[发明专利]一种贮存火电厂灰水的贮灰坝上反滤层的施工方法

说明书

本发明涉及水利工程的施工方法。尤其为一种能贮火电厂灰水的贮灰坝上开级配沥青砼反滤（层）的施工方法。

火力发电厂大量燃烧煤，燃烧后的煤灰（渣）需有一个去处，而煤灰（粉）飞扬，污染空气，有害人们健康，所以，一般是把灰、水混合通过管道、远离生活区把灰水排放到几公里、几十公里外的当地材料坝中（灰坝）。灰坝一般作成透水坝，以加速灰渣中水分的排除，减少孔隙水压力，促进灰渣的固结。为达此目的，必须设置反滤，挡住灰渣，排除灰水。过去反滤层的材料一般为中粗砂、细石、小石、中石等几层，这种反滤层（砂、石反滤层）施工较为麻烦，容易“串层”，造价也贵。

本发明的目的在于提供一种贮存火电厂灰水的贮灰坝上反滤层的施工方法，该方法施工简便，所形成的反滤层性能优良。

本发明的主要技术方案（参看：工艺流程图）为：

一种贮存火电厂灰水的贮灰坝上反滤层的施工方法，其特征在于：

a、将沥青、由中小碎石构成的粗骨料、由石屑及河砂构成的细骨料作为原材料与由石灰矿粉或低标号水泥构成的填充料按下述重量配比配制：中碎石∶小碎石∶石屑∶河砂∶填充料＝45∶27∶20∶4∶4，而沥青掺入量为配合比总量的4%。

b.在配制时将粗细骨料加热到130～160℃，将沥青溶化，其溶化温度为70～100℃，之后使该沥青脱水，其脱水温度为110～130℃，接着再将该沥青加热到160～180℃，将上述粗细骨料、沥青及常温下的填充料按上述配合比拌合成沥青砼混合料，此时该混合料温度为100～120℃，然后将上述混合料摊铺在经压实平整的干砌石垫层上，最后对温度处于90～110℃的混合料进行碾压而形成反滤。

所说沥青为60＃道路石油沥青，粗骨料为碱性碎石粗骨料，它包括粒径为5～10mm的小碎石及粒径为10～25mm的中碎石，细骨料采用粒径为1～5mm的石屑及粒径为0.075～5mm的河砂，其细度模度为2.5～3.5，填充料的细度为0.075mm，筛通过率70%，亲水系数小于1，含水量小于0.5%。

所说贮灰坝面上经碾压后的反滤层厚度为9.5～13cm，反滤层分一层或两层碾压铺筑，坝面上斜坡沥青砼反滤层的摊铺厚度比平台沥青砼反滤层摊铺厚度小于1cm。

所说“开级配沥青砼反滤（层）技术”，即在火电厂的贮灰（灰水）坝上的斜坡、平台上开级配沥青砼的反滤层的施工方法。（表见文后）

火电厂贮灰（灰水）坝上游坝面上的斜坡沥青砼反滤层经碾压后的摊铺厚度为11.5cm，平台（贮灰坝的水平面）沥青砼反滤层经碾压后的摊铺厚度为12.5cm。

火电厂贮灰（灰水）坝面上开级配沥青砼反滤层技术有如下特性：

1.良好的透水：长期稳定地使粉煤灰中水分渗透过去，以消散粉煤灰中的孔隙水压力，加速灰场中粉煤灰的沉淀固结。灰场中的粉煤灰性质类似于细砂，渗透系数一般为10^-4cm/s（s-秒），开级配沥青砼的渗透系数应比其大两个量级，一般为10^-2量级，这样两者较匹配。

2.反滤性：灰场在排水的同时，确保粉煤灰渣颗粒不流失或透过反滤层的粉煤灰含量不超过国家工业“三废”（废水、废油、废气）排放试行标准（GBJ4-73）中规定，悬浮物＜500mg/L，（L-升）。

3.弹塑性和可挠好，有一定的抗拉强度，以适应坝体的不均匀沉陷和变化。

这种贮灰坝上开级配沥青砼反滤层同古典传统式的砂、砾石反滤层相比具有以下积极效果：

1.渗透系数为3×10^-2cm/s（s-秒）的开级配沥青反滤层，它既能挡住灰渣，又能排除（渗透）灰水，反滤性能优良。坝后排放的渗漏灰水中的粉煤灰含量为4-40mg/L，（L-升），大大低于国家＜500mg/L的排放标准，使水资源环境得到保护。

2.热稳定性和水稳定性好，其受温度变化在坝坡上的热流淌性小。抗压强度受饱水的影响小。

3.灰坝的上游边坡由原来的1∶2.5-1∶3.0改陡至1∶1.7-1∶2.0。从而减少坝体工程量，节约工程造价。

4.结构简单，施工方便，可实现机械化施工，工程成本降低30-40%。

开级配沥青砼物理力学性能表

序号    名称    定量描述    备注

1 容重 2.106g/cm³

2 渗透系数（在20℃时） 3×10^-2cm/s

3 热稳定系数K＝ (20℃抗压强度)/(50℃抗压强度) 3.6667