一種雙層面板堆石壩及其施工方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于水利工程技術領域，尤其涉及一種雙層面板堆石壩及其施工方法。
【背景技術】
[0002]面板堆石壩最早出現在19世紀50年代美國加利福尼亞州內華達山脈的礦區，當時的堆石壩采用木面板防滲。經過150余年的發展，現代面板堆石壩基本為混凝土面板堆石壩，因其具有造價低、工期短的特點，混凝土面板堆石壩得到了蓬勃的發展，已成功建設200m級的高壩。面板堆石壩主要由三部分組成:防滲面板、防滲接地結構和堆石壩體；防滲面板是堆石壩的主要防滲部件，面板通過周邊縫與防滲接地結構連接。
[0003]現有技術中有幾種建筑土石壩的方法:1)采用自密實混凝土材料建筑混凝土大壩的施工方法，該方法主要應用于建筑具有較大混凝土防滲體的壩體結構，如混凝土心墻堆石壩、混凝土重力壩等；2)采用復合面板材料制成的面板及其防滲體施工方法，該土石壩采用一種復合材料代替混凝土制成面板，其復合材料面板施工工序復雜，需要設計防滲體協助防滲，工期長且防滲能力很難保證；3)由玻纖砂漿層和玻璃鋼層組成的防滲面板及其施工方法，該防滲板本質也屬于一種復合材料面板，其施工條件要求較高，施工復雜。同時，根據已有路堤建立大壩，或在已有地震堆積體基礎上建立大壩，在這些特殊場地，大壩的主體建筑材料并不是按照壩工設計要求進行填筑，其填筑各項指標不能完全掌握。

【發明內容】

[0004]發明目的:本發明的目的在于提供一種雙層面板堆石壩，增強壩體強度和防滲，適用于已有路堤建立大壩、已有堆積體基礎上建立大壩和新建大壩工程；本發明的目的在于提供該雙層面板堆石壩的施工方法。
[0005]技術方案:為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案:
一種雙層面板堆石壩，其包括堆石堆積體、混凝土面板、土工膜和高聚物復合面板，在所述的堆石堆積體的上游側覆蓋高聚物復合面板，在高聚物復合面板上覆蓋土工膜，在土工膜上覆蓋混凝土面板。
[0006]所述的堆石堆積體橫截面呈梯形形狀。
[0007]所述的混凝土面板由鋼筋和自密實混凝土澆筑而成；混凝土面板的配筋率為
60~100kg/m3 ο
[0008]所述的高聚物復合面板由充填于堆積體中的高聚物和堆石組成；高聚物復合面板的厚度不小于50cm。
[0009]所述的雙層面板堆石壩的施工方法，包括以下步驟:
1)堆積堆石
將路堤或地震堆石堆積體進行重型碾壓，形成梯形壩體；
2)注漿
在梯形壩體的上游側垂直于壩軸向，傾斜布置高聚物注漿管，在高聚物注漿管外側覆蓋鋪設一層土工膜；在土工膜外側搭建混凝土面板的模板，在模板內部放入鋼筋網，在鋼筋網中插入混凝土注漿管澆注自密室混凝土，形成混凝土面板；往高聚物注漿管內部注入高聚物，高聚物在高聚物注漿管內部發生化學反應，體積膨脹，通過周邊的注漿孔充填周邊堆石的孔隙與堆石一起形成高聚物復合面板，高聚物復合面板的厚度不小于50cm，由高聚物復合面板覆蓋著的堆石為堆石堆積體；
3)拆除模板拆卸混凝土面板的模板。
[0010]有益效果:與現有技術相比，本發明的雙層面板堆石壩能夠在已有路堤或地震堆積體基礎上建筑大壩，對壩體堆積體的填筑要求相對較低，避免了常規面板堆石壩在填筑過程中需要較高的填筑密實度和具有防滲作用的反濾層；混凝土面板采用鋼筋和自密實混凝土澆筑而成，可有效降低混凝土的水化熱，施工環節少等優點；采用高聚物復合面板，增強壩體的防滲能力，避免在面板后方構筑反濾層和過渡層，施工簡單；在雙層面板之間鋪設土工膜，能夠有效的阻止自密實混凝土流入堆積體中，為形成強度均勻的高聚物復合面板提供了保障；本發明的施工方法施工速度快，工藝簡單，適宜推廣應用，具備很好的實用性。
【附圖說明】
[0011]圖1是雙層面板堆石壩的剖面示意圖；
圖2是混凝土面板平面示意圖；
圖3是高聚物面板平面示意圖；
圖4是壩體局部A放大示意圖。
【具體實施方式】
[0012]以下結合附圖和【具體實施方式】對本發明做進一步的說明。
