高心墙堆石坝防渗墙与廊道分期施工方法与流程

本发明涉及一种高心墙堆石坝防渗墙与廊道分期施工方法，属于水工建筑物施工技术领域。

背景技术：

近年来，一系列高心墙堆石坝在我国水资源丰富地区建立，如已建的261.5m高的糯扎渡心墙堆石坝、在建的314m高的双江口心墙堆石坝等。一方面，堆石坝具有就地取材、施工方便、对各种地基条件适应性好、抗震性好等优点。另一方面，由于堆石坝自身材料以及地基条件的特点，堆石坝中渗流问题尤为突出。为了解决渗流问题，目前主要通过建造心墙及防渗墙，降低坝体浸润线，控制堆石坝渗流问题。

在施工及蓄水时期，堆石坝的沉降量比重力坝、拱坝更大，这一缺点在修建于深厚覆盖层地区的高心墙堆石坝上体现的更为明显。目前，高心墙堆石坝的防渗墙与廊道为刚性联结，施工时两者的混凝土连续浇筑。但是，由于廊道与防渗墙之间的沉降不协调，廊道的受力条件恶化，廊道拉应力显著增大，需要配大量钢筋。

技术实现要素：

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种高心墙堆石坝防渗墙与廊道分期施工方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种高心墙堆石坝防渗墙与廊道分期施工方法，包括步骤如下：

步骤一：完成廊道的整体配筋，同时完成廊道一期混凝土浇筑；所述廊道一期混凝土浇筑指对廊道除了底部需要与防渗墙连接的位置外进行浇筑，用于预留防渗墙施工平台；未浇筑的廊道部分，即为廊道二期；

步骤二：使用沉降量计算公式计算坝基竣工时的沉降量；

步骤三：在浇筑混凝土防渗墙的过程中，先浇筑倒梯形混凝土块；再浇筑防渗墙底部，防渗墙顶端一部分先不浇筑，即为防渗墙一期混凝土浇筑；

步骤四：待坝体和坝基沉降完成，在蓄水前将已浇筑防渗墙一期顶部凿毛，二次浇注未浇筑的防渗墙顶端部分，即防渗墙二期浇筑完成；

步骤五：在防渗墙二期浇筑完成后，对已浇筑廊道断面和防渗墙顶部凿毛，完成廊道二期混凝土浇筑。

作为优选方案，所述步骤二中沉降量计算公式为：

式中，S_t为坝基竣工时的沉降量，n为坝基分层总数，e_i0为第i层的起始孔隙比，e_it为有效应力作用下第i层竣工时的孔隙比,h_i为第i层土层的厚度。

作为优选方案，所述步骤三中防渗墙顶端预留的不浇筑段长度可取大于步骤二中计算得到的沉降量的长度。

作为优选方案，所述防渗墙顶端预留的不浇筑段长度为沉降量1.2倍的长度。

作为优选方案，所述步骤四还包括在防渗墙上游侧，防渗墙与倒梯形混凝土块之间槽道内设置两道铜止水；在防渗墙下游侧，防渗墙与倒梯形混凝土块之间槽道内设置一道铜止水；并用不透水柔性材料填充防渗墙和倒梯形混凝土块间的槽道。

作为优选方案，所述不透水柔性材料采用橡胶材质或沥青材质。

有益效果：本发明提供的高心墙堆石坝防渗墙与廊道分期施工方法，通过使用堆石坝防渗墙与廊道分期施工技术，即防渗墙预留顶部一段先不浇筑，待坝体和坝基沉降完成，在蓄水前二期浇筑完成，可以显著减小由于廊道和防渗墙竖向变形不协调作用在廊道上的压应力。

附图说明

图1为廊道一期和防渗墙一期的浇筑示意图；

图2为防渗墙二期的浇筑示意图；

图3为防渗墙浇筑完成示意图；

图4为廊道二期和防渗墙浇筑完成局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

一种高心墙堆石坝防渗墙与廊道分期施工方法，

通过将防渗墙分期浇筑，可以避免出现由于廊道和防渗墙竖向变形不协调而造成的廊道压应力过大现象，尤其是廊道顶部和底部。为缓解廊道和防渗墙之间的变形不协调，两者间以倒梯形混凝土块过渡。

如图1所示，步骤一：完成廊道的整体配筋，同时完成廊道一期1混凝土浇筑；

廊道一期1混凝土浇筑是指对廊道除了底部需要与防渗墙连接的位置外进行浇筑，用于预留防渗墙施工平台，但为了保证廊道内的钢筋受力性能不受影响，需要将廊道内的钢筋一次性配置完成。未浇筑的廊道部分，即为廊道二期2。

步骤二：使用沉降量计算公式计算坝基竣工时的沉降量；

对于土质心墙堆石坝，坝基竣工时的沉降量计算公式为：

式中，S_t为坝基竣工时的沉降量，n为坝基分层总数，e_i0为第i层的起始孔隙比，e_it为有效应力作用下第i层竣工时的孔隙比,h_i为第i层土层的厚度。

步骤三：在浇筑混凝土防渗墙的过程中，先浇筑倒梯形混凝土块3，再浇筑防渗墙底部，防渗墙顶端一部分先不浇筑，即为防渗墙一期4混凝土浇筑；

未浇筑的防渗墙顶端部分，即为防渗墙二期5，防渗墙顶端预留的不浇筑段长度可取大于步骤二中计算得到的沉降量的长度，优选1.2倍沉降量长度。

如图2所示，步骤四：待坝体沉降完成，在蓄水前将已浇筑防渗墙一期4顶部凿毛，二次浇注未浇筑的防渗墙顶端部分，即防渗墙二期5浇筑完成；

如图3所示，在坝体和地基沉降完成后，在防渗墙上游侧，防渗墙与倒梯形混凝土块3之间槽道内设置两道铜止水6；在防渗墙下游侧，防渗墙与倒梯形混凝土块3之间槽道内设置一道铜止水6。并用不透水柔性材料7填充防渗墙和倒梯形混凝土块3间的槽道。

如图4所示，步骤五：在防渗墙二期5浇筑完成后，对已浇筑廊道断面和防渗墙顶部凿毛，完成廊道二期2混凝土浇筑。

综上所述，通过使用堆石坝防渗墙与廊道分期施工技术，即防渗墙预留顶部一段先不浇筑，待坝体和地基沉降完成，在蓄水前二期浇筑完成，可以显著减小由于廊道和防渗墙竖向变形不协调作用在廊道上的压应力。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。