專利名稱：一種堆石混凝土壩的制作方法
技術領域：
本發明涉及水利工程的技術領域，特別涉及一種堆石混凝土壩。
背景技術：
堆石混凝土是由清華大學提出的一種新型混凝土，是在自密實混凝土技術的基礎上發展起來的一種新型大體積混凝土施工方式。它首先將大粒徑(最大粒徑可達Im以上)的堆石直接入倉，形成有空隙的堆石體，然后從堆石體上部澆筑專門開發的低水化熱低成本自密實混凝土，利用該自密實混凝土的高流動抗離析性能，使自密實混凝土依靠自重填充到堆石的空隙中，形成完整、密實、有較高強度、低水化熱、低收縮變形的大體積混凝土。堆石混凝土技術具有施工工藝簡單，綜合單價低，水化溫升低，現場質量控制容易，體積穩定性好，適合機械化施工，施工速度快等優點，特別適合應用于水電、風電、石化、公路、鐵路、橋梁、港口、機場、水利、市政、房建、環境等諸多行業的大體積混凝土施工中，具有廣闊的發展前景。但是，人們在對混凝土大壩耐久性的研究中發現施工縫面和結構縫面滲漏是影響壩體抗滲性的關鍵因素，成為滲水的主要通道。比如混凝土壩的澆筑層面、縫面以及新老混凝土的粘結面等，這些部位在溫度應力和環境等因素的影響下，往往成為抗裂、抗滑和抗滲的薄弱環節。堆石混凝土由于采用塊石分層堆放、自密實混凝土分層充填的施工方式，因此存在水平施工縫，再加上堆石混凝土壩的橫縫，這些縫面將是結構長期安全運行過程中抗滲的薄弱環節，其抗滲性能的好壞直接影響此類結構的安全性和可靠性，對整個結構的穩定、抗裂等至關重要。傳統大壩的防滲結構大多是采用水泥砂漿或者抗滲性好的混凝土， 這種結構耐腐蝕性和抗裂性能都有限，特別是由于施工質量和運行維護等原因可能會產生裂縫，將會不同程度地破壞其防滲功能。對于堆石混凝土壩，施工速度快是其顯著優點，而傳統的防滲結構，將嚴重影響其施工速度。因此堆石混凝土壩的防滲問題成為制約堆石混凝土壩快速發展的一個關鍵因素。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種防滲性能強的堆石混凝土壩。解決上述問題的技術方案是這種堆石混凝土壩，在壩體的上下游面設有聚脲彈性體防滲層。必要時，也可以在壩體的全部擋水和過流面設有聚脲彈性體防滲層。由于聚脲是一種防水、防腐、抗沖耐磨、抗濕滑、耐熱的材料，具有零V0C(Volatile Organic Compounds，揮發性有機化合物)、符合環保、快速固化、理化力學性能優異、施工效率高等優點，采用該防滲層會顯著提高堆石混凝土壩的防滲性能。
圖1是根據本發明的一個實施例的防滲層的位置示意圖。具體實施方案噴涂聚脲彈性體防滲層之前，應采用角磨機、高壓水槍等工具對混凝土表面進行處理。采用高壓水槍沖毛，壓力宜控制在5MPa 40MPa之間。圖1是根據本發明的一個實施例的的防滲層的位置示意圖示出了壩體與水流接觸及可能接觸的表面。這種堆石混凝土壩，在壩體的上下游表面設有防滲層3，該防滲層是采用旋噴膜工法的聚脲彈性體防滲層。該防滲層的噴涂范圍貫穿左岸到右岸，噴涂高度可以在校核洪水位2向下h處到壩底高程4處。h為安全水頭，其計算公式如下:.+ =——其中Qw-堆石混凝土的抗滲強度k_安全系數P-水的密度g_重力加速度那么，壩體噴涂高度=校核洪水位_壩底高程_安全水頭(如圖1所示)。此外，考慮到施工質量參差不齊，對于施工質量較差的工程，應該提高其安全系數，增大其噴涂范圍，必要時可以考慮壩體全部擋水和過流面噴涂聚脲材料，即設有采用旋噴膜工法或手刮工法的聚脲彈性體防滲層。當然也可以采用一般噴涂法。