一种双层面板堆石坝及其施工方法
【技术领域】
[0001]本发明属于水利工程技术领域，尤其涉及一种双层面板堆石坝及其施工方法。
【背景技术】
[0002]面板堆石坝最早出现在19世纪50年代美国加利福尼亚州内华达山脉的矿区，当时的堆石坝采用木面板防渗。经过150余年的发展，现代面板堆石坝基本为混凝土面板堆石坝，因其具有造价低、工期短的特点，混凝土面板堆石坝得到了蓬勃的发展，已成功建设200m级的高坝。面板堆石坝主要由三部分组成:防渗面板、防渗接地结构和堆石坝体；防渗面板是堆石坝的主要防渗部件，面板通过周边缝与防渗接地结构连接。
[0003]现有技术中有几种建筑土石坝的方法:1)采用自密实混凝土材料建筑混凝土大坝的施工方法，该方法主要应用于建筑具有较大混凝土防渗体的坝体结构，如混凝土心墙堆石坝、混凝土重力坝等；2)采用复合面板材料制成的面板及其防渗体施工方法，该土石坝采用一种复合材料代替混凝土制成面板，其复合材料面板施工工序复杂，需要设计防渗体协助防渗，工期长且防渗能力很难保证；3)由玻纤砂浆层和玻璃钢层组成的防渗面板及其施工方法，该防渗板本质也属于一种复合材料面板，其施工条件要求较高，施工复杂。同时，根据已有路堤建立大坝，或在已有地震堆积体基础上建立大坝，在这些特殊场地，大坝的主体建筑材料并不是按照坝工设计要求进行填筑，其填筑各项指标不能完全掌握。
【发明内容】
[0004]发明目的:本发明的目的在于提供一种双层面板堆石坝，增强坝体强度和防渗，适用于已有路堤建立大坝、已有堆积体基础上建立大坝和新建大坝工程；本发明的目的在于提供该双层面板堆石坝的施工方法。
[0005]技术方案:为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案:
一种双层面板堆石坝，其包括堆石堆积体、混凝土面板、土工膜和高聚物复合面板，在所述的堆石堆积体的上游侧覆盖高聚物复合面板，在高聚物复合面板上覆盖土工膜，在土工膜上覆盖混凝土面板。
[0006]所述的堆石堆积体横截面呈梯形形状。
[0007]所述的混凝土面板由钢筋和自密实混凝土浇筑而成；混凝土面板的配筋率为
60~100kg/m3 ο
[0008]所述的高聚物复合面板由充填于堆积体中的高聚物和堆石组成；高聚物复合面板的厚度不小于50cm。
[0009]所述的双层面板堆石坝的施工方法，包括以下步骤:
1)堆积堆石
将路堤或地震堆石堆积体进行重型碾压，形成梯形坝体；
2)注浆
在梯形坝体的上游侧垂直于坝轴向，倾斜布置高聚物注浆管，在高聚物注浆管外侧覆盖铺设一层土工膜；在土工膜外侧搭建混凝土面板的模板，在模板内部放入钢筋网，在钢筋网中插入混凝土注浆管浇注自密室混凝土，形成混凝土面板；往高聚物注浆管内部注入高聚物，高聚物在高聚物注浆管内部发生化学反应，体积膨胀，通过周边的注浆孔充填周边堆石的孔隙与堆石一起形成高聚物复合面板，高聚物复合面板的厚度不小于50cm，由高聚物复合面板覆盖着的堆石为堆石堆积体；
3)拆除模板拆卸混凝土面板的模板。
[0010]有益效果:与现有技术相比，本发明的双层面板堆石坝能够在已有路堤或地震堆积体基础上建筑大坝，对坝体堆积体的填筑要求相对较低，避免了常规面板堆石坝在填筑过程中需要较高的填筑密实度和具有防渗作用的反滤层；混凝土面板采用钢筋和自密实混凝土浇筑而成，可有效降低混凝土的水化热，施工环节少等优点；采用高聚物复合面板，增强坝体的防渗能力，避免在面板后方构筑反滤层和过渡层，施工简单；在双层面板之间铺设土工膜，能够有效的阻止自密实混凝土流入堆积体中，为形成强度均匀的高聚物复合面板提供了保障；本发明的施工方法施工速度快，工艺简单，适宜推广应用，具备很好的实用性。
【附图说明】
[0011]图1是双层面板堆石坝的剖面示意图；
图2是混凝土面板平面示意图；
图3是高聚物面板平面示意图；
图4是坝体局部A放大示意图。
【具体实施方式】
[0012]以下结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步的说明。
