔绝. d.采用提高混凝土密实度,抗侵蚀的胶凝材料. e.粘土心墙混凝土底板下游,发电洞竖井和下水平段加 强排水,并在运行中对水质进行检测. 4.2工程防腐蚀处理设计 4.2.1发电洞闸井前后R的防腐处理 穆汉平等/"635"水利枢纽左坝肩一发电洞黄钾铁矾蚀变带工程防腐处理设计25 用防腐浆液向矿脉带内灌浆封闭矿脉带,灌浆范围0— 24.62,0+O15m,长约40m,根据R.和建筑物的不同关系, 分别采取洞内洞外垂直或斜孔灌浆;发电洞闸室左侧桥墩至 竖井段内R.开挖及处理,全部挖除强风化层,再将蚀变带 挖深3cm,宽为蚀变带的2倍,清除干净后涂2cm厚沥青,然 后回填高抗硫酸水泥混凝土(C15),混凝土表面再涂沥青. 4.2.2穿过心墙混凝土底板RR,R黄铁矿脉带的 防腐处理 a.心墙混凝土的防腐处理.由于3条黄钾铁矾蚀带在左 副坝(0+810,0+850)坝基通过,同时部分节理上也见黄铁 矿的侵染,为保证心墙底板混凝土的安全,拆除0+810,0+ 850范围内的心墙底板混凝土,并将蚀变带挖深30cm,清洗 干净后,整个基础面涂2cm厚沥青,再按原设计浇筑高抗硫 酸盐水泥混凝土板,混凝土板上,下侧面及顶面涂3,5cm厚 沥青. b.0+810,0+850心墙上游侧蚀变带的防腐处理.在 上游蚀变带长约50m范围内,先清除坝壳料,并清除基岩的 强风化层,再全面刷涂2cm左右厚的沥青,其上铺5cm砂层, 50cm砂砾石,辗压密实. e.0+810,0+850段内做好心墙下游侧排水系统.为有 效地排除坝后积水,据现场观察,目前排水管埋设高程偏高, 排水管应设在坝基混凝土底面以下3cm,才能有效地排除坝 后积水.同时在0+810,0+860段内,对坝基混凝土板及混 凝土板上下游侧面混凝土全部涂沥青. d.蚀变带通过心墙部位的灌浆.在蚀变带通过心墙部 位先打孔进行压水试验,确定灌浆深度,灌浆深度按小于3Lu 考虑.沿蚀变带设计2,3排灌浆孔,排距lm,孔距1.5m,灌 浆压力0.5MPa,灌浆所用材料为高抗硫酸盐水泥. 4.2.3发电洞下水平段的防腐处理 从已有的水质分析报告看,下水平段地下水中,pH在7 以上,为中性和碱性水,s0j一浓度为1000,2000mg/L,Mg2 和C卜含量较少,地下水对已浇的普通硅酸盐钢筋混凝土不 会产生酸性腐蚀和Mg2和cl一腐蚀问题,s0j一浓度大于 1O00mg/L对普通硅酸盐水泥具有强腐蚀性,但发电洞下水 平段除三段(约30m左右)的混凝土未浇外,其余均已浇完, 并进行了少量的固结灌浆,所以只有通过灌浆和排水解决防 腐问题. a.对三段未浇筑混凝土处采用高抗硫酸盐水泥混凝土 浇筑. b.回填灌浆.在心墙帷幕以后,采用高抗硫酸盐水泥灌 (上接第23页)造价. 4.2在不利的水文条件下对渠线的优化 总干渠渠线地下水埋深很大,对渠道工程无影响,对渠 道运行安全有直接影响的主要是沿线较大的冲洪沟.总干渠 渠道工程针对冲洪沟对渠线安全的影响,采取的主要措施是 "上拦下排".即采用沿线防洪堤,蓄洪库拦蓄洪水,排洪涵洞 和纳洪口排出洪水.其中,排洪涵洞布置与渠线的优化紧密 相关.根据引水工程的 经验 班主任工作经验交流宣传工作经验交流材料优秀班主任经验交流小学课改经验典型材料房地产总经理管理经验 ,在荒漠戈壁上,应避免设置排洪 渡槽. 浆;在心墙帷幕以前,采用聚合物灌浆. e.固结灌浆.采用加密孔排距,适当提高灌浆压力的方 法,提高灌浆效果,减少基岩渗水,固结灌浆孔排距2m,每排 8个孔,灌浆压力0.5,0.7MPa,达到3Lu.心墙帷幕以后采 用高抗硫酸盐水泥灌浆;心墙帷幕以前采用聚合物灌浆. d,在发电洞下水平段左侧布置排水廊道,以便排除竖井 内的黄铁矿脉带的渗水和地下水. 4.2.4发电洞竖井的防腐处理 发电洞竖井的处理进行了多种方案比较,选择了沿竖井 衬砌外围进行开挖的方案. 为了更为直观地彻底查清黄铁矿蚀变带对已衬砌的钢 筋混凝土的腐蚀情况,沿竖井衬砌外围挖宽度为1m的环 洞.因目前上弯道顶部为回填坝壳料,两侧和下游侧为回填 的C15毛石混凝土,开挖竖井外围岩,首先从竖井内部凿出 几个洞口,最后从洞口向四周扩挖,在607,610m高程先保 留一个岩石稳定圈,分段开挖和防腐处理.为了避免对已衬 砌的混凝土产生影响,开挖时宜采用人工开挖的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 或严格 的控制爆破方法,下弯道挖至蚀变带尖灭处(约594m高 程).开挖后查清钢筋混凝土的腐蚀情况,将已被腐蚀的混凝 土彻底清除干净,并扩挖一部分未被侵蚀的混凝土,将已被 腐蚀的钢筋截断,焊接钢筋,挖出黄铁矿:深度0.4m,宽度在 黄铁矿缝两侧再延长0.2m,用聚合物砂浆(混凝土)封堵黄 铁矿源.在竖井岩石和已浇筑的混凝土周围喷涂3,5cm厚 的聚合物砂浆.在聚合物砂浆层上再喷一层防腐,防渗涂料 或净浆.只有在隔离层完全建好,没有渗水,防腐层面基本干 燥的前提下,才能浇筑混凝土.采用高抗硫酸水泥拌制的混 凝土或用聚合物拌制的改性混凝土. 该方案对蚀变带清除彻底,保护措施也较完善,可直观 地了解已建混凝土受侵蚀的情况,今后工程能较为安全地运 行,基本不影响坝体填筑和防汛要求. 5结语 在防腐工程方案设计时考虑了以下几点:一是可靠性, 即处理后要能根治侵蚀源,使"635"水利枢纽的运行无后顾 之忧;二是经济性,即处理的方案要尽量节省资金;三是时间 性,竖井的防腐处理直接影响到整个"635"水利枢纽的投入 使用,防腐处理的方案实施要在尽可能短的时间内完成.综 合比较每种方案的优劣,经过充分,反复论证,确定采用挖, 堵,隔,抗,排综合处理的方法,以达到"除害务尽,标本兼治" 的目的.2年多的运行初步证明,"635"工程对黄钾铁矾蚀变 带的防腐处理是成功的. 5结语 新疆引额供水工程引水总干渠于1997年8月全面开 工,2000年7月基本竣工.通过近两年的试运行,工程运行状 况良好. 通过对长距离荒漠明渠渠线的选择与优化的研究以及 工程实践的检验,在保证工程运行安全的基础上,考虑自然 因素的影响,因地制宜,认真对渠线方案进行比选和优化是 十分必要的.