[发明专利]一种堆石混凝土坝

说明书

技术领域

本发明涉及水利工程的技术领域，特别涉及一种堆石混凝土坝。

背景技术

堆石混凝土是由清华大学提出的一种新型混凝土，是在自密实混凝土技术的基础上发展起来的一种新型大体积混凝土施工方式。它首先将大粒径(最大粒径可达1m以上)的堆石直接入仓，形成有空隙的堆石体，然后从堆石体上部浇筑专门开发的低水化热低成本自密实混凝土，利用该自密实混凝土的高流动抗离析性能，使自密实混凝土依靠自重填充到堆石的空隙中，形成完整、密实、有较高强度、低水化热、低收缩变形的大体积混凝土。堆石混凝土技术具有施工工艺简单，综合单价低，水化温升低，现场质量控制容易，体积稳定性好，适合机械化施工，施工速度快等优点，特别适合应用于水电、风电、石化、公路、铁路、桥梁、港口、机场、水利、市政、房建、环境等诸多行业的大体积混凝土施工中，具有广阔的发展前景。

但是，人们在对混凝土大坝耐久性的研究中发现：施工缝面和结构缝面渗漏是影响坝体抗渗性的关键因素，成为渗水的主要通道。比如混凝土坝的浇筑层面、缝面以及新老混凝土的粘结面等，这些部位在温度应力和环境等因素的影响下，往往成为抗裂、抗滑和抗渗的薄弱环节。堆石混凝土由于采用块石分层堆放、自密实混凝土分层充填的施工方式，因此存在水平施工缝，再加上堆石混凝土坝的横缝，这些缝面将是结构长期安全运行过程中抗渗的薄弱环节，其抗渗性能的好坏直接影响此类结构的安全性和可靠性，对整个结构的稳定、抗裂等至关重要。传统大坝的防渗结构大多是采用水泥砂浆或者抗渗性好的混凝土，这种结构耐腐蚀性和抗裂性能都有限，特别是由于施工质量和运行维护等原因可能会产生裂缝，将会不同程度地破坏其防渗功能。对于堆石混凝土坝，施工速度快是其显著优点，而传统的防渗结构，将严重影响其施工速度。因此堆石混凝土坝的防渗问题成为制约堆石混凝土坝快速发展的一个关键因素。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种防渗性能强的堆石混凝土坝。

解决上述问题的技术方案是：这种堆石混凝土坝，在坝体的上下游面设有聚脲弹性体防渗层。

必要时，也可以在坝体的全部挡水和过流面设有聚脲弹性体防渗层。

由于聚脲是一种防水、防腐、抗冲耐磨、抗湿滑、耐热的材料，具有零VOC(Volatile Organic Compounds，挥发性有机化合物)、符合环保、快速固化、理化力学性能优异、施工效率高等优点，采用该防渗层会显著提高堆石混凝土坝的防渗性能。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的防渗层的位置示意图。

具体实施方案

喷涂聚脲弹性体防渗层之前，应采用角磨机、高压水枪等工具对混凝土表面进行处理。采用高压水枪冲毛，压力宜控制在5MPa～40MPa之间。

图1是根据本发明的一个实施例的的防渗层的位置示意图示出了坝体与水流接触及可能接触的表面。这种堆石混凝土坝，在坝体的上下游表面设有防渗层3，该防渗层是采用旋喷膜工法的聚脲弹性体防渗层。该防渗层的喷涂范围贯穿左岸到右岸，喷涂高度可以在校核洪水位2向下h处到坝底高程4处。h为安全水头，其计算公式如下：

h=σwkρg]]>

其中σ_w-堆石混凝土的抗渗强度

k-安全系数

ρ-水的密度

g-重力加速度

那么，坝体喷涂高度＝校核洪水位-坝底高程-安全水头(如图1所示)。

此外，考虑到施工质量参差不齐，对于施工质量较差的工程，应该提高其安全系数，增大其喷涂范围，必要时可以考虑坝体全部挡水和过流面喷涂聚脲材料，即设有采用旋喷膜工法或手刮工法的聚脲弹性体防渗层。当然也可以采用一般喷涂法。

优选地，在上下游之间的表面的裂缝部位设有采用旋喷膜工法或手刮工法的聚脲弹性体。当然也可以采用一般喷涂法。对于横缝1以及已有裂缝部位厚度需要根据缝宽确定其厚度。此外，对于横缝以及其他特殊部位喷涂时需要进行特殊处理。

优选地，在溢洪道、孔口、坝体溢流面的表面设有采用旋喷膜工法或手刮工法的聚脲弹性体防渗层。当然也可以采用一般喷涂法。