[0013]如图1~4所示，一种双层面板堆石坝包括堆石堆积体1、混凝土面板2、土工膜3和高聚物复合面板4，在堆石堆积体I的上游侧覆盖高聚物复合面板4，在高聚物复合面板4上覆盖土工膜3，在土工膜3上覆盖混凝土面板2。
[0014]其中，堆石堆积体I的横截面呈梯形形状，混凝土面板2由钢筋5和自密实混凝土6浇筑而成；混凝土面板的配筋率为60~100kg/m3。高聚物复合面板4由充填于堆积体中的高聚物7和堆石组成；高聚物复合面板4的厚度不小于50cm。
[0015]双层面板堆石坝的施工方法，包括以下步骤:
1)堆积堆石
将路堤或地震堆石堆积体进行重型碾压，形成梯形坝体；同时根据路堤和地震坝体材料的强度参数进行边坡修整；
2)注浆
在梯形坝体的上游侧垂直于坝轴向倾斜布置高聚物注浆管8，相邻的高聚物注浆管8之间的间距5~10m，在高聚物注浆管8外侧覆盖铺设一层土工膜3 ;在土工膜3外侧搭建混凝土面板2的模板，在模板内部放入钢筋网5，在钢筋网5中插入混凝土注浆管浇注自密室混凝土 6，形成混凝土面板2 ;往高聚物注浆管8内部注入高聚物7，高聚物7在高聚物注浆管8内部发生化学反应，体积膨胀，通过周边的注浆孔9充填周边堆石的孔隙与堆石一起形成高聚物复合面板4，高聚物复合面板4的厚度不小于50cm，由高聚物复合面板4覆盖着的堆石为堆石堆积体I ;
3)拆除模板
拆卸混凝土面板2的模板。
【主权项】
1.一种双层面板堆石坝，其特征在于:其包括堆石堆积体(1)、混凝土面板(2)、土工膜(3)和高聚物复合面板(4)，在所述的堆石堆积体(I)的上游侧覆盖高聚物复合面板(4)，在高聚物复合面板(4)上覆盖土工膜(3)，在土工膜(3)上覆盖混凝土面板(2)。
2.根据权利要求1所述的双层面板堆石坝，其特征在于:所述的堆石堆积体(I)横截面呈梯形形状。
3.根据权利要求1所述的双层面板堆石坝，其特征在于:所述的混凝土面板(2)由钢筋(5)和自密实混凝土(6)饶筑而成；混凝土面板的配筋率为60~100kg/m3。
4.根据权利要求1所述的双层面板堆石坝，其特征在于:所述的高聚物复合面板(4)由充填于堆积体中的高聚物(7)和堆石组成；高聚物复合面板(4)的厚度不小于50cm。
5.权利要求1~4中任意一项所述的双层面板堆石坝的施工方法，其特征在 于，包括以下步骤: 1)堆积堆石 将路堤或地震堆石堆积体进行重型碾压，形成梯形坝体； 2)注浆 在梯形坝体的上游侧垂直于坝轴向，倾斜布置高聚物注浆管(8)，在高聚物注浆管(8)外侧覆盖铺设一层土工膜(3);在土工膜(3)外侧搭建混凝土面板(2)的模板，在模板内部放入钢筋网(5)，在钢筋网(5)中插入混凝土注浆管浇注自密室混凝土(6)，形成混凝土面板(2);往高聚物注浆管(8)内部注入高聚物(7)，高聚物(7)在高聚物注浆管(8)内部发生化学反应，体积膨胀，通过周边的注浆孔(9)充填周边堆石的孔隙与堆石一起形成高聚物复合面板(4)，高聚物复合面板(4)的厚度不小于50cm，由高聚物复合面板(4)覆盖着的堆石为堆石堆积体(I)； 3)拆除模板 拆卸混凝土面板(2)的模板。
【专利摘要】本发明公开了一种双层面板堆石坝，其包括堆石堆积体、混凝土面板、土工膜和高聚物复合面板，在堆石堆积体的上游侧覆盖高聚物复合面板，在高聚物复合面板上覆盖土工膜，在土工膜上覆盖混凝土面板。本发明还公开了该双层面板堆石坝的施工方法。本发明对坝体堆积体的填筑要求相对较低，避免了常规面板堆石坝在填筑过程中需要较高的填筑密实度和具有防渗作用的反滤层；有效降低混凝土的水化热，施工环节少等优点；增强坝体的防渗能力，避免在面板后方构筑反滤层和过渡层；在双层面板之间铺设土工膜，能够有效的阻止自密实混凝土流入堆积体中；本发明的施工方法施工速度快，工艺简单，适宜推广应用，具备很好的实用性。
【IPC分类】E02B7-06
【公开号】CN104594297
【申请号】CN201410703396
【发明人】杨贵, 蒋裕丰, 陈灵伟, 胡鑫, 郑延平
【申请人】禹顺生态建设有限公司, 南京河海科技有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年11月26日