專利名稱：一種堆石混凝土壩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及水利工程的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種堆石混凝土壩。
背景技術(shù)：
堆石混凝土是由清華大學(xué)提出的一種新型混凝土，是在自密實混凝土技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型大體積混凝土施工方式。它首先將大粒徑(最大粒徑可達(dá)Im以上)的堆石直接入倉，形成有空隙的堆石體，然后從堆石體上部澆筑專門開發(fā)的低水化熱低成本自密實混凝土，利用該自密實混凝土的高流動抗離析性能，使自密實混凝土依靠自重填充到堆石的空隙中，形成完整、密實、有較高強(qiáng)度、低水化熱、低收縮變形的大體積混凝土。堆石混凝土技術(shù)具有施工工藝簡單，綜合單價低，水化溫升低，現(xiàn)場質(zhì)量控制容易，體積穩(wěn)定性好，適合機(jī)械化施工，施工速度快等優(yōu)點，特別適合應(yīng)用于水電、風(fēng)電、石化、公路、鐵路、橋梁、港口、機(jī)場、水利、市政、房建、環(huán)境等諸多行業(yè)的大體積混凝土施工中，具有廣闊的發(fā)展前景。但是，人們在對混凝土大壩耐久性的研究中發(fā)現(xiàn)施工縫面和結(jié)構(gòu)縫面滲漏是影響壩體抗?jié)B性的關(guān)鍵因素，成為滲水的主要通道。比如混凝土壩的澆筑層面、縫面以及新老混凝土的粘結(jié)面等，這些部位在溫度應(yīng)力和環(huán)境等因素的影響下，往往成為抗裂、抗滑和抗?jié)B的薄弱環(huán)節(jié)。堆石混凝土由于采用塊石分層堆放、自密實混凝土分層充填的施工方式，因此存在水平施工縫，再加上堆石混凝土壩的橫縫，這些縫面將是結(jié)構(gòu)長期安全運行過程中抗?jié)B的薄弱環(huán)節(jié)，其抗?jié)B性能的好壞直接影響此類結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性，對整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、抗裂等至關(guān)重要。傳統(tǒng)大壩的防滲結(jié)構(gòu)大多是采用水泥砂漿或者抗?jié)B性好的混凝土， 這種結(jié)構(gòu)耐腐蝕性和抗裂性能都有限，特別是由于施工質(zhì)量和運行維護(hù)等原因可能會產(chǎn)生裂縫，將會不同程度地破壞其防滲功能。對于堆石混凝土壩，施工速度快是其顯著優(yōu)點，而傳統(tǒng)的防滲結(jié)構(gòu)，將嚴(yán)重影響其施工速度。因此堆石混凝土壩的防滲問題成為制約堆石混凝土壩快速發(fā)展的一個關(guān)鍵因素。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種防滲性能強(qiáng)的堆石混凝土壩。解決上述問題的技術(shù)方案是這種堆石混凝土壩，在壩體的上下游面設(shè)有聚脲彈性體防滲層。必要時，也可以在壩體的全部擋水和過流面設(shè)有聚脲彈性體防滲層。由于聚脲是一種防水、防腐、抗沖耐磨、抗?jié)窕?、耐熱的材料，具有零V0C(Volatile Organic Compounds，揮發(fā)性有機(jī)化合物)、符合環(huán)保、快速固化、理化力學(xué)性能優(yōu)異、施工效率高等優(yōu)點，采用該防滲層會顯著提高堆石混凝土壩的防滲性能。

圖1是根據(jù)本實用新型的一個實施例的防滲層的位置示意圖。具體實施方案噴涂聚脲彈性體防滲層之前，應(yīng)采用角磨機(jī)、高壓水槍等工具對混凝土表面進(jìn)行處理。采用高壓水槍沖毛，壓力宜控制在5MPa 40MPa之間。圖1是根據(jù)本實用新型的一個實施例的的防滲層的位置示意圖示出了壩體與水流接觸及可能接觸的表面。這種堆石混凝土壩，在壩體的上下游表面設(shè)有防滲層3，該防滲層是采用旋噴膜工法的聚脲彈性體防滲層。該防滲層的噴涂范圍貫穿左岸到右岸，噴涂高度可以在校核洪水位2向下h處到壩底高程4處。h為安全水頭，其計算公式如下::=——其中Qw-堆石混凝土的抗?jié)B強(qiáng)度k_安全系數(shù)P-水的密度g_重力加速度那么，壩體噴涂高度=校核洪水位-壩底高程-安全水頭(如圖1所示)。此外，考慮到施工質(zhì)量參差不齊，對于施工質(zhì)量較差的工程，應(yīng)該提高其安全系數(shù)，增大其噴涂范圍，必要時可以考慮壩體全部擋水和過流面噴涂聚脲材料，即設(shè)有采用旋噴膜工法或手刮工法的聚脲彈性體防滲層。