專利名稱：一種膠凝砂礫石壩的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及水利工程的技術領域，特別涉及ー種膠凝砂礫石壩。
背景技術：
膠凝砂礫石壩是在面板壩和碾壓混凝土重力壩基礎上發展起來的一種新壩型，其特點是采用膠凝砂礫石材料筑壩，使用高效率的土石方運輸機械和壓實機械施工。由于水泥的膠凝作用増大了材料的抗剪強度，與面板壩相比可以縮小壩體斷面，且在壩頂可設置溢洪道；此外由于使用了土石壩的連續施工方法，與碾壓混凝土壩相比可以簡化施工、縮短エ期和減小費用。膠凝砂礫石壩筑壩材料獲取容易、拌合簡單、水泥用量少，不僅經濟安全而且能充分利用施工過程中的棄料減小對周圍環境的影響。膠凝砂礫石壩對筑壩材料、施エエ藝以及壩基的要求較低，大施工基本實現零棄料，凸顯了在適應環境、減輕環境破壞方面的優勢，再加上其エ期短造價低已經開始得到國際壩エ界的重視。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。比如大壩的澆筑層面、縫面以及新老混凝土的粘結面等，這些部位在溫度應カ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。另外，膠凝砂礫石材料骨料未經沖洗篩分，抗滲透性較差，且膠凝材料用量低，摻合料摻量較高，水化產物中Ca(OH)2含量少，因此在壓力水長期滲透作用下，膠凝砂礫石筑壩材料性能會有所降低，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。此外，對于膠凝砂礫石壩，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。因此膠凝砂礫石壩的防滲問題成為制約其快速發展的一個關鍵因素。
發明內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種防滲性能強的膠凝砂礫石壩。解決上述問題的技術方案是這種膠凝砂礫石壩，在壩體的上下游面設有聚脲彈性體防滲層。必要吋，也可以在壩體的全部擋水和過流面設有聚脲弾性體防滲層。由于聚脲是ー種防水、防腐、抗沖耐磨、抗濕滑、耐熱的材料,具有零VOC (VoIatiIeOrganic 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膠凝砂礫石壩的防滲性能。
圖I是根據本實用新型的一個實施例的的防滲層的位置示意圖。具體實施方案噴涂聚脲弾性體防滲層之前，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，壓カ宜控制在5MPa 40MPa之間。圖I是根據本實用新型的一個實施例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。這種膠凝砂礫石壩，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弾性體防滲層。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
G...β = -~其中Ow-膠凝砂礫石的抗滲強度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I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，増大其噴涂范圍，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弾性體防滲層。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弾性體。當然也可以采用一般噴涂法。對于橫縫I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、孔ロ、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弾性體防滲層。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米防滲層的厚度増加I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。本實用新型的有益效果既包括膠凝砂礫石壩施工エ藝簡單，筑壩材料易得，充分利用棄料減輕環境破壞，水化溫升低，現場質量控制容易，適合機械化施工，施工速度快，造價低等優點，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エ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。本實用新型所確定的噴涂范圍、噴涂厚度保證了該帶有聚脲防滲層膠凝砂礫石壩的合理性、經濟性和安全性。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據本實用新型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，均仍屬本實用新型技術方案的保護范圍。
權利要求1.一種膠凝砂礫石壩，其特征在于在壩體的上下游面設有聚脲弾性體防滲層。
2.根據權利要求I所述的膠凝砂礫石壩，其特征在于防滲層是采用旋噴膜工法或手刮工法的聚脲弾性體防滲層。
3.根據權利要求I所述的膠凝砂礫石壩，其特征在于在上下游表面的裂縫部位設有聚脲弾性體防滲層。
4.根據權利要求3所述的膠凝砂礫石壩，其特征在于防滲層是采用旋噴膜工法或手刮工法的聚脲弾性體防滲層。
5.根據權利要求3所述的膠凝砂礫石壩，其特征在于在溢洪道、孔ロ、壩體溢流面的表面設有聚脲弾性體防滲層。
6.根據權利要求5所述的膠凝砂礫石壩，其特征在于防滲層是采用旋噴膜工法或手刮工法的聚脲弾性體防滲層。
7.根據權利要求1-6任一項所述的膠凝砂礫石壩，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I毫米。
8.一種膠凝砂礫石壩，其特征在于在壩體的全部擋水和過流面設有聚脲弾性體防滲層。
9.根據權利要求8所述的膠凝砂礫石壩，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弾性體防滲層。
10.根據權利要求8所述的膠凝砂礫石壩，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I毫米。
專利摘要公開了一種膠凝砂礫石壩，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膠凝砂礫石壩的防滲性能。
文檔編號E02B3/16GK202466525SQ201120377698
公開日2012年10月3日 申請日期2011年9月29日 優先權日2011年9月29日
發明者劉毅, 張國新, 張磊, 李炳奇, 賈金生 申請人:中國水利水電科學研究院