มาตรการแก้ไขและป้องกันรอยแตกร้าวในคอนกรีตในอุโมงค์ระบายน้ำท่วมของโรงไฟฟ้าพลังน้ำ

มาตรการแก้ไขและป้องกันรอยแตกร้าวในคอนกรีตในอุโมงค์ระบายน้ำท่วมของโรงไฟฟ้าพลังน้ำ

1.1 ภาพรวมของโครงการอุโมงค์ระบายน้ำท่วมของโรงไฟฟ้าพลังน้ำซวงเหอโข่วในลุ่มแม่น้ำเมิ่งเจียง
อุโมงค์ระบายน้ำท่วมของโรงไฟฟ้าพลังน้ำซวงเหอโข่วในลุ่มน้ำเมิ่งเจียง มณฑลกุ้ยโจว มีรูปทรงคล้ายประตูเมือง อุโมงค์ทั้งหมดมีความยาว 528 เมตร และระดับความสูงของพื้นทางเข้าและทางออกอยู่ที่ 536.65 เมตร และ 494.2 เมตร ตามลำดับ จากการตรวจสอบในพื้นที่หลังจากเริ่มกักเก็บน้ำครั้งแรกของโรงไฟฟ้าพลังน้ำซวงเหอโข่ว พบว่าเมื่อระดับน้ำในอ่างเก็บน้ำสูงกว่าระดับความสูงของส่วนบนของซุ้มโค้งของอุโมงค์ระบายน้ำท่วม รอยต่อการก่อสร้างและรอยต่อเย็นของคอนกรีตบริเวณแผ่นฐานของปล่องเอียงส่วนปลายยาวเกิดการรั่วซึมของน้ำ และปริมาณน้ำที่รั่วซึมจะเพิ่มขึ้นตามระดับน้ำในอ่างเก็บน้ำที่สูงขึ้นและเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในขณะเดียวกัน การรั่วซึมของน้ำยังเกิดขึ้นในรอยต่อเย็นของคอนกรีตและรอยต่อการก่อสร้างบริเวณผนังด้านข้างของปล่องเอียงส่วนปลายยาวด้วย หลังจากการตรวจสอบและวิจัยโดยบุคลากรที่เกี่ยวข้อง พบว่าสาเหตุหลักของการรั่วซึมของน้ำในบริเวณเหล่านี้เกิดจากสภาพทางธรณีวิทยาที่ไม่ดีของชั้นหินในอุโมงค์ การจัดการรอยต่อการก่อสร้างที่ไม่เหมาะสม การเกิดรอยต่อเย็นระหว่างกระบวนการเทคอนกรีต และการอัดแน่นและการอุดรอยรั่วของปลั๊กอุโมงค์ที่ไม่ดีพอ (เจียและคณะ) ด้วยเหตุนี้ บุคลากรที่เกี่ยวข้องจึงเสนอวิธีการอุดรอยรั่วด้วยสารเคมีในบริเวณที่รั่วซึมเพื่อยับยั้งการรั่วซึมและแก้ไขรอยแตกได้อย่างมีประสิทธิภาพ
​​
1.2 การซ่อมแซมรอยแตกในอุโมงค์ระบายน้ำท่วมของโรงไฟฟ้าพลังน้ำซวงเหอโข่วในลุ่มแม่น้ำเมิ่งเจียง
ส่วนที่ถูกกัดเซาะทั้งหมดของอุโมงค์ระบายน้ำท่วมของโรงไฟฟ้าพลังน้ำลู่ติ้งทำจากคอนกรีต HFC40 และรอยแตกส่วนใหญ่ที่เกิดจากการก่อสร้างเขื่อนของโรงไฟฟ้าพลังน้ำกระจายตัวอยู่ในบริเวณนี้ จากสถิติพบว่ารอยแตกส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ในช่วง 0+180 ถึง 0+600 ของเขื่อน ตำแหน่งหลักของรอยแตกคือผนังด้านข้างที่ระยะห่าง 1-7 เมตรจากแผ่นฐาน และความกว้างส่วนใหญ่ประมาณ 0.1 มิลลิเมตร โดยเฉพาะอย่างยิ่งบริเวณส่วนกลางของแต่ละโกดังมีการกระจายตัวมากที่สุด ในจำนวนนี้ มุมที่เกิดรอยแตกและมุมแนวนอนต้องมากกว่าหรือเท่ากับ 45 องศา รูปร่างของรอยแตกไม่สม่ำเสมอ และรอยแตกที่ทำให้เกิดการซึมของน้ำมักจะมีปริมาณน้ำซึมเล็กน้อย ในขณะที่รอยแตกส่วนใหญ่จะปรากฏเพียงความเปียกชื้นบนพื้นผิวรอยต่อและร่องรอยน้ำบนพื้นผิวคอนกรีต