Hormigon Compactado en Represas

Randall P. Bass, PE, Schnabel Ingeniería Charles M. Kahler, PE, Schnabel Ingeniería

El Cobb County-Marietta Water Authority (CCMWA) y la Ciudad de Canton, Georgia, reconoció la necesidad y comenzó el proceso de planificación de un nuevo depósito de abastecimiento de agua hace más de diez años. El resultado concreto compactado rodillo (CCR) para crear la represa embalse se está terminando, al mismo tiempo, la zona está experimentando la peor sequía de la historia.

Registrarse Hickory Creek es una presa de 180 pies (55 metros) de altura, 956-pies (291 m) de largo RCC gravedad presa. La presa tendrá una embargar 411-acres (166 hectáreas) con un depósito de suministro de capacidad de 44 MGD (167 mld). Una estación de bombeo situada a unos 1,5 millas (2,4 km) por debajo de la presa sobre el río Etowah proporcionará agua para el llenado inicial y completar la reserva para mantener la deseada la capacidad de oferta.

Principios de la planificación de los estudios identificados que un dique de tierra y una presa RCC fueron posibles opciones viables para el sitio. Debido a que el tipo de presa que no afectan el rendimiento, la selección se basó en la economía y el calendario. Después de considerar todos los diversos factores, se determinó que la presa de RCC costaría aproximadamente $ 4 millones menos y puede ser completado dentro de la Ciudad del ambicioso programa para terminar la construcción antes de finales de octubre de 2007.

Parámetros de diseño y planificación

Dado que el proyecto de calendario acelerado no permite para la realización de la totalidad del diseño y aprobación por parte de Georgia de seguridad antes de Represas Programa de inicio de la construcción, el proyecto fue dividido en dos fases. Fase I de diseño y las obras de construcción cubiertos fundación de excavación y el tratamiento, las mejoras de la infraestructura, y controles de erosión y sedimentos. Además, la Fase I base de trabajo sirve como una extensión de la geotécnicos / programa de exploración geológica de campo. Para superar el hecho de que porciones de la presa La huella de la zona eran inaccesibles debido a las pendientes de roca, el equipo decidió continuar con el trabajo de investigación del subsuelo después de la fundación fue expuesto y el acceso es más asequible. Fase II trabajo abarcó la construcción de la presa de RCC y hormigón armado y muros de formación ogee cresta vertedero. Esta fase de trabajo de diseño avanzado, mientras que la primera fase de construcción está en marcha.

El diseño del proyecto fue la tormenta de la precipitación máxima probable (PMP),

que a lo largo de los 8,2 milla cuadrada (21,2 kilómetros cuadrados), cuenca de drenaje producido una afluencia de casi 64.000 pcs (181 m 3 / seg.) Durante una hipotética tormenta de 6 horas. Debido a las limitaciones de la propiedad, a sólo 10 pies (3 m), se dispone de piscina por encima de la normal a la parte superior de la presa. Para pasar la tormenta de diseño con seguridad a través del vertedero con la cabeza un máximo de 10 pies (3 m), uno de 250 pies (76 m) de largo con ogee vertedero de cresta fue diseñado. A 110-pies (33,5 m) de largo sección cerrada vertedero fue diseñado en el centro del vertedero, que incluyen una anchura de 6 pies (1.8 m) de altura de Crest Obermeyer Gate. Cuando la cresta puerta está completamente bajado, esta sección vertedero tiene la capacidad de pasar 16 pies (4,9 m) de depósito de cabeza.

Casi terminado Hickory Creek Registrarse presa RCC

Más información sobre RCC:

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Debido a que el sitio contenía una presa muy estrecho valle con empinadas pilares, uno de 250 pies (76 m) de largo vertedero transición a una cresta de 130 pies (39,6 m) de ancho stilling cuenca fue diseñado. Cálculos de diseño hidráulico y un modelo de estudio realizado en el Laboratorio de Investigación del Agua de Utah en la Universidad Estatal de Utah en Logan, confirmó que esta configuración de seguridad que el diseño pase la tormenta.

