[发明专利]心墙堆石坝

说明书

本发明公开了一种心墙堆石坝，包括铅丝石笼、自密实混凝土、上游土工布、下游土工布、上游堆石区、下游堆石区、铜片止水、混凝土基座、灌浆廊道等，用自密实混凝土代替传统的粘土心墙或沥青混凝土心墙，用铅丝石笼+土工布代替传统的过渡区，利用铅丝石笼起到稳定和保护心墙的作用，利用土工膜的不透水性起到防渗作用。体型式简单、优化了坝体断面分区、施工速度较快，施工干扰小，施工与后期检修方便。

技术领域

本发明涉及土石坝，尤其是一种心墙堆石坝。

背景技术

土石坝是土坝、堆石坝和土石混合坝的总称，是人类最早建造的坝型，具有悠久的发展历史，在世界范围内使用极为普遍。按施工方法的不同，土石坝可分为：碾压式土石坝、抛填式堆石坝、定向爆破坝、水力充填坝和水中倒土坝等，其中应用最广泛的是碾压式土石坝类型。

心墙坝属于碾压式土石坝的一种，由于心墙设在坝体中部，施工时就要求心墙与坝体大体同步上升，因而两者相互干扰大，影响施工进度。而且心墙料与坝壳料的固结速度不同(砂砾石比粘土固结快)，心墙内易产生“拱效应”而形成裂缝。

随着技术的发展，以沥青混凝土坝作为防渗材料的土石坝应用的越来越多，沥青混凝土心墙坝对地基有较强的适应性，沥青混凝土是一种粘弹性材料，其抗渗性及抗冲蚀性远高于粘土心墙，沥青混凝土的变形模量和动剪切模量大，抗疲劳性强，运行期不存在水力劈裂及冲蚀问题，即使产生裂缝其自身有自愈的能力。上下游由过渡料保护，地震时不会产生破坏，抗震安全性好，另外沥青混凝土心墙位于坝体内部，心墙所处环境温度恒定，沥青混凝土的各项特性不受气候影响。但是沥青混凝土心墙坝存在诸多缺点，例如对沥青原材料要求高，施工要求高、沥青混凝土性能测试方法缺乏标准、一旦出现裂缝修复极其困难等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种心墙堆石坝，采用铅丝石笼和土工布代替传统心墙坝的过渡层，采用自密实混凝土心墙代替粘土心墙或沥青混凝土心墙，在心墙底部设置混凝土基座，上述方案能有效减少传统心墙和堆石料的变形不协调性，加快施工速度。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：一种心墙堆石坝，包括上游干砌石护坡、上游堆石区、上游过渡层、心墙、下游过渡层、下游堆石区、上游防浪墙、下游防浪墙、帷幕灌浆、灌浆廊道，上游过渡层为上游铅丝石笼加上游土工膜结构，下游过渡层为下游铅丝石笼加下游土工膜结构，上游铅丝石笼和下游铅丝石笼靠近心墙一侧分别采用上游土工膜和下游土工膜封闭，心墙为自密实混凝土心墙，在自密实混凝土心墙底部设置混凝土基座，在混凝土基座和自密实混凝土心墙中间设置铜片止水。

所述上游铅丝石笼和下游铅丝石笼采用逐层堆放，尺寸由上到下尺寸逐渐加大，上下层石笼错缝码放。

所述上游铅丝石笼和下游铅丝石笼外形尺寸根据坝体高度选择，铅丝石笼所用铅丝选用高镀锌铅丝，水平拉力线、捆结线外径为≥2.2mm，铅丝镀锌量大于245g/m²，抗拉强度不小于420MPa。

所述上游土工膜和下游土工膜的材质为两布一膜土工布，土工布公称厚度≥3.0mm，密度≥0.94g/cm³,纵横向拉伸屈服强度≥40N/mm，纵横向拉伸断裂强度≥60N/mm，纵横向屈服伸长率≥11％，纵横向断裂伸长率≥600％，纵横向直角撕裂负荷≥340N，抗刺穿强度≥720N，水蒸气渗透系数≤1×10^-13cm/s。

所述游土工膜和下游土工膜的材质为高强度加筋土工膜，土工膜底部伸入混凝土基座内部，伸入长度≥0.5m。

所述混凝土基座为素混凝土结构，混凝土强度≥C25，基座深度≥0.1H，H为坝高，且不小于0.5m。

所述自密实混凝土心墙符合JGJ/T283-2012《自密实混凝土应用技术规程》的要求，且渗透系数≤10^-5cm/s。