แต่มีร่องรอยการซึมของน้ำที่เห็นได้ชัดเจนน้อยมาก แทบไม่มีร่องรอยของน้ำไหลผ่านเลย จากการสังเกตระยะเวลาการเกิดรอยแตก พบว่ารอยแตกจะเริ่มปรากฏขึ้นเมื่อถอดแบบหล่อออก 24 ชั่วโมงหลังจากการเทคอนกรีตในระยะแรก และรอยแตกเหล่านี้จะค่อยๆ ขยายตัวจนถึงจุดสูงสุดประมาณ 7 วันหลังจากถอดแบบหล่อออก และจะค่อยๆ ขยายตัวต่อไปจนถึง 15-20 วันหลังจากถอดแบบหล่อออก

2. การบำบัดและการป้องกันรอยแตกร้าวของคอนกรีตในอุโมงค์ระบายน้ำท่วมของโรงไฟฟ้าพลังน้ำอย่างมีประสิทธิภาพ
2.1 วิธีการอัดฉีดสารเคมีสำหรับอุโมงค์ระบายน้ำล้นของโรงไฟฟ้าพลังน้ำซวงเหอโข่ว
2.1.1 บทนำ คุณลักษณะ และโครงสร้างของวัสดุ
วัสดุของสารละลายเคมีคือเรซินอีพ็อกซีดัดแปลง PCI-CW ที่มีการซึมผ่านสูง วัสดุนี้มีแรงยึดเกาะสูง สามารถแข็งตัวได้ที่อุณหภูมิห้อง มีการหดตัวน้อยหลังการแข็งตัว และในขณะเดียวกันก็มีคุณสมบัติความแข็งแรงเชิงกลสูงและทนความร้อนได้ดี จึงมีประสิทธิภาพในการกันน้ำและป้องกันการรั่วซึมได้ดี วัสดุเสริมแรงชนิดนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการซ่อมแซมและเสริมแรงโครงการชลประทาน นอกจากนี้ วัสดุนี้ยังมีข้อดีคือกระบวนการผลิตง่าย ประสิทธิภาพการรักษาสิ่งแวดล้อมดีเยี่ยม และไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม
​​
2.1.2 ขั้นตอนการก่อสร้าง
ขั้นแรก ให้ตรวจสอบรอยต่อและเจาะรู ทำความสะอาดรอยแตกที่พบในทางระบายน้ำด้วยน้ำแรงดันสูง แล้วพลิกพื้นผิวฐานคอนกรีตกลับด้าน ตรวจสอบสาเหตุและทิศทางของรอยแตก และใช้วิธีการเจาะรูแบบผ่าและรูเอียงร่วมกัน หลังจากเจาะรูเอียงเสร็จแล้ว จำเป็นต้องใช้ปืนลมแรงดันสูงและปืนฉีดน้ำแรงดันสูงตรวจสอบรูและรอยแตก และเก็บข้อมูลขนาดของรอยแตก
ประการที่สอง คือการอุดรูรั่ว รอยต่อ และการปิดรอยต่อต่างๆ อีกครั้ง ให้ใช้ลมแรงดันสูงทำความสะอาดรูรั่วที่จะทำการก่อสร้าง และกำจัดตะกอนที่สะสมอยู่ก้นร่องและบนผนังของรู จากนั้นติดตั้งตัวอุดรูรั่วและทำเครื่องหมายไว้ที่ตำแหน่งรูท่อ เพื่อระบุตำแหน่งของรูรั่วและรูระบายอากาศ หลังจากจัดวางรูรั่วแล้ว ให้ใช้สารอุดรอยรั่วแบบเร็ว PSI-130 เพื่ออุดช่องว่าง และใช้กาวอีพ็อกซี่เพื่อเสริมความแข็งแรงในการอุดช่องว่างเพิ่มเติม หลังจากปิดช่องเปิดแล้ว จำเป็นต้องสกัดร่องกว้าง 2 ซม. และลึก 2 ซม. ตามทิศทางของรอยแตกในคอนกรีต หลังจากทำความสะอาดร่องที่สกัดและน้ำแรงดันย้อนกลับแล้ว ให้ใช้สารอุดรอยรั่วแบบเร็วเพื่ออุดร่อง
