碾压混凝土坝的沥青混合料防渗结构

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1、碾压混凝土坝的沥青混合料防渗结构摘要：本文从混凝土坝上游面沥青混合料的结构形式、施工方法和已建工程的运行效果等方面论述了沥青混合料防渗结构的可靠性。结合新的试验研究成果，论证了沥青混合料防渗结构用于高碾压混凝土坝的可行性。关键词：碾压混凝土大坝沥青混合料防渗结构可靠性可行性1、前言沥青混介料是一种粘弹塑性材料，具冇防渗性能好、变形能力强、抗裂性能好和裂缝自愈性能。因而沥青混合料用作土石坝沥青混凝上面板和心墙、渠道防渗等已冇较氏的历史和丰富的经验。沥青混合料作为混凝土坝上游ifii防渗体最初是作为混凝土坝上游面裂缝防渗修补用的。随着工程经验的积累和试验研究的深入，沥

2、青混合料己总接用作碾压混凝土坝的防渗结构。1986年建成的福建坑口碾压混凝土坝，总接采用沥青砂浆作为碾压混凝土坝的防渗结构就是一个成功的典范。我国在混凝土坝上利用沥青混合料作防渗结构的研究和实践很早。1957年在江西上犹江大坝使用成功后，相继在湖南风滩、浙江湖南镇等混凝土坝裂缝防渗修补中得到应用。国内混凝上坝采用沥青混合料防渗结构的若干工程实例见表lo国外1966年原西德的阿格尔混凝土坝首先采用沥青混凝土防渗结构，继而奥地利的什普利尔坝、葡萄牙的佛尔一木一嘎依奥坝、原苏联的马特科尔宁坝和马马康坝均采用沥青混凝土防渗结构。2、碾压混凝土坝沥青混介料防渗结构的基本形式

3、2」沥青混凝土防渗面板的厚度沥青混凝土防渗而板貝有很髙的抗渗梯度，渗透系数较小，一般可达10-9~10-,(,cm/so对沥青砂浆防渗面板，厚度4cm已能满足防渗要求，当防渗面板厚度超过6cm时，继续增加防渗面板厚度对提高抗渗能力并无就著效果。在实际工程中，考虑到防渗面板的施工质量、坝面不平整度、沥青混合料最大粒径和便于防渗面板施工以及当坝体开裂时不至于带动沥青混凝土防渗而板裂透以保证防渗效呆等因索，浇筑式沥青混凝土防渗而板的厚度在5〜12cm范围内选用为宜。2.2沥青混凝土防渗面板的护面板沥青混凝土防渗面板护面板的作用冇：①防止沥青混凝土防渗面板由于流变而失稳；

4、②防止沥青混凝土防渗面板遭机械作用破坏；③沥青混介料浇筑施工时充当模板。预制钢筋混凝土护面板厚度一般为6-12cm，其高度和长度应根据施工设备及技术水平，便于护而板安装和沥青混凝土浇筑以及尽量减少护而板的接缝等因素综合考虑确定。目前我国使用的预制钢筋混凝土护而板髙度为30〜100cm,多数为50〜60cm,长度一般为1()()〜2()()cm,多数为200cmo异型护而板尺寸根据各个工程特点而定。护而板之间一般做成企口连接，这对护面板的受力和接缝的严密性均有利。表1国内混凝十•坝用沥青混介料防渗结构的工程序号工程名称完成年份坝型坝窩(m)防渗而积(n?)防渗层号度

5、(cm)护而板形式1上犹江1957坝内式厂房混凝土重力坝68.521004(沥青砂浆)木板厚7.5cm2凤滩1977混凝土空腹重力拱坝112.55(沥青砂浆)3湖南锁1978混凝土重力梯形支墩坝12863431()(沥青砂浆)钢筋混凝土板厚4cm(外有纵梁)4碧流河1981混凝土重力冲53.5214010(沥青混凝土)钢筋混凝土板厚10cm5白山1981混凝土重力拱坝149.580010(沥青混凝土)钢筋混凝土板厚6cm6枫树坝坝内式厂房混凝土宽缝重力坝95.3(沥青砂浆)钢筋混凝土板7坑口1986碾压混凝土坝56.831006(沥青砂浆)钢筋混凝土板厚6cm8桓

6、仁1989混凝土单支墩人头坝7&567001()(沥青混凝土)钢筋混凝土板疗6cm9丰满1990混凝土重力坝90.5160()01()(沥青混凝土)钢筋混凝土板疗6cm护而板是用锚筋固定在坝体上。锚筋的间距和直径以及锚固深度可根据护而板的稳定要求和沥青混凝土防渗而板产生的流变侧压力的人小计算确定，亦可根据工程经验类比确定。锚筋直径一般为16~20cm，锚固深度40〜150cm。锚筋纵横间距与护而板尺寸有关。护而板混凝土应大于C2。，抗渗标号S6〜S8。由于护而板厚度较薄，一•般配一层钢筋靠上游侧布置，钢筋直径为6〜10cm。为了防止锚筋与水接触导致锈蚀和形成漏水通

7、道，锚筋不穿过护而板，只在护而板内侧预埋挂环，将锚筋弯钩挂于环上，达到将护而板锚固于坝体目的。2.3沥青混凝土防渗而板与周边的连接沥青混凝土防渗而板与周边的连接是整个防渗体系的重要组成部分，对保证而板整体防渗性能具冇重要意义。其连接型式可根据工程特点和施工条件选择。沥青混凝土防渗面板与基础、岸坡的连接可冇两种型式：①设置截渗槽：在坝基上游面水泥混凝上基座或岩基中设置截渗槽。截渗槽的底部宽丿应人于防渗血•板厚度，槽内浇筑沥青混合料，以增加接触渗径。在用坡部位槽底纵向作成斜坡，一般不陡于3:1。槽底纵向必须变坡时，应平缓过渡，不宜陡变，更不宜设置台阶。截渗槽上游侧，在

8、岸坡部位应