Construcción

La baja oferta de la primera fase del contrato era de $ 5.1 millones y fue adjudicado a la empresa Thalle construcción en octubre de 2005. El Contrato de la Fase I consistió en la fundación de excavación, preparación del pilar, el desvío temporal arroyo, sitio de las vías de acceso y el área de primaria, y de corte de hormigón y construcción de la pared lechada programa. El contratista completó la excavación en masa a finales de febrero de 2006 y comenzó selectiva de voladuras la roca base a principios de marzo. operaciones de voladura se completó en julio.

Nicholson Construction Company, como subcontratista para la construcción Thalle Empresa, realizó la lechada programa entre finales de junio y mediados de octubre de 2006. Este consistía en una doble hilera de cortina con lechada primaria hoyos situado a 20 pies (6,1 m) en los centros. La profundidad de la cortina de lechada en general 25 pies (7,6 m) en la zona de la llanura de inundación y de 35 a 80 pies (10,7 a 24,4 m) en el pilar áreas. Un drenaje / Galería de la inspección fue diseñado en el dique con el centro de la galería ubicada a 18 pies (5,5 m) aguas abajo de la presa de referencia (cara anterior de la presa) y se extiende hasta la mayoría de los pilar cara.

Los fines de la secciones de pilar se basa en la roca parcialmente degradado (PWR), que contiene numerosas vetas de material de grano fino que limitaría la instalación de una cortina de lechada en este ámbito. Una de 20 pies (6.1 m) de profundidad de corte de hormigón de pared fue construido a través de la PWR final en cada pilar.

En $ 36,6 millones, fue también el Thalle baja postor en la segunda fase del proyecto. Posteriormente, se unieron con Thalle ASI Constructors, Inc. como subcontratista para la construcción de la represa.

La sección principal de la presa se construyó con CCR. Geomembrana forrados paneles, anclado a la vertical ascendente logrado enfrentar la presa de la impermeabilización. Capri siempre la línea. La cara abajo de la presa se construyó con hormigón convencional dentro de la zona de vertedero y lechadas RCC enriquecido en otros lugares. La pendiente de la cara abajo se 0.8H: 1V.

El convencional medidas concretas dentro de la sección vertedero se construyó simultáneamente con la presa RCC ascensores. Sin embargo, el vertedero se construyeron muros de formación mediante la libre después de consolidado el hormigón. La porción de la cuenca stilling el vertedero fue construido con hormigón reforzado y el rock convencional anclas anclado stilling la cuenca underlaying a la base.

La galería de drenaje y la vigilancia de la presa ha expuesto RCC muros convencionales con un suelo de hormigón y prefabricados de hormigón armado de techo de acero tapas. Fundación de los desagües, piezómetros, inclinómetros y se perforaron e instalado durante la construcción de la galería. La galería se extiende por cerca de dos tercios la longitud de la presa.

RCC y la colocación de mezcla

CCR fue producido utilizando un portátil CS Johnson-Ross BTRR Bandit-600 tipo "batch" y una planta de IHI HyDam 4500D mezclador. Aunque la capacidad de la planta es de 800 toneladas por hora, que normalmente operan a una tasa de producción de 550 toneladas por hora.

CCR fue entregado el lote de la planta a través de una presa cerca de 2.500 pies (762 m) de largo RoTec cinta transportadora. Un RoTec tripper y 60 pies (18,3 m) de largo transportador oscilante emitido RCC a diferentes lugares de la presa. El balanceo del transportador había un elefante en el tronco a fin de reducir la segregación en el punto de descarga.