อีกครั้งหนึ่ง หลังจากตรวจสอบการระบายอากาศของท่อใต้ดินแล้ว ให้เริ่มดำเนินการอัดฉีดปูน ในระหว่างกระบวนการอัดฉีดปูน จะเริ่มจากการเติมปูนในรูเฉียงที่มีหมายเลขคี่ก่อน โดยจำนวนรูจะเรียงตามความยาวของกระบวนการก่อสร้างจริง เมื่อทำการอัดฉีดปูน จำเป็นต้องพิจารณาสภาพการอัดฉีดปูนของรูที่อยู่ติดกันอย่างครบถ้วน เมื่อรูที่อยู่ติดกันได้รับการอัดฉีดปูนแล้ว จะต้องระบายน้ำทั้งหมดในรูอัดฉีดปูนออก จากนั้นจึงเชื่อมต่อกับท่ออัดฉีดปูนและทำการอัดฉีดปูนต่อไป ตามวิธีการข้างต้น การอัดฉีดปูนจะทำในแต่ละรูจากบนลงล่างและจากล่างขึ้นบน
มาตรการแก้ไขและป้องกันรอยแตกร้าวในคอนกรีตในอุโมงค์ระบายน้ำท่วมของโรงไฟฟ้าพลังน้ำ
สุดท้ายนี้ มาตรฐานการสิ้นสุดการอัดฉีด แรงดันมาตรฐานสำหรับการอัดฉีดสารเคมีเพื่ออุดรอยแตกในคอนกรีตทางระบายน้ำล้นคือค่ามาตรฐานที่กำหนดโดยการออกแบบ โดยทั่วไปแล้ว แรงดันการอัดฉีดสูงสุดควรน้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.5 MPa การกำหนดจุดสิ้นสุดของการอัดฉีดขึ้นอยู่กับปริมาณการฉีดและขนาดของแรงดันการอัดฉีด ข้อกำหนดพื้นฐานคือ หลังจากที่แรงดันการอัดฉีดถึงค่าสูงสุดแล้ว สารอัดฉีดจะไม่เข้าไปในรูภายในระยะ 30 มม. อีกต่อไป ณ จุดนี้ สามารถดำเนินการผูกท่อและปิดรูด้วยสารละลายได้
สาเหตุและมาตรการแก้ไขรอยแตกในอุโมงค์ระบายน้ำท่วมของโรงไฟฟ้าพลังน้ำลู่ติ้ง
2.2.1 การวิเคราะห์สาเหตุของการเกิดน้ำท่วมในอุโมงค์ระบายน้ำท่วมของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำลู่ติ้ง
ประการแรก วัตถุดิบมีคุณสมบัติไม่เข้ากันและไม่เสถียร ประการที่สอง ปริมาณซีเมนต์ในส่วนผสมมีมาก ทำให้คอนกรีตเกิดความร้อนจากการไฮเดรชั่นมากเกินไป ประการที่สาม เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของหินในลุ่มน้ำมีค่าสูง เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง หินและวัสดุที่เรียกว่าสารยึดเกาะจะเคลื่อนตัว ประการที่สาม คอนกรีต HF มีข้อกำหนดด้านเทคโนโลยีการก่อสร้างสูง ยากที่จะควบคุมในกระบวนการก่อสร้าง และการควบคุมเวลาและวิธีการสั่นสะเทือนไม่เป็นไปตามมาตรฐาน นอกจากนี้ เนื่องจากมีการเจาะอุโมงค์ระบายน้ำของโรงไฟฟ้าพลังน้ำลู่ติ้ง จึงเกิดกระแสลมแรง ส่งผลให้อุณหภูมิภายในอุโมงค์ต่ำ ทำให้เกิดความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างคอนกรีตกับสภาพแวดล้อมภายนอกมาก
​​
2.2.2 มาตรการแก้ไขและป้องกันรอยแตกในอุโมงค์ระบายน้ำท่วม
(1) เพื่อลดการระบายอากาศในอุโมงค์และปกป้องอุณหภูมิของคอนกรีต เพื่อลดความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างคอนกรีตกับสภาพแวดล้อมภายนอก สามารถติดตั้งโครงโค้งที่ทางออกของอุโมงค์ระบายน้ำ และสามารถแขวนม่านผ้าใบได้
