Mesures de traitement et de prévention des fissures dans le béton du tunnel d'évacuation des crues d'une centrale hydroélectrique
1.1 Aperçu du projet de tunnel d'évacuation des crues de la centrale hydroélectrique de Shuanghekou dans le bassin du fleuve Mengjiang
Le tunnel d'évacuation des crues de la centrale hydroélectrique de Shuanghekou, dans le bassin du fleuve Mengjiang, dans la province du Guizhou, adopte la forme d'une porte de ville. Le tunnel entier mesure 528 m de long, et les niveaux d'entrée et de sortie sont respectivement de 536,65 et 494,2 m. Parmi eux, après le premier stockage d'eau de la centrale hydroélectrique de Shuanghekou, après inspection sur site, il a été constaté que lorsque le niveau d'eau dans la zone du réservoir était supérieur à la hauteur du sommet de la voûte du tunnel d'évacuation, les joints de construction et les joints froids en béton de la plaque inférieure du puits incliné à tête longue produisaient de l'eau suintant, et le volume d'eau suintant était accompagné d'une montée continue du niveau d'eau dans la zone du réservoir. Parallèlement, de l'eau suintant également dans les joints froids en béton des parois latérales et les joints de construction de la section du puits incliné de Longzhuang. Après enquête et recherche par le personnel concerné, il a été constaté que les principales causes d'infiltration d'eau dans ces zones étaient dues aux mauvaises conditions géologiques des strates rocheuses de ces tunnels, au traitement insatisfaisant des joints de construction, à la formation de joints froids pendant le processus de coulage du béton et à la mauvaise consolidation et au mauvais scellement des bouchons du tunnel duxun. Jia et al. À cette fin, le personnel concerné a proposé la méthode de scellement chimique sur la zone d'infiltration pour inhiber efficacement l'infiltration et traiter les fissures.
1.2 Traitement des fissures dans le tunnel d'évacuation des crues de la centrale hydroélectrique de Shuanghekou dans le bassin du fleuve Mengjiang
Toutes les parties érodées du tunnel d'évacuation des crues de la centrale hydroélectrique de Luding sont en béton HFC40, et la plupart des fissures causées par la construction du barrage y sont réparties. Selon les statistiques, les fissures sont principalement concentrées dans la section 0+180~0+600 du barrage. Elles se situent principalement sur le mur latéral, à une distance de 1 à 7 m de la dalle de fondation, et leur largeur est généralement d'environ 0,1 mm, notamment pour chaque entrepôt. La partie médiane de la distribution est la plus importante. Parmi elles, l'angle d'apparition des fissures et l'angle horizontal restent supérieurs ou égaux à 45°. La forme est fissurée et irrégulière, et les fissures responsables des infiltrations d'eau présentent généralement une faible quantité d'eau. La plupart des fissures n'apparaissent humides qu'à la surface des joints et des traces d'eau apparaissent à la surface du béton, mais les traces d'infiltration d'eau sont très rares. On observe très peu de traces d'eau courante. En observant le temps de développement des fissures, on sait qu'elles apparaissent au décoffrage, 24 heures après le coulage du béton, puis atteignent progressivement leur pic environ 7 jours après le décoffrage. Leur développement ne s'arrête que 15 à 20 jours après le démoulage.
2. Traitement et prévention efficace des fissures du béton dans les tunnels d'évacuation des crues des centrales hydroélectriques
2.1 Méthode d'injection chimique pour le tunnel de déversoir de la centrale hydroélectrique de Shuanghekou
2.1.1 Introduction, caractéristiques et configuration des matériaux
Le coulis chimique est une résine époxy modifiée haute perméabilité PCI-CW. Ce matériau présente une force de cohésion élevée et peut durcir à température ambiante, avec un retrait réduit après durcissement. Il présente également une résistance mécanique élevée et une résistance thermique stable, ce qui lui confère une excellente étanchéité et une excellente protection contre les fuites. Ce type de coulis de renforcement est largement utilisé pour la réparation et le renforcement des projets de conservation des eaux. De plus, il présente les avantages d'une mise en œuvre simple, d'excellentes performances environnementales et d'une absence de pollution.
2.1.2 Étapes de construction
Commencez par rechercher les joints et percez les trous. Nettoyez les fissures du déversoir à l'eau sous haute pression, retournez la surface du support en béton et vérifiez la cause et la direction des fissures. Utilisez la méthode combinant un trou fendu et un trou incliné pour le forage. Une fois le trou incliné terminé, utilisez un pistolet à air et à eau haute pression pour vérifier le trou et la fissure, et compléter la collecte des données sur la taille des fissures.
Deuxièmement, les trous de tissu, les trous de scellement et les joints d'étanchéité. Utilisez à nouveau de l'air comprimé pour dégager le trou de scellement à réaliser et éliminer les sédiments déposés au fond du fossé et sur les parois. Installez ensuite le dispositif de blocage du trou de scellement et marquez-le au niveau du trou de tuyau. Identifiez les trous de scellement et d'aération. Une fois les trous de scellement réalisés, utilisez un agent de colmatage rapide PSI-130 pour sceller les cavités et du ciment époxy pour renforcer l'étanchéité. Après avoir fermé l'ouverture, creusez une rainure de 2 cm de large et 2 cm de profondeur dans le sens de la fissure du béton. Après avoir nettoyé la rainure creusée et l'avoir nettoyée à l'eau sous pression rétrograde, utilisez le dispositif de colmatage rapide pour sceller la rainure.
