[发明专利]一种胶凝砂砾石坝及其施工工艺

说明书

本发明提供一种胶凝砂砾石坝，包括上游防渗层、下游保护层和坝体中部，在对应胶凝砂砾石坝的下游坝体保护层和坝体中部之间以及坝体中部和上游防渗层之间设置挤压边墙，该挤压边墙的强度介于所述下游保护层与坝体中部的强度之间，且渗透性高于所述坝体中部。本发明前所未有地在胶凝砂砾石坝的坝体中间加设挤压边墙，而且限定挤压边墙的强度和渗透性，有效降低渗透水流对坝体胶凝砂砾石的渗透溶蚀，也很好地解决了胶凝砂砾石坝防渗面板的拉裂破坏，功能失效而使坝体渗漏的问题。本发明还提供胶凝砂砾石坝的施工工艺。

技术领域

本发明涉及胶凝砂砾石坝技术领域，提供一种胶凝砂砾石坝，还提供该胶凝砂砾石坝的施工工艺。

背景技术

为达到“宜材适构”，“宜构适材”的筑坝目标，胶凝砂砾石坝设置了不同的功能分区，如上游防渗层、下游保护层，对于坝体中部，由于其主要承受压力荷载，且对耐久性要求不高，可分层填筑胶凝砂砾石拌和料。为了适应施工期变形协调，上、下游的防渗层和保护层与坝体同步上升。对于小坝工程，可碾压完毕坝体中部之后，再一次施工上、下游的防渗层和保护层。

使用常态混凝土作为防渗面板的胶凝砂砾石坝中，由于常态混凝土与胶凝砂砾石两种材料刚度相差较大，若直接接触，可能在蓄水后产生变形不协调的问题，进而导致防渗面板的拉裂破坏，功能失效而使坝体渗漏；同时，在常规的施工过程中，胶凝砂砾石碾压边界处，由于碾压机械难以到达，往往采用小型机械人工夯实，或者采用定制的异形夯机进行夯实，由于夯实机械功率的限制，其夯实效果与碾压机械相比有较大差距，无法使边界部位完全密实，从而影响碾压边界处胶凝砂砾石的强度。目前的解决方案，是在碾压边界处铺筑富浆胶凝砂砾石作为胶凝砂砾石与常态混凝土之间的过渡层，用异形夯板夯击，但是由于施工顺序上先铺筑富浆胶凝砂砾石，并剔除超大石，然后再铺筑胶凝砂砾石，待胶凝砂砾石碾压完毕后，再夯击富浆胶凝砂砾石。富浆胶凝砂砾石从铺料到夯击，等待时间过久，导致水泥已经部分硬化，强度较设计值减小，对于安全不利。胶凝砂砾石由于设计强度较低，对于施工过程需要严格控制，施工工法及施工工序上必须合理设计，防止因不合理施工方法导致的坝体缺陷，因此亟需提出新的施工工艺，来克服上述施工方法中存在的缺点。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有施工方法的缺陷，提供一种新型的胶凝砂砾石坝结构，还提供一种适用于胶凝砂砾石坝的施工工艺，通过本新型的坝结构和施工工艺，可极大提高坝体边界部位施工质量，提高坝体安全性。

本发明的目的是这样实现的：

一种胶凝砂砾石坝，包括上游防渗层、下游保护层和坝体中部，其特征是：在对应胶凝砂砾石坝的下游坝体保护层和坝体中部之间以及坝体中部和上游防渗层之间设置挤压边墙，该挤压边墙的强度介于所述坝体保护层与坝体中部的强度之间，且渗透性高于所述坝体中部。

优选地，所述挤压边墙的抗压强度介于15MPa~25MPa之间。

挤压边墙的抗压强度过高或过低均会与中部胶凝砂砾石产生变形不协调问题，而渗透性过低会影响排水效果。

优选地，所述挤压边墙由沿着坡面的上游防渗层和下游保护层从下向上形成多个断面形状为梯形的墙体构成，上下相邻的该梯形的墙体，在下的梯形墙体的上底面与作为在上的梯形墙体下底面的一部分重合，上下梯形墙体相邻的上底面和下底面的外端边缘对齐，由此，使得所述挤压边墙的与所述下游保护层和上游防渗层的交界面为平滑的坡面，而与坝体中部的交界面为锯齿形坡面。

优选地，所述挤压边墙为半透水材料。该材料渗透性通常可以是为：180天渗透等级一般介于W2~W4之间，即渗透系数介于0.196×10^-7（cm/s）和0.783×10^-8（cm/s）之间为宜，或由现场试验确定，测定坝体中部的渗水性，然后确定挤压边墙材料的渗透性。

优选地，在上游一侧的所述挤压边墙的下方设置集水廊道，廊道周围的挤压边墙中设置预留的排水管。该排水管的一端连接挤压边墙的下底面，另一端连通集水廊道。