[发明专利]富浆振捣胶结砂砾石制备及用于防渗保护结构施工的方法

说明书

本发明公开一种富浆振捣胶结砂砾石制备及用于防渗保护结构施工的方法，在施工现场采集天然砂砾石，根据钻石带理论确定水胶比，然后将筛分完成的砂砾石母料与水、水泥、粉煤灰和外加剂按比例进行一次拌合制成胶凝砂砾石；再运输至浇筑仓附近，与水泥净浆按比例进行二次拌合；最后入仓进行人工振捣。本发明从施工成本和环境角度出发，利用坝址附近砂砾石，在此基础上增加胶凝材料用量，形成富浆振捣胶结砂砾石作为胶结砂砾石坝得防渗保护结构，施工现场无需布置骨料加工设备，施工成本得到了控制，符合胶凝砂砾石坝作为一种环境友好型坝的初衷；且避免了在仓面人工加浆振捣时浆液分布不均匀，在拆模后出现蜂窝麻面问题。

技术领域

本发明涉及胶凝砂砾石坝施工技术领域，具体为富浆振捣胶结砂砾石制备及用于防渗保护结构施工的方法。

背景技术

胶凝砂砾石坝作为一种新坝型，目前国内在围堰等临时工程中有了较多的应用。但在永久工程中应用还刚处于起步阶段，而其胶凝材料用量少、砂石骨料要求低导致其长期耐久性指标相对较低。在水利水电工程应用中，坝体只要设置了有效的防渗保护结构，其内部结构基本处于干燥状态，也基本不会受到冻融影响。但是，在工程现场，胶凝砂砾石坝对筑坝材料要求比较低，现场无需布置骨料加工设备。所以，如果采用常规混凝土面板或变态混凝土作为胶凝砂砾石坝的防渗保护结构，施工现场则必须布置骨料加工设备，这样就导致施工成本很难控制，更破坏了胶凝砂砾石坝作为一种环境友好型坝的初衷。

随着越来越多的人开始关注大坝与环境之间的关系，建设成本低、施工效率高及环境影响小的筑坝技术也日益成为坝工界追求的目标。在充分结合混凝土坝和土石坝各自优点的基础上，并结合国内外相关研究，提出一种集材料合理化、设计合理化以及施工合理化于一体的胶结砂砾石坝，使简易处理的砂砾石骨料与少量胶凝材料经过拌合，充分利用效率比较高的机械化施工，形成位于土石坝散粒体和混凝土坝固结体之间的一种过渡性的连续体材料。通过“宜材适构”和“功能分区”的筑坝理念，基本做到零弃料，物尽其用，降低环境压力。该筑坝技术对我国面广量大的中小型水利水电工程具有重要的现实意义。

胶结砂砾石的胶凝材料用量较少，长期耐久性指标相对较低。在水利水电工程应用中，坝体只要设置了有效的防渗保护结构，其内部结构基本处于干燥状态，也基本不会受到冻融影响。所以，为了保障大坝长期运行安全，大坝表面应设置防渗保护结构。

现有胶结砂砾石坝工程防渗保护结构多采用常态、碾压变态混凝土或变态胶结砂砾石等形式，但是，在胶结砂砾石坝工程应用现场，胶结砂砾石坝对筑坝材料要求比较低，仅需剔除超径骨料无须水洗即可，现场无需布置骨料加工设备。所以，对于中小型水利水电工程，如果采用常规混凝土面板或变态混凝土作为胶结砂砾石坝的防渗保护结构，施工现场则必须布置骨料加工设备，这样就导致施工成本很难控制，更破坏了胶凝砂砾石坝作为一种环境友好型坝的初衷。并且，由于专用拌合设备只能拌制干硬性材料，且设备本身缺陷导致骨料离析严重，以及骨料粒径大，导致在仓面人工加浆振捣，浆液分布不均匀，在拆模后出现蜂窝麻面问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供富浆振捣胶结砂砾石的制备方法及其用于防渗保护结构的施工方法，该方法不必在施工现场布置骨料加工设备，符合胶凝砂砾石坝作为一种环境友好型坝的初衷，且可避免仓面人工加浆振捣时浆液分布不均匀，拆模后出现蜂窝麻面等问题。技术方案如下：

一种富浆振捣胶结砂砾石的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：在施工现场采集天然砂砾石，剔除粒径80mm以上的颗粒，并以此级配的砂砾石作为配制母体材料用的砂砾石料；

步骤2：对上述砂砾石料进行筛分、复掺或外掺，以控制钻石带大小，即天然砂砾石的最细级配作为第一边界级配，以天然砂砾石的平均级配作为第二边界级配；

步骤3：分别确定第一边界级配和第二边界级配各自的水胶比，然后取二者的最小值作为富浆振捣胶结砂砾石的水胶比；