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第三节 水工与材料研究

  根据黑龙江省的气候等自然特点,50年代末和60年代初对水利工程材料和结构等方面, 进行了试验研究工作,并将取得的成果在工程建设中推广应用。
    一、冷混凝土试验研究
    为解决混凝土工程的冬季施工问题,1960年开始进行水工冷混凝土的试验研究工作。通 过大量的标准体积的不同掺盐量和不同冻结温度的混凝土试块试验,以及对定量的计算掺盐 量方法、测定砂浆溶液的冰点、不同条件下钢筋锈蚀等问题的试验研究,先后提出《水工混 凝土试验研究报告》、《冷混凝土的原理及其使用》、《汤原县汤旺河灌区拦河坝补修护坦 工程使用冷混凝土的经验》等试验研究成果。对充分利用水泥水热化及地热等其他热源,提 高混凝土硬化温度,扩大冷混凝土的使用范围,计算冷混凝土预期硬化温度和掺盐量,以及 地面上部使用有钢筋的冷混凝土结构、防止钢筋锈蚀的保护层密实厚度等提供科学依据。解 决了水工冷混凝土在-30℃以上的气温下,进行露天浇筑和硬化问题。先后在绥棱县上集灌 区三号闸、克东县新生灌区乌裕尔河拦河坝、延寿县嘉信子灌区第二电站排水闸、甘南县东 阳排水闸、林甸县东升抽水站、北安县福安农场进水闸、肇东县托公抽水站、北部引嫩工程 双阳河节制闸、中部引嫩工程马场闸、虎林县石头河水库扬岗电站、泥河水库节制闸等工程 中推广应用。这项研究成果基本解决了黑龙江省的冬季混凝土施工技术问题,并突破了国内 在冷混凝土使用范围、有关规范和资料等的规定。
    二、高分子合成材料的应用研究
    为解决水利工程的隐患问题,从1974年开始,对应用高分子合成材料进行化学灌浆补强 试验研究。1975年,省水利科学研究所和省水利勘测设计院,共同拟定试验配方和采用三层 环氧玻璃钢的补强处理方案,对密山县青年水库输水洞裂缝进行补强的试验施工,经多年运 用至今未出现问题。1977年又对五常县龙凤山水库大坝东山接头漏水,进行水泥和红星一型 速凝剂灌浆处理试验。由于漏水原因是沿山势走向的基岩裂缝通道渗漏所造成,灌浆的防渗 效果不明显中间停止。但1978年对尚志县黑龙宫水库输水洞化学灌浆试验效果良好。1979年 为使化学灌浆及补强新技术在全省水利工程上推广应用,转向为实际工程服务的试验研究, 相继在勃利县桃山水库的帷幕灌浆和绥化县新城抽水站渡槽的纵向粘结进行施工试验研究。 1980年为解决哈尔滨市松浦排灌站厂房涵洞漏水问题,开始进行氰凝灌浆的试验研究,1981 和1983年两次在灌溉用水前完成灌浆堵漏施工。此后又对甘南县音河水库进水闸胸墙裂缝、 二龙山农场跃进水库输水洞裂缝、延寿县新城水库发电隧洞等进行灌浆补强。1982年还在呼 兰县腰堡抽水站引水洞、巴彦县少陵水库放水洞进行潮湿环氧砂浆的补强施工试验,均取得 预期效果。
    三、平原水库护坡材料试验研究
    为解决平原水库土坝护坡问题,1971年进行了渣油沥青混凝土护坡的试验研究。通过不 同配比进行热拌沥青混凝土热性的模型试验后,1972年和1973年在拜泉县三道镇水库选500延 长米实验段,采用10个配比方案和纯渣油、沥青、混凝土护面,水泥板盖面渣油、沥青混凝 土护面,带排水层的渣油、沥青混凝土护面,钢丝网渣油、沥青混凝土护面等4种结构形式进 行试验。1974年在林甸县东升水库采用苇筋和麻布两种渣油、沥青混凝土形式的500平方米护 坡段进行试验,经过一年的运用,因抗拉度不够遭到破坏,而停止试验。1975年和1976年先 后在青冈县胜利水库和兰西泥河水库采用渣油、沥青混凝土护坡,由于施工中对技术要求的 控制程度不同,效果也不同。根据这种情况,试验研究由单纯从材料的配比,转向室内的沥 青改性研究。1980年根据室内试验的成果,选择最优配比,将过去的80%酸性材料,改为90% 的碱性材料,在南部引嫩工程中进行护坡试验。1983年解决别拉洪河渠道的衬砌工程问题, 又进行研制乳化沥青,应用于护面上的工作。
    四、栅格式消能工的试验研究
    1965年在绥化县水利局设计施工的栅格式消能工程基础上,进行水工模型试验,提出《 东围子栅网式跌水模型试验报告》,对栅格式消能工的效果和有关理论、计算公式等提出论 据。1978年全国水工建筑物消能防冲学术讨论会,肯定了栅格式消能工在小型工程上的发展 前途。1980年为充实栅格式消能工的系统理论数据,省水利科学研究所继续进行研究。1981 年提出《新鲜河水库栅式溢洪道中间试验工程》成果;1982年提出《纵向网格状栅式消能工 在水库溢洪道上的应用》阶段试验研究成果,对有关总体布置、水力计算、消能计算及经济 效果等,做了比较系统的论述,为进一步推广应用,提供了科学依据。
    五、分散土及土工织物应用研究
    为解决西部地区的渠道塌坡问题,1981年开始结合南部引嫩工程的塌坡段,在试验室进 行分散土的工程特性和防治措施的渗流模型试验。1982年提出对分散土的分布特性,采用石 灰土和砂反滤防治分散的作用及其掺量等试验成果。1983年又在1982年试验成果的基础上, 对砂反滤准则无纺布的反滤作用、石灰土的稳定性进行研究,并在三江平原的别拉洪河主河 道,进行冲刷段及坍滑段试验区的观测。通过观察、分析,提出《西部地区分散土的工程特 性及防治措施》、《分散土的冲蚀特性与土工布的防冲作用》和《土工织物在红土山防洪堤 应用》等试验研究成果,基本弄清渠道塌坡的成因,并提出各种防治措施。