土石心墙坝沥青混凝土防渗的几个问题.pdf
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1、设计 与施 工 水 利规划 与设 计 2 0 1 1 年 第 4期 土石心墙坝沥青混凝土防渗的几个问题 白生贵 ( 吐鲁 番地 区水 利 水 电勘 测 设计研 究院 新疆 吐鲁番8 3 8 0 0 0 ) 【 摘要】 土石心墙坝用沥青混凝 土用 防渗 结构是土石坝防渗结构的重要类 型 ,在我 国已有 了长足 的发展 。本 文就 土石 心墙 坝设 计中的防渗技术问题进行 阐述 ,供水利工程界 同行 进行 讨论 。 【 关键词】 土石心墙坝 沥青混凝 土 防渗 【 中图分类号】T V2 2 3 4 【 文献标识码】 B 【 文章编 号】 1 6 7 2 2 4 6 9( 2 0 1 I )0 4
2、0 0 8 2 0 3 【 D OI 编码】 1 0 3 9 6 9 j i s s n I 6 7 2 2 4 6 9 2 0 1 I 0 4 0 2 9 1 概况 土 石心 墙坝 采用 沥青 混凝 土用 防渗 结构 ,国外 始 于二 十世 纪 2 O 、3 O年 代 ,截 止 目前 , 已建 成 的 最高的土石沥青混凝土心墙坝是挪威 的 S t o r g l o m v a t n坝 ,坝高 1 2 5 m。我 国土石心墙坝用沥青混凝 土做 防渗结构起步于二十世纪 7 0年代 ,党河水库 沥青混凝土 心墙砂砾石坝 ,坝高 5 8 ;国内已建的 较高的沥青混凝土心墙为三峡水利枢纽茅坪溪防护
3、 坝 ,坝 高 1 0 4 m ;最高 的 四川南 桠 河 冶 勒 水 电站 沥 青混 凝 土心 墙 堆石 坝 ,坝 高 1 2 5 5 m,为 国 内同 类 工程 之最 。 2 沥青混凝土的优点 近年来越来越 多的工程在进行 防渗方案选 择 时 ,都将 沥青 砼 防渗列 为首 选取 方案 ,许 多 已建 或 在建 工程 也 已选 择 了 沥 青 混 凝 土 作 为 防 渗 结 构 型 式 ,之 主要是 水利 工程 界逐 步认 识 到 了沥青混 凝 土 作为防渗材料 的优越性 。与其它防渗结构相 比,沥 青混凝土主要有以下几方面的优点。 ( I )防渗 性 能好 ,其渗 透 系数 1 0 c
4、m s以 下 ;无渗透破坏及水力劈裂问题 ,且在 自重和水压 力作 用下 ,裂 缝有 自行 愈合 的特 性 ( 大连 碧 流河水 库大坝运行观测正说明此特性) 。 ( 2 )变形性能好 ,可随坝体及地基的变形而变 形 ,拉压应变值可达 1 1 5 oA;因沥青混凝 土 是一种粘一弹一塑性材料 ,就应力松驰和蠕变特性 非常明显 ,尤其在温和地区条件下 ,蠕变变形可达 82 非常大的数值 ,还可 以选择不 同的沥青标号和调整 沥青混合料 的配合比来适应不 同气候 、不同变形特 性 的工 程 。 ( 3 )抗 震能 力强 ,沥 青混 凝土材 料 在地震 等 冲 击荷载作用下 ,有较大的抗剪强度 ,而
5、且抗疲劳损 伤 的能力也很高 。 ( 4 )工程量较省 ,沥青混凝土用为土石心墙坝 的防渗结构 ,其厚度一般为 4 O 1 0 0 c m,坎尔其水 库 坝 体 总填 筑 量 约 1 6 0万 m。 ,而 心墙 工 程量 只有 6 5 0 0 m。 ,约 占坝体 填筑 总量 的 4 。 ( 5 )施 工方便 ,对于 中小 型工程 ,国 内 自研制 的沥青混凝土推铺机( 针对碾压式施工工艺)价格 较低 ,也很实用 ;另外沥青混凝土心墙施工速度较 快 ,从水库施工情况来看 ,坝体升高的速度不取决 于 心墙 的填 筑速度 ,而取决 于坝 壳 的填筑 速度 。 ( 6 )对 水质无 污染 ,抗 酸碱
6、侵蚀 能力 强 。 3 施 工工艺选择 沥青混凝土心墙施工工艺可分为碾压式、浇筑 式和埋石式三种。 碾压式为国际大坝委员会公认的施工工艺 ,在 中欧及 日本应用较多 。其沥青用量少 ,强度高 ,变 形 能力适 中 ,通过 调整 配合 比来 适应 坝体 变形 ,均 匀性好 ,适宜于机械施工。挪威 已建的 9座沥青混 凝土心墙坝全部采用碾压式施工工艺 ,我 国近几年 作者简介 :白生贵 ( 1 9 7 7 年 一) ,男 ,甘肃 民勤人 ,水工 室副 主任 ,工程师。 设计 与施 工 水 利规 划 与设计 2 0 1 1 年 第 4期 建成的如三峡水利枢纽茅坪溪防护坝 、重庆黔江县 洞塘水库以及在
7、建的冶勒水 电站沥青混凝土心墙堆 石坝均采用碾压式施工工艺。 浇筑式起源于前苏联 ,在心墙两侧砌筑副墙 ( 兼 作 心墙模板 ) ,然后 在 副 墙 内浇 筑 沥 青混 凝 土 心墙 , 最大优点是适宜于低温施工 。前 苏联部分地 区年平均 气温为一5 5 C,最 低 气温 一5 5 ,在 该地 选 择 浇筑 式施工工艺正是利用了其宜于低温施工的优点。二十 世纪 7 0年代之后,在我国东北地区修建的沥青混凝 土心墙坝中,也主要采用了浇筑式施工工艺。浇筑式 沥青混凝土沥青含量高 ( 约为 1 6 ) ,其变形性能好 , 但会产生流变 ,对坝壳 的稳 定不利 。为 防止其 产生流 变 ,一般选用
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