[0013]如圖1~4所示，一種雙層面板堆石壩包括堆石堆積體1、混凝土面板2、土工膜3和高聚物復合面板4，在堆石堆積體I的上游側覆蓋高聚物復合面板4，在高聚物復合面板4上覆蓋土工膜3，在土工膜3上覆蓋混凝土面板2。
[0014]其中，堆石堆積體I的橫截面呈梯形形狀，混凝土面板2由鋼筋5和自密實混凝土6澆筑而成；混凝土面板的配筋率為60~100kg/m3。高聚物復合面板4由充填于堆積體中的高聚物7和堆石組成；高聚物復合面板4的厚度不小于50cm。
[0015]雙層面板堆石壩的施工方法，包括以下步驟:
1)堆積堆石
將路堤或地震堆石堆積體進行重型碾壓，形成梯形壩體；同時根據路堤和地震壩體材料的強度參數進行邊坡修整；
2)注漿
在梯形壩體的上游側垂直于壩軸向傾斜布置高聚物注漿管8，相鄰的高聚物注漿管8之間的間距5~10m，在高聚物注漿管8外側覆蓋鋪設一層土工膜3 ;在土工膜3外側搭建混凝土面板2的模板，在模板內部放入鋼筋網5，在鋼筋網5中插入混凝土注漿管澆注自密室混凝土 6，形成混凝土面板2 ;往高聚物注漿管8內部注入高聚物7，高聚物7在高聚物注漿管8內部發生化學反應，體積膨脹，通過周邊的注漿孔9充填周邊堆石的孔隙與堆石一起形成高聚物復合面板4，高聚物復合面板4的厚度不小于50cm，由高聚物復合面板4覆蓋著的堆石為堆石堆積體I ;
3)拆除模板
拆卸混凝土面板2的模板。
【主權項】
1.一種雙層面板堆石壩，其特征在于:其包括堆石堆積體(1)、混凝土面板(2)、土工膜(3)和高聚物復合面板(4)，在所述的堆石堆積體(I)的上游側覆蓋高聚物復合面板(4)，在高聚物復合面板(4)上覆蓋土工膜(3)，在土工膜(3)上覆蓋混凝土面板(2)。
2.根據權利要求1所述的雙層面板堆石壩，其特征在于:所述的堆石堆積體(I)橫截面呈梯形形狀。
3.根據權利要求1所述的雙層面板堆石壩，其特征在于:所述的混凝土面板(2)由鋼筋(5)和自密實混凝土(6)饒筑而成；混凝土面板的配筋率為60~100kg/m3。
4.根據權利要求1所述的雙層面板堆石壩，其特征在于:所述的高聚物復合面板(4)由充填于堆積體中的高聚物(7)和堆石組成；高聚物復合面板(4)的厚度不小于50cm。
5.權利要求1~4中任意一項所述的雙層面板堆石壩的施工方法，其特征在 于，包括以下步驟: 1)堆積堆石 將路堤或地震堆石堆積體進行重型碾壓，形成梯形壩體； 2)注漿 在梯形壩體的上游側垂直于壩軸向，傾斜布置高聚物注漿管(8)，在高聚物注漿管(8)外側覆蓋鋪設一層土工膜(3);在土工膜(3)外側搭建混凝土面板(2)的模板，在模板內部放入鋼筋網(5)，在鋼筋網(5)中插入混凝土注漿管澆注自密室混凝土(6)，形成混凝土面板(2);往高聚物注漿管(8)內部注入高聚物(7)，高聚物(7)在高聚物注漿管(8)內部發生化學反應，體積膨脹，通過周邊的注漿孔(9)充填周邊堆石的孔隙與堆石一起形成高聚物復合面板(4)，高聚物復合面板(4)的厚度不小于50cm，由高聚物復合面板(4)覆蓋著的堆石為堆石堆積體(I)； 3)拆除模板 拆卸混凝土面板(2)的模板。
【專利摘要】本發明公開了一種雙層面板堆石壩，其包括堆石堆積體、混凝土面板、土工膜和高聚物復合面板，在堆石堆積體的上游側覆蓋高聚物復合面板，在高聚物復合面板上覆蓋土工膜，在土工膜上覆蓋混凝土面板。本發明還公開了該雙層面板堆石壩的施工方法。本發明對壩體堆積體的填筑要求相對較低，避免了常規面板堆石壩在填筑過程中需要較高的填筑密實度和具有防滲作用的反濾層；有效降低混凝土的水化熱，施工環節少等優點；增強壩體的防滲能力，避免在面板后方構筑反濾層和過渡層；在雙層面板之間鋪設土工膜，能夠有效的阻止自密實混凝土流入堆積體中；本發明的施工方法施工速度快，工藝簡單，適宜推廣應用，具備很好的實用性。
【IPC分類】E02B7-06
【公開號】CN104594297
【申請號】CN201410703396
【發明人】楊貴, 蔣裕豐, 陳靈偉, 胡鑫, 鄭延平
【申請人】禹順生態建設有限公司, 南京河海科技有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年11月26日