當(dāng)然也可以采用一般噴涂法。優(yōu)選地，在上下游之間的表面的裂縫部位設(shè)有采用旋噴膜工法或手刮工法的聚脲彈性體。當(dāng)然也可以采用一般噴涂法。對于橫縫1以及已有裂縫部位厚度需要根據(jù)縫寬確定其厚度。此外，對于橫縫以及其他特殊部位噴涂時需要進(jìn)行特殊處理。優(yōu)選地，在溢洪道、孔口、壩體溢流面的表面設(shè)有采用旋噴膜工法或手刮工法的聚脲彈性體防滲層。當(dāng)然也可以采用一般噴涂法。優(yōu)選地，在安全水頭小于等于50米的情況下防滲層的厚度是2毫米，在安全水頭大于50米的情況下安全水頭每增加50米防滲層的厚度增加1毫米。即，如果安全水頭等于100米的情況下防滲層的厚度是3毫米。本實用新型的有益效果既包括堆石混凝土壩施工工藝簡單，綜合單價低，水化溫升低，現(xiàn)場質(zhì)量控制容易，體積穩(wěn)定性好，適合機(jī)械化施工，施工速度快等優(yōu)點，配合噴涂 “旋噴膜”工法的聚脲材料，在節(jié)能環(huán)保的同時，成功解決其防滲問題，并且兼?zhèn)浞栏?、抗沖耐磨、抗?jié)窕⒛蜔岬葍?yōu)點。“旋噴膜”工法也克服了聚脲材料和施工工藝不足導(dǎo)致的涂膜起鼓、基面剝離、硬化不良等問題，使得該技術(shù)的應(yīng)用更有保障。本實用新型所確定的噴涂范圍、噴涂厚度保證了該帶有聚脲防滲層堆石混凝土壩的合理性、經(jīng)濟(jì)性和安全性。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾， 均仍屬本實用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種堆石混凝土壩，其特征在于在壩體的上下游面設(shè)有聚脲彈性體防滲層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆石混凝土壩，其特征在于防滲層是采用旋噴膜工法或手刮工法的聚脲彈性體防滲層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆石混凝土壩，其特征在于在上下游表面的裂縫部位設(shè)有聚脲彈性體防滲層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的堆石混凝土壩，其特征在于防滲層是采用旋噴膜工法或手刮工法的聚脲彈性體防滲層。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的堆石混凝土壩，其特征在于在溢洪道、孔口、壩體溢流面的表面設(shè)有聚脲彈性體防滲層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的堆石混凝土壩，其特征在于防滲層是采用旋噴膜工法或手刮工法的聚脲彈性體防滲層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的堆石混凝土壩，其特征在于在安全水頭小于等于 50米的情況下防滲層的厚度是2毫米，在安全水頭大于50米的情況下安全水頭每增加50 米防滲層的厚度增加1毫米。
8.—種堆石混凝土壩，其特征在于在壩體的全部擋水和過流面設(shè)有聚脲彈性體防滲層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的堆石混凝土壩，其特征在于該防滲層是采用旋噴膜工法或手刮工法的聚脲彈性體防滲層。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的堆石混凝土壩，其特征在于在安全水頭小于等于50米的情況下防滲層的厚度是2毫米，在安全水頭大于50米的情況下安全水頭每增加50米防滲層的厚度增加1毫米。
專利摘要公開了一種堆石混凝土壩，在壩體的上下游表面設(shè)有防滲層，該防滲層是采用旋噴膜工法或者其他施工方法得到的聚脲彈性體防滲層。必要時可以在壩體的全部擋水和過流面設(shè)有聚脲彈性體防滲層。聚脲是一種防水、防腐、抗沖耐磨、抗?jié)窕?、耐熱的材料，具有零VOC、符合環(huán)保、快速固化、理化力學(xué)性能優(yōu)異、施工效率高等優(yōu)點，采用聚脲彈性體防滲層會顯著提高堆石混凝土壩的防滲性能。
文檔編號E02B7/06GK202175936SQ20112023189
公開日2012年3月28日 申請日期2011年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月4日
發(fā)明者劉毅, 張國新, 張磊, 李炳奇, 王光倫, 金峰 申請人:中國水利水電科學(xué)研究院, 北京華實水木科技有限公司