Après avoir vérifié la ventilation de la canalisation enterrée, commencez l'injection. Lors de l'injection, les trous obliques impairs sont d'abord remplis, puis leur nombre est déterminé en fonction de la durée des travaux. Lors de l'injection, il est nécessaire de prendre en compte l'état d'injection des trous adjacents. Une fois l'injection effectuée, toute l'eau des trous doit être évacuée, puis raccordée au tuyau d'injection et injectée. Selon la méthode décrite ci-dessus, chaque trou est injecté de haut en bas et de bas en haut.
Mesures de traitement et de prévention des fissures dans le béton du tunnel d'évacuation des crues d'une centrale hydroélectrique
Enfin, la norme de fin d'injection. La pression standard pour l'injection chimique des fissures du béton dans le déversoir est la valeur standard fournie par la conception. En règle générale, la pression d'injection maximale doit être inférieure ou égale à 1,5 MPa. La détermination de la fin d'injection dépend de la quantité injectée et de la pression d'injection. L'exigence fondamentale est qu'une fois la pression d'injection maximale atteinte, l'injection ne pénètre plus dans le trou à moins de 30 mm. À ce stade, le ligature des tuyaux et la fermeture du coulis peuvent être effectuées.
Causes et mesures de traitement des fissures dans le tunnel d'évacuation des crues de la centrale hydroélectrique de Luding
2.2.1 Analyse des causes du tunnel d'évacuation des crues de la centrale hydroélectrique de Luding
Premièrement, les matières premières présentent une compatibilité et une stabilité médiocres. Deuxièmement, la quantité importante de ciment dans le mélange entraîne une production excessive de chaleur d'hydratation. Deuxièmement, en raison du coefficient de dilatation thermique élevé des granulats rocheux dans les bassins fluviaux, les variations de température entraînent la dislocation des granulats et des matériaux dits coagulants. Troisièmement, le béton HF exige des techniques de construction exigeantes, ce qui le rend difficile à maîtriser lors de la construction, et le contrôle du temps et de la méthode de vibration ne répond pas aux exigences standard. De plus, la pénétration du tunnel d'évacuation des crues de la centrale hydroélectrique de Luding provoque un fort flux d'air, ce qui entraîne une basse température à l'intérieur du tunnel et une importante différence de température entre le béton et l'environnement extérieur.
2.2.2 Mesures de traitement et de prévention des fissures dans les tunnels d'évacuation des crues
(1) Afin de réduire la ventilation dans le tunnel et de protéger la température du béton, afin de réduire la différence de température entre le béton et l'environnement extérieur, le cadre courbé peut être installé à la sortie du tunnel de déversement et un rideau en toile peut être suspendu.
(2) Dans le but de satisfaire aux exigences de résistance, la proportion de béton doit être ajustée, la quantité de ciment doit être réduite autant que possible et la quantité de cendres volantes doit être augmentée en même temps, de sorte que la chaleur d'hydratation du béton puisse être réduite, afin de réduire la chaleur interne et externe du béton. différence de température.
(3) Utiliser l'ordinateur pour contrôler la quantité d'eau ajoutée, afin de contrôler strictement le rapport eau-ciment lors du mélange du béton. Il est à noter que lors du mélange, afin de réduire la température de sortie de la matière première, il est nécessaire d'adopter une température relativement basse. Lors du transport du béton en été, des mesures d'isolation thermique et de refroidissement appropriées doivent être prises afin de réduire efficacement l'échauffement du béton pendant le transport.
(4) Le processus de vibration doit être strictement contrôlé dans le processus de construction, et l'opération de vibration est renforcée en utilisant des tiges vibrantes à arbre flexible de diamètres de 100 mm et 70 mm.
(5) Contrôler strictement la vitesse du béton entrant dans l'entrepôt, de sorte que sa vitesse de montée soit inférieure ou égale à 0,8 m/h.
(6) Prolonger le temps de décoffrage du béton à 1 fois le temps initial, soit de 24 h à 48 h.
(7) Après le démontage du coffrage, envoyer du personnel spécialisé pour effectuer les travaux de maintenance par pulvérisation sur le béton. L'eau d'entretien doit être maintenue à une température d'au moins 20 °C et la surface du béton doit être maintenue humide.
(8) Le thermomètre est enterré dans l'entrepôt en béton, la température à l'intérieur du béton est surveillée et la relation entre le changement de température du béton et la génération de fissures est analysée efficacement.
L'analyse des causes et des méthodes de traitement des tunnels d'évacuation des crues des centrales hydroélectriques de Shuanghekou et de Luding révèle que les premiers sont dus à de mauvaises conditions géologiques, à un traitement inadéquat des joints de construction, des joints froids et des cavités de Duxun lors du coulage du béton. Les fissures dans le tunnel d'évacuation des crues, causées par une mauvaise consolidation du bouchon et un mauvais scellement, peuvent être efficacement supprimées par un scellement chimique à base de résine époxy modifiée à haute perméabilité ; les secondes, causées par la chaleur excessive d'hydratation du béton, peuvent être traitées et efficacement prévenues par une réduction raisonnable de la quantité de ciment et l'utilisation de superplastifiants polycarboxylates et de béton C9035.
Date de publication : 17 janvier 2022
