一種雙層面板堆石壩及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水利工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙層面板堆石壩及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]面板堆石壩最早出現(xiàn)在19世紀(jì)50年代美國加利福尼亞州內(nèi)華達(dá)山脈的礦區(qū)，當(dāng)時(shí)的堆石壩采用木面板防滲。經(jīng)過150余年的發(fā)展，現(xiàn)代面板堆石壩基本為混凝土面板堆石壩，因其具有造價(jià)低、工期短的特點(diǎn)，混凝土面板堆石壩得到了蓬勃的發(fā)展，已成功建設(shè)200m級(jí)的高壩。面板堆石壩主要由三部分組成:防滲面板、防滲接地結(jié)構(gòu)和堆石壩體；防滲面板是堆石壩的主要防滲部件，面板通過周邊縫與防滲接地結(jié)構(gòu)連接。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中有幾種建筑土石壩的方法:1)采用自密實(shí)混凝土材料建筑混凝土大壩的施工方法，該方法主要應(yīng)用于建筑具有較大混凝土防滲體的壩體結(jié)構(gòu)，如混凝土心墻堆石壩、混凝土重力壩等；2)采用復(fù)合面板材料制成的面板及其防滲體施工方法，該土石壩采用一種復(fù)合材料代替混凝土制成面板，其復(fù)合材料面板施工工序復(fù)雜，需要設(shè)計(jì)防滲體協(xié)助防滲，工期長且防滲能力很難保證；3)由玻纖砂漿層和玻璃鋼層組成的防滲面板及其施工方法，該防滲板本質(zhì)也屬于一種復(fù)合材料面板，其施工條件要求較高，施工復(fù)雜。同時(shí)，根據(jù)已有路堤建立大壩，或在已有地震堆積體基礎(chǔ)上建立大壩，在這些特殊場地，大壩的主體建筑材料并不是按照壩工設(shè)計(jì)要求進(jìn)行填筑，其填筑各項(xiàng)指標(biāo)不能完全掌握。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的在于提供一種雙層面板堆石壩，增強(qiáng)壩體強(qiáng)度和防滲，適用于已有路堤建立大壩、已有堆積體基礎(chǔ)上建立大壩和新建大壩工程；本發(fā)明的目的在于提供該雙層面板堆石壩的施工方法。
[0005]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種雙層面板堆石壩，其包括堆石堆積體、混凝土面板、土工膜和高聚物復(fù)合面板，在所述的堆石堆積體的上游側(cè)覆蓋高聚物復(fù)合面板，在高聚物復(fù)合面板上覆蓋土工膜，在土工膜上覆蓋混凝土面板。
[0006]所述的堆石堆積體橫截面呈梯形形狀。
[0007]所述的混凝土面板由鋼筋和自密實(shí)混凝土澆筑而成；混凝土面板的配筋率為
60~100kg/m3 ο
[0008]所述的高聚物復(fù)合面板由充填于堆積體中的高聚物和堆石組成；高聚物復(fù)合面板的厚度不小于50cm。
[0009]所述的雙層面板堆石壩的施工方法，包括以下步驟:
1)堆積堆石
將路堤或地震堆石堆積體進(jìn)行重型碾壓，形成梯形壩體；
2)注漿
在梯形壩體的上游側(cè)垂直于壩軸向，傾斜布置高聚物注漿管，在高聚物注漿管外側(cè)覆蓋鋪設(shè)一層土工膜；在土工膜外側(cè)搭建混凝土面板的模板，在模板內(nèi)部放入鋼筋網(wǎng)，在鋼筋網(wǎng)中插入混凝土注漿管澆注自密室混凝土，形成混凝土面板；往高聚物注漿管內(nèi)部注入高聚物，高聚物在高聚物注漿管內(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，體積膨脹，通過周邊的注漿孔充填周邊堆石的孔隙與堆石一起形成高聚物復(fù)合面板，高聚物復(fù)合面板的厚度不小于50cm，由高聚物復(fù)合面板覆蓋著的堆石為堆石堆積體；
3)拆除模板拆卸混凝土面板的模板。
[0010]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的雙層面板堆石壩能夠在已有路堤或地震堆積體基礎(chǔ)上建筑大壩，對壩體堆積體的填筑要求相對較低，避免了常規(guī)面板堆石壩在填筑過程中需要較高的填筑密實(shí)度和具有防滲作用的反濾層；混凝土面板采用鋼筋和自密實(shí)混凝土澆筑而成，可有效降低混凝土的水化熱，施工環(huán)節(jié)少等優(yōu)點(diǎn)；采用高聚物復(fù)合面板，增強(qiáng)壩體的防滲能力，避免在面板后方構(gòu)筑反濾層和過渡層，施工簡單；在雙層面板之間鋪設(shè)土工膜，能夠有效的阻止自密實(shí)混凝土流入堆積體中，為形成強(qiáng)度均勻的高聚物復(fù)合面板提供了保障；本發(fā)明的施工方法施工速度快，工藝簡單，適宜推廣應(yīng)用，具備很好的實(shí)用性。
【附圖說明】
[0011]圖1是雙層面板堆石壩的剖面示意圖；
圖2是混凝土面板平面示意圖；
圖3是高聚物面板平面示意圖；