(2) ภายใต้เงื่อนไขของการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านความแข็งแรง ควรปรับสัดส่วนของคอนกรีต โดยควรลดปริมาณซีเมนต์ให้น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และในขณะเดียวกันควรเพิ่มปริมาณเถ้าลอย เพื่อลดความร้อนจากการไฮเดรชั่นของคอนกรีต เพื่อลดความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างความร้อนภายในและภายนอกของคอนกรีต
(3) ใช้คอมพิวเตอร์ควบคุมปริมาณน้ำที่เติมเพื่อให้ควบคุมอัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์ได้อย่างเคร่งครัดในกระบวนการผสมคอนกรีต ควรสังเกตว่าในระหว่างการผสม เพื่อลดอุณหภูมิของวัตถุดิบที่ไหลออก จำเป็นต้องใช้อุณหภูมิที่ค่อนข้างต่ำ เมื่อขนส่งคอนกรีตในฤดูร้อน ควรใช้ฉนวนกันความร้อนและมาตรการระบายความร้อนที่เหมาะสมเพื่อลดความร้อนของคอนกรีตในระหว่างการขนส่งอย่างมีประสิทธิภาพ
(4) กระบวนการสั่นสะเทือนจำเป็นต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดในกระบวนการก่อสร้าง และการทำงานของการสั่นสะเทือนได้รับการเสริมความแข็งแกร่งโดยการใช้แท่งสั่นสะเทือนเพลายืดหยุ่นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 100 มม. และ 70 มม.
(5) ควบคุมความเร็วของคอนกรีตที่เข้าสู่คลังสินค้าอย่างเข้มงวด โดยให้ความเร็วในการไหลขึ้นไม่เกิน 0.8 เมตร/ชั่วโมง
(6) ขยายเวลาการถอดแบบหล่อคอนกรีตเป็น 1 เท่าของเวลาเดิม คือจาก 24 ชั่วโมงเป็น 48 ชั่วโมง
(7) หลังจากรื้อแบบหล่อแล้ว ให้ส่งเจ้าหน้าที่เฉพาะไปทำการพ่นบำรุงรักษาในโครงการคอนกรีตให้ทันเวลา น้ำที่ใช้ในการบำรุงรักษาควรมีอุณหภูมิ 20℃ ขึ้นไป และควรรักษาความชุ่มชื้นของพื้นผิวคอนกรีตไว้
(8) เทอร์โมมิเตอร์ถูกฝังไว้ในโกดังคอนกรีต อุณหภูมิภายในคอนกรีตจะถูกตรวจสอบ และความสัมพันธ์ระหว่างการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของคอนกรีตกับการเกิดรอยแตกจะได้รับการวิเคราะห์อย่างมีประสิทธิภาพ
​​
จากการวิเคราะห์สาเหตุและวิธีการแก้ไขอุโมงค์ระบายน้ำท่วมของโรงไฟฟ้าพลังน้ำซวงเหอโข่วและอุโมงค์ระบายน้ำท่วมของโรงไฟฟ้าพลังน้ำลู่ติ้ง พบว่า สาเหตุของอุโมงค์ซวงเหอโข่วเกิดจากสภาพทางธรณีวิทยาที่ไม่ดี การแก้ไขรอยต่อโครงสร้างที่ไม่เหมาะสม รอยต่อเย็น และโพรงระหว่างการเทคอนกรีต รอยแตกในอุโมงค์ระบายน้ำท่วมที่เกิดจากการอุดรอยรั่วและการอัดฉีดที่ไม่ดี สามารถแก้ไขได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการอัดฉีดสารเคมีด้วยวัสดุเรซินอีพ็อกซีดัดแปลงที่มีการซึมผ่านสูง ส่วนรอยแตกในอุโมงค์ลู่ติ้งเกิดจากความร้อนสูงเกินไปจากการไฮเดรชั่นของคอนกรีต สามารถแก้ไขและป้องกันได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการลดปริมาณซีเมนต์อย่างเหมาะสม และใช้สารลดน้ำพิเศษประเภทโพลีคาร์บอกซิเลตและวัสดุคอนกรีต C9035