[发明专利]一种采用混合料填筑面板坝陡岸坡的结构及其施工方法

说明书

技术领域

本发明属于水利水电工程堆石坝处理施工技术领域。

背景技术

混凝土面板堆石坝因其良好的适应性、经济性和安全性，得到了众多坝工专家的青睐。随着该坝型的广泛应用，在运行中也暴漏出一些问题，如坝体变形过大或不均匀导致的坝体渗漏量增加，面板堆石坝堆石变形对上游防渗体有很大的影响，一旦后期堆石变形过大，则会出现面板和接缝止水破损等现象。在统计调查面板坝建设中发现，很多工程的垫层料开裂、面板和接缝止水破损等现象主要集中在趾板下游一定范围内的陡岸坡地带，究其原因主要是陡岸坡和堆石体变形不均匀所致，如我国的株树桥、天生桥一级等面板坝。

在借鉴上述工程的经验教训的同时，我国的面板坝设计规范对陡坡段的处理措施进行了明确：“趾板下游0.3倍～0.5倍坝高范围内的堆石体不应有妨碍堆石碾压的反坡和陡于1:0.25的陡坎。”在规范颁布后的工程建设中，中对于类似陡坡和反坡位置均按照规范要求采用了“回填混凝土或者浆砌石”的方式，较好的限制了坝体与岸坡之间的不均匀变形，防范了因变形导致的上游垫层料开裂、面板和止水变形过大的可能。但在施工中发现，“回填混凝土或者浆砌石”的方式需等到坝体填筑至陡坎或者反坡临近高程时才能对相应部位的开挖，而后进行回填混凝土或者浆砌石处理。同时，回填混凝土现场需要立模板，甚至布置插筋，水泥浆液也会不同程度的污染堆石料，影响其渗透性，其可行性和安全性均存在一定的缺陷；而浆砌石是一种相对混凝土具有经济优势的材料，但是人工堆筑的时间长，对大坝填筑工期的影响尤为明显。所有，目前工程中常用的“回填混凝土或者浆砌石”技术对坝体填筑和大坝防洪渡汛断面的进度影响大，施工干扰大，经济性有待优化，且可能对坝体下游的排水存在一定的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用混合料填筑面板坝陡岸坡的结构及其施工方法，解决堆石坝填筑过程中周边陡坡段的回填处理和坝体填筑同时上升，确保陡坡反坡段岸坡和坝体堆石形成有效支撑体，保障上游防渗体结构安全。同时优化回填部位的工程投资，保障大坝渡汛断面按期填筑完成，排除回填部位施工对坝体下游堆石排水性能的影响。

本发明是这样实现的：

本发明首先是一种采用混合料填筑面板坝陡岸坡的结构，包括陡岸坡，该陡岸坡坡比陡于1:0.25，或者角度大于76°，坡度高度3m及以上，沿陡岸坡依次填筑有混合料、过渡料和堆石料；混合料是由所述过渡料、水泥和水按照比例拌制并摊铺碾压修坡构筑而成。该混合料具有一定的粘性和干燥性，利于碾压设备碾压施工和施工后的密实性。在施工过程中混合料的摊铺、碾压可以和坝体填筑同步施工，保障了工期。该技术方案中的混合料可以和岸坡充分接触，避免了坝体堆石和边坡之间的不均匀变形，防止了因堆石体变形过大或者不均匀导致坝体防渗体系破坏的发生，保障了大坝安全。

其中，所述混合料的摊铺厚度不超过最大粒径的1.6倍；过渡料的摊铺厚度为1～2m。混合料所用过渡料最大粒径为200mm～300mm，小于5mm的颗粒含量为155～30％，含泥量小于8％。

上述采用混合料填筑面板坝陡岸坡的结构的施工方法包括如下步骤：

S1，填筑区域陡岸坡的浮渣、坡积物及松动块石的清理；

S2，现场测量需要回填的陡岸坡区域边界线，并进行标示；

S3，称量过渡料，然后按照拌合要求称量水泥和水；

S4，将水泥和过渡料进行掺配，然后按照要求的体积比加水，并反复拌合，直至拌合物干湿均匀；

S5，将拌和好的混合料装载后运至陡岸坡区域开始摊铺，采用同过渡料相同的振动碾进行对混合料先应静碾2遍，而后在采用振碾按照过渡料要求碾压；对于设备碾压不到的部位应采用小型自行碾或液压夯板配合完成；

S6，待混合料填筑碾压完成后，按照大坝填筑要求完成周边过渡料和堆石料的填筑和碾压施工；

S7，重复上述施工流程直至结束。

其中，S3中所述拌合要求为：按质量计算，拌合完成后的产物中，水泥含量为60kg～100kg/m³，水含量为70～120kg/m³。

本发明对面板堆石坝坝体填筑范围的陡坡部位采用过渡料拌制的混合材料进行回填碾压，使得岸坡处理与坝体填筑可以同步施工，保障了工程工期。该技术方案中的混合料可以和岸坡充分接触，避免了坝体堆石和岸坡之间发生不均匀变形，防止了因堆石变形导致坝体防渗体系的破坏，保障了大坝安全。