圖4是壩體局部A放大示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[0013]如圖1~4所示，一種雙層面板堆石壩包括堆石堆積體1、混凝土面板2、土工膜3和高聚物復(fù)合面板4，在堆石堆積體I的上游側(cè)覆蓋高聚物復(fù)合面板4，在高聚物復(fù)合面板4上覆蓋土工膜3，在土工膜3上覆蓋混凝土面板2。
[0014]其中，堆石堆積體I的橫截面呈梯形形狀，混凝土面板2由鋼筋5和自密實(shí)混凝土6澆筑而成；混凝土面板的配筋率為60~100kg/m3。高聚物復(fù)合面板4由充填于堆積體中的高聚物7和堆石組成；高聚物復(fù)合面板4的厚度不小于50cm。
[0015]雙層面板堆石壩的施工方法，包括以下步驟:
1)堆積堆石
將路堤或地震堆石堆積體進(jìn)行重型碾壓，形成梯形壩體；同時(shí)根據(jù)路堤和地震壩體材料的強(qiáng)度參數(shù)進(jìn)行邊坡修整；
2)注漿
在梯形壩體的上游側(cè)垂直于壩軸向傾斜布置高聚物注漿管8，相鄰的高聚物注漿管8之間的間距5~10m，在高聚物注漿管8外側(cè)覆蓋鋪設(shè)一層土工膜3 ;在土工膜3外側(cè)搭建混凝土面板2的模板，在模板內(nèi)部放入鋼筋網(wǎng)5，在鋼筋網(wǎng)5中插入混凝土注漿管澆注自密室混凝土 6，形成混凝土面板2 ;往高聚物注漿管8內(nèi)部注入高聚物7，高聚物7在高聚物注漿管8內(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，體積膨脹，通過周邊的注漿孔9充填周邊堆石的孔隙與堆石一起形成高聚物復(fù)合面板4，高聚物復(fù)合面板4的厚度不小于50cm，由高聚物復(fù)合面板4覆蓋著的堆石為堆石堆積體I ;
3)拆除模板
拆卸混凝土面板2的模板。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙層面板堆石壩，其特征在于:其包括堆石堆積體(1)、混凝土面板(2)、土工膜(3)和高聚物復(fù)合面板(4)，在所述的堆石堆積體(I)的上游側(cè)覆蓋高聚物復(fù)合面板(4)，在高聚物復(fù)合面板(4)上覆蓋土工膜(3)，在土工膜(3)上覆蓋混凝土面板(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層面板堆石壩，其特征在于:所述的堆石堆積體(I)橫截面呈梯形形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層面板堆石壩，其特征在于:所述的混凝土面板(2)由鋼筋(5)和自密實(shí)混凝土(6)饒筑而成；混凝土面板的配筋率為60~100kg/m3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層面板堆石壩，其特征在于:所述的高聚物復(fù)合面板(4)由充填于堆積體中的高聚物(7)和堆石組成；高聚物復(fù)合面板(4)的厚度不小于50cm。
5.權(quán)利要求1~4中任意一項(xiàng)所述的雙層面板堆石壩的施工方法，其特征在 于，包括以下步驟: 1)堆積堆石 將路堤或地震堆石堆積體進(jìn)行重型碾壓，形成梯形壩體； 2)注漿 在梯形壩體的上游側(cè)垂直于壩軸向，傾斜布置高聚物注漿管(8)，在高聚物注漿管(8)外側(cè)覆蓋鋪設(shè)一層土工膜(3);在土工膜(3)外側(cè)搭建混凝土面板(2)的模板，在模板內(nèi)部放入鋼筋網(wǎng)(5)，在鋼筋網(wǎng)(5)中插入混凝土注漿管澆注自密室混凝土(6)，形成混凝土面板(2);往高聚物注漿管(8)內(nèi)部注入高聚物(7)，高聚物(7)在高聚物注漿管(8)內(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，體積膨脹，通過周邊的注漿孔(9)充填周邊堆石的孔隙與堆石一起形成高聚物復(fù)合面板(4)，高聚物復(fù)合面板(4)的厚度不小于50cm，由高聚物復(fù)合面板(4)覆蓋著的堆石為堆石堆積體(I)； 3)拆除模板 拆卸混凝土面板(2)的模板。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙層面板堆石壩，其包括堆石堆積體、混凝土面板、土工膜和高聚物復(fù)合面板，在堆石堆積體的上游側(cè)覆蓋高聚物復(fù)合面板，在高聚物復(fù)合面板上覆蓋土工膜，在土工膜上覆蓋混凝土面板。本發(fā)明還公開了該雙層面板堆石壩的施工方法。本發(fā)明對壩體堆積體的填筑要求相對較低，避免了常規(guī)面板堆石壩在填筑過程中需要較高的填筑密實(shí)度和具有防滲作用的反濾層；有效降低混凝土的水化熱，施工環(huán)節(jié)少等優(yōu)點(diǎn)；增強(qiáng)壩體的防滲能力，避免在面板后方構(gòu)筑反濾層和過渡層；在雙層面板之間鋪設(shè)土工膜，能夠有效的阻止自密實(shí)混凝土流入堆積體中；本發(fā)明的施工方法施工速度快，工藝簡單，適宜推廣應(yīng)用，具備很好的實(shí)用性。
【IPC分類】E02B7-06
【公開號(hào)】CN104594297
【申請?zhí)枴緾N201410703396
【發(fā)明人】楊貴, 蔣裕豐, 陳靈偉, 胡鑫, 鄭延平
【申請人】禹順生態(tài)建設(shè)有限公司, 南京河?？萍加邢薰?br>【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年11月26日