Planta de Áridos y RCC de Reservas RCC, transporte y colocación Tres topadoras propagación del tamaño de la RCC en el 12-pulgadas (300 mm) los

ascensores. El topadoras estaban equipados con sistemas de guiado por láser para obtener una superficie plana. Donde el espacio es limitado o el acceso era difícil, un pequeño Komatsu D-21 fue utilizado. En otras partes, la difusión se realiza con un tamaño mayor-John Deere 850J y una topadora Caterpillar D5 tamaño medio. El D5 también se utilizó para terminar el grado RCC ascensores.

Superficies horizontales expuestas a más de 500 grados horas frío se consideraron necesario la difusión de las articulaciones y alrededor de un 3/8-inch (10 mm) de espesor de capa de mortero de la ropa de cama justo antes de la colocación de nuevos CCR ascensor. La combinación de la ropa de cama que figuran 800 libras de cemento con una relación agua cemento de 0,59. Fría las articulaciones más de 36 horas requiere lavado a presión antes de la difusión de la cama de mortero.

Las especificaciones del proyecto requiere la Corporación para ser compactado a una densidad mínima de 97 por ciento de Teórica Aire Libre Densidad. Un doble tambor Ingersoll-Rand DD-130 y un solo de batería Ingersoll-Rand SD-100 se utiliza para compactar la RCC. Generalmente con cuatro pases de doble tambor rodillo fueron suficientes para lograr la densidad requerida. Un mayor número de pases es necesaria al utilizar el rodillo de un solo tambor. Las zonas adyacentes a la cara aguas arriba y aguas abajo de la presa fueron compactados mediante un menor Ingersoll-Rand DD-24. Secciones donde el acceso era difícil fueron compactados mediante placa fraude y saltos.

La colocación de RCC se inició a mediados de diciembre de 2006 y se completó a principios de junio de 2007. La colocación se realizó con un desplazamiento hasta la parte superior de la galería y, a continuación, dos turnos para la mayoría de los recordatorios de la presa. Normalmente, la tarde se utiliza para establecer grupos de trabajo y formas.

Frente a los sistemas de temporal y Encofrados

Un total de 2000 a tamaño completo [6 pies x 16,5 pies (1,8 mx 5,0 m)], así como 500 de medio tamaño paneles prefabricados de hormigón fueron fabricados en el sitio. Todos los paneles son de 5 pulgadas (125 mm) de espesor y sirve para encofrados RCC colocación. Los instalados en la cara aguas arriba se alineaban flexible CARPI 40 mil impermeabilización de membrana sintética. Los paneles instalados en el lado descendente de la chimenea con una sección de decoración para hacer frente fines estéticos. Formas de madera se utilizaron para formar los pasos de la parte de abajo de la presa.

Aguas arriba se enfrentan y detalles.

Grout-CCR enriquecido se utilizó para dar la exposición de los pasos abajo de la presa un aspecto mejorado en comparación con el típico expuestos RCC. Una mezcla de lechada fue preparada con una planta de mezcla coloidal en las proporciones de una parte de cemento portland a una parte de agua en peso. Después de que el RCC ha sido clasificado y antes de la compactación, la lechada se vierte manualmente en la parte superior de la RCC recién colocado junto a la madera de los formularios. Entonces los trabajadores internos vibrar la lechada en el nuevo CR. Compactación de la RCC en esta área se realizó con placa de fondo plano fraude, lo que resulta en un suave, agradable estéticamente expuesta paso.

RCC de Control de Calidad

RCC Áridos

Agregado para el CCR fue aplastada de Lafarge en

América del Norte Ballground, Ga, cantera. Clasificados agregado y base de agregado grueso N º 4 fueron transportados al sitio y se almacenan en dos reservas cerca de la planta de mezcla RCC. Gradación total se realizó en tres puntos diferentes: en la cantera antes de transportar, en muestras obtenidas de las existencias, y en la planta de mezcla de muestras para comprobar la cinta de la gradación de los agregados combinados. El tamaño total máxima para el conjunto de mezcla fue de 2 pulgadas (50 mm). En la mayoría de los casos, las gradaciones de los agregados de la mezcla cumplan los límites especificados para el proyecto.