優選地，在上下游之間的表面的裂縫部位設有采用旋噴膜工法或手刮工法的聚脲彈性體。當然也可以采用一般噴涂法。對于橫縫1以及已有裂縫部位厚度需要根據縫寬確定其厚度。此外，對于橫縫以及其他特殊部位噴涂時需要進行特殊處理。優選地，在溢洪道、孔口、壩體溢流面的表面設有采用旋噴膜工法或手刮工法的聚脲彈性體防滲層。當然也可以采用一般噴涂法。優選地，在安全水頭小于等于50米的情況下防滲層的厚度是2毫米，在安全水頭大于50米的情況下安全水頭每增加50米防滲層的厚度增加1毫米。即，如果安全水頭等于100米的情況下防滲層的厚度是3毫米。本發明的有益效果既包括堆石混凝土壩施工工藝簡單，綜合單價低，水化溫升低， 現場質量控制容易，體積穩定性好，適合機械化施工，施工速度快等優點，配合噴涂“旋噴膜”工法的聚脲材料，在節能環保的同時，成功解決其防滲問題，并且兼備防腐、抗沖耐磨、 抗濕滑、耐熱等優點。“旋噴膜”工法也克服了聚脲材料和施工工藝不足導致的涂膜起鼓、基面剝離、硬化不良等問題，使得該技術的應用更有保障。本發明所確定的噴涂范圍、噴涂厚度保證了該帶有聚脲防滲層堆石混凝土壩的合理性、經濟性和安全性。以上所述，僅是本發明的較佳實施例，并非對本發明作任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬本發明技術方案的保護范圍。
權利要求
1.一種堆石混凝土壩，其特征在于在壩體的上下游面設有聚脲彈性體防滲層。
2.根據權利要求1所述的堆石混凝土壩，其特征在于防滲層是采用旋噴膜工法或手刮工法的聚脲彈性體防滲層。
3.根據權利要求1所述的堆石混凝土壩，其特征在于在上下游表面的裂縫部位設有聚脲彈性體防滲層。
4.根據權利要求3所述的堆石混凝土壩，其特征在于防滲層是采用旋噴膜工法或手刮工法的聚脲彈性體防滲層。
5.根據權利要求3所述的堆石混凝土壩，其特征在于在溢洪道、孔口、壩體溢流面的表面設有聚脲彈性體防滲層。
6.根據權利要求5所述的堆石混凝土壩，其特征在于防滲層是采用旋噴膜工法或手刮工法的聚脲彈性體防滲層。
7.根據權利要求1-6任一項所述的堆石混凝土壩，其特征在于在安全水頭小于等于 50米的情況下防滲層的厚度是2毫米，在安全水頭大于50米的情況下安全水頭每增加50 米防滲層的厚度增加1毫米。
8.—種堆石混凝土壩，其特征在于在壩體的全部擋水和過流面設有聚脲彈性體防滲層。
9.根據權利要求8所述的堆石混凝土壩，其特征在于該防滲層是采用旋噴膜工法或手刮工法的聚脲彈性體防滲層。
10.根據權利要求8所述的堆石混凝土壩，其特征在于在安全水頭小于等于50米的情況下防滲層的厚度是2毫米，在安全水頭大于50米的情況下安全水頭每增加50米防滲層的厚度增加1毫米。
全文摘要
公開了一種堆石混凝土壩，在壩體的上下游表面設有防滲層，該防滲層是采用旋噴膜工法或者其他施工方法得到的聚脲彈性體防滲層。必要時可以在壩體的全部擋水和過流面設有聚脲彈性體防滲層。聚脲是一種防水、防腐、抗沖耐磨、抗濕滑、耐熱的材料，具有零VOC、符合環保、快速固化、理化力學性能優異、施工效率高等優點，采用聚脲彈性體防滲層會顯著提高堆石混凝土壩的防滲性能。
文檔編號E02B7/06GK102322042SQ20111018529
公開日2012年1月18日 申請日期2011年7月4日 優先權日2011年7月4日
發明者劉毅, 張國新, 張磊, 李炳奇, 王光倫, 金峰 申請人:中國水利水電科學研究院, 北京華實水木科技有限公司