[发明专利]一种重力式胶凝砂砾石坝及其施工方法

说明书

本发明公开了一种重力式胶凝砂砾石坝及其施工方法，包括铅直设置的上游坝面；坝趾和坝踵处设置有齿墙；坝体与溢流面的接触面为阶梯状结构；上游坝面、坝趾和坝踵为富浆胶凝砂砾石构成；坝体为胶凝砂砾石构成；溢流面为钢筋混凝土层；本发明坝体与溢流面接触面为阶梯状结构，增加了两种材料之间的咬合作用，避免在动水压作用下，坝体沿接触面破坏；本发明可减少坝体方量，可直接过水，不需要额外建造过水设施。

技术领域

本发明涉及一种胶凝砂砾石施工方法，具体涉及一种重力式胶凝砂砾石坝及其施工方法。

背景技术

随着水利工程的不断建设，土石坝、混凝土坝的局限性也逐步展现出来。在实际工程设计过程中，常常会遇到这样一些难题；一是坝址附近没有合适的粘土防渗料，呈块状离散分布或是厚度较薄，导致开采困难；二是坝址附近硬岩料场缺乏，或埋藏较深而开采条件差，或岩石强度较低而不适合作为堆石料或者混凝土骨料；三是坝址所处河道附近没有天然砂砾石，只有从较远的地方外购；这些问题导致选择土石坝或者常规混凝土坝会失去技术优势和经济性。

胶凝砂砾石坝具有多种优点，其对筑坝材料的强度要求低，骨料性能要求低；骨料选择范围灵活，可以通过利用工程现场易于获得的开挖料显著减少成本及环境负担；可通过简化施工设施加快施工进度，省去骨料加工设备和简化施工设备而减少建造成本，并且可以使用常规机械获得快速施工；目前对于胶凝砂砾石坝的施工方法的研究只是出于初步阶段，还没有形成较系统的成果；胶凝砂砾石坝施工过程中坝体与溢流面结合力及强度较低的问题一直没有解决，极大的限制了其应用。

发明内容

本发明公开了一种可增大胶凝砂砾石坝体和溢流面之间咬合作用，避免在动水压力作用下，坝体沿接触面破坏，并且优化大坝体型，减少坝体方量，降低工程造价，不需要额外建造过水设施的一种重力式胶凝砂砾石坝及其施工方法。

本发明的采用的技术方案是：一种重力式胶凝砂砾石坝，包括铅直设置的上游坝面；坝趾和坝踵处设置有齿墙；坝体与溢流面的接触面为阶梯状结构；上游坝面、坝基底层、坝趾和坝踵为富浆胶凝砂砾石构成；坝体为碾压胶凝砂砾石构成；溢流面为钢筋混凝土层。

进一步的，所述胶凝砂砾石中砂砾石最大粒径不大于150mm，表观密度大于2450kg/m3，砂率范围在18%～35%，细度模数为2.0～3.3，砂的含水率小于5%。

进一步的，所述富浆胶凝砂砾石胶材用量为160kg/m3，强度等级为C20。

一种重力式胶凝砂砾石坝的施工方法，包括以下步骤：

步骤1：基坑开挖至基础，立模板并浇筑坝基底层富浆胶凝砂砾石；

步骤2：在坝基底层富浆胶凝砂砾石上立模板并浇筑胶凝砂砾石坝体；胶凝砂砾石坝体浇筑过程中分层摊铺碾压；

步骤3：胶凝砂砾石坝体每浇筑N层，开始上游坝面富浆胶凝砂砾石的浇筑；上游坝面富浆胶凝砂砾石浇筑到与碾压胶凝砂砾石坝体同高；然后转入步骤2，直至胶凝砂砾石坝体和上游坝面富浆胶凝砂砾石浇筑至预定高程并进行拆模；

步骤4：进行溢流面的施工。

进一步的，所述上游坝面富浆胶凝砂砾石采用垂直加浆振捣法浇筑。

进一步的，所述溢流面采用滑模施工方法，即在顺水流方向立模板，架设钢筋骨架，浇筑混凝土，滑模振捣成型。

进一步的，所述碾压胶凝砂砾石坝体、上游坝面富浆胶凝砂砾石和溢流面接触面在新浇筑块之前进行凿毛处理，使用高压水枪将已浇面净浆冲掉，半露出部分骨料。

进一步的，所述N为三，每层摊铺厚度为400mm。

进一步的，所述碾压胶凝砂砾石坝体碾压过程中每层静碾两遍，振碾八遍。