Mezclar RCC

Formación y las medidas que muestra la pared de hormigón convencional sobre el derecho y lechadas RCC enriquecido a la izquierda.

La resistencia a la compresión especificada CCR fue el 2000 psi (14,8 MPa) a 180 días. Un completo programa de pruebas de laboratorio se aplicó para determinar las nuevas propiedades, así como las propiedades mecánicas de los endurecido CRR con tres diferentes proporciones de mezcla. Los métodos de ensayo incluido Vebe tiempo, unidad de peso, contenido de aire y humedad. Además, la realización de pruebas para evaluar las propiedades mecánicas RCC se realizó con 6 pulgadas x 12 pulgadas (150 mm x 300 mm) cilindros. Ensayos mecánicos incluyen resistencia a la compresión, resistencia a la tracción indirecta y el módulo de elasticidad. Pruebas de fuerza también fue realizada en el curado acelerado de los especímenes y las correlaciones fueron desarrollados para predecir los 28 y 180 días fuertes fuerza sobre la base de los resultados de las pruebas anteriores. Estas correlaciones se han utilizado para pronosticar RCC fuerza durante la producción de pruebas. Compañero fuerza especímenes fueron curados normalmente y probado en las edades de hasta 365 días.

Sobre la base de los principios de la fuerza y especifica los resultados de las pruebas,una mezcla de RCC con 150 kg /m 3 (89 kg / m 3) detipo I / II de cemento portland y 150 kg / m 3 (89 kg / m 3) Clase F cenizas volantes se

seleccionado. Después de varias semanas de la colocación de CCR, la mezcla se ajustó y las siguientes proporciones de mezcla se utiliza para el resto del proyecto: 135 lb / m 3 (80 kg / m 3) de tipoI / II de cemento portland;165 lb/ m 3 (98 kg /

m 3) Clase F cenizas volantes; 3600 lb / m 3 (2136 kg / m 3) de piedra triturada; y 225 lb / m 3 (133 kg / m 3) de agua. El objetivo Vebe tiempo fue de 25 ± 5 segundos.

Antes del comienzo de la colocación de CCR en la presa huella, un ensayo sobre el terreno se construyó para validar el contratista y los medios y métodos para comprobar el rendimiento de las mezclas CCR. La sección de pruebas también ofreció una oportunidad para capacitar a personal de las pruebas.

El análisis estadístico de la producción de muestras de los resultados de las pruebas realizadas de acuerdo con el Instituto Americano de Concreto Informe del Comité 214, mostró muy buena variación global. El curado acelerado de la resistencia correspondiente a 180 días de resistencia para el proyecto un promedio de 3010 psi (20,8 MPa).

Un total de 218.000 m 3 (167000 m 3) de CCR y 9.000 m 3 (6900 m 3) de hormigón convencional se colocaron a construir este 180 pies (55 m) de alto dique, que es el más alto de no-regulación federal presa en Georgia. El costo en el lugar de los CCR

se 74.67/yd $ 3 ($ 97,66 / m 3), incluido el costo de los materiales, mezcla, transporte, colocación y curado.

El llenado inicial está programada para comenzar en enero de 2008. Llenado inicial está prevista para 18 meses para alcanzar el nivel normal de funcionamiento. La creación de este depósito de abastecimiento de agua ayudará a evitar futuras crisis de abastecimiento de agua para el rápido crecimiento de la ciudad de Cantón y la venta al por mayor para los clientes de la autoridad del agua.

Créditos

Propietario: La ciudad de Cantón y El Condado de Cobb-Marietta Water Authority, Ga Ingeniero: Ingeniería Schnabel, Alpharetta, Ga Contratistas: Thalle Construction Company, de Hillsborough, Carolina del Norte y la Liga de Constructores, Buena Vista, Colorado