[發明專利]一種適用水利水電工程的超高堆石壩結構及其施工方法

在審

• 申請號: 201610256552.8
• 申請日: 2016-04-22
• 公開（公告）號: CN105780737A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 楊華全;鄭守仁;翁永紅;林育強;石妍;李家正;丁福珍;董蕓;嚴建軍;周世華;彭尚仕;陳霞;李響;王磊;張建峰;王曉軍;張亮;鄺亞力;蘇杰;閆小虎;高志揚;呂興棟
• 申請（專利權）人: 長江水利委員會長江科學院
• 主分類號: E02B7/06
• 分類號: E02B7/06
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 楊宣仙

技術領域

本發明涉及水利水電工程材料、結構及施工技術領域，具體是一種適 用水利水電工程的超高堆石壩結構及其施工方法。

背景技術

混凝土面板堆石壩是目前壩工建設中最富競爭力和最具發展前景的壩 型之一。該壩型具有造價低、安全性高和適應性強等諸多優點，因而受到 壩工界的普遍重視，具有極好的應用前景，是許多工程的首選壩型，目前 我國已建和在建的面板堆石壩以超過150多座,其中100m以上的37座。現 代混凝土堆石壩的發展趨勢是壩越建越高、工程規模越來越大，我國通過 天生橋一級(最大壩高178m)、水布埡(最大壩高233m)等工程的建設實 踐，筑壩技術相對成熟，為300m級超高面板堆石壩的發展奠定了一定的技 術基礎。

隨著我國西南水電開發進度的加快，在交通不便經濟欠發達地區如金 沙江、瀾滄江、怒江、雅礱江、大渡河和黃河上游以及西藏的雅魯藏布江 等，有許多適宜建設高面板堆石壩的河谷地形地質條件，如古水、馬吉等 水電站，壩高都在250～300m左右，因不能把握300m級高面板堆石壩的 工程特性、關鍵技術和運行特點，不能直接選擇面板堆石壩方案，而選用 外來運輸量大、造價高的混凝土壩方案或體積大且占用耕地多對環境和水 土保持易造成不利影響的土心墻堆石壩方案，有的工程在近壩區甚至沒有 可用的防滲土料，這使得水電站經濟指標競爭力降低。因此，工程建設各 方迫切希望在300m級高面板堆石壩筑技術上所有突破。

然而，面臨300m級甚至更高的超高塊石壩的建設目標，仍存在多個關 鍵技術難題，例如超高堆石壩的合理分區、筑壩材料特性對大壩變形特性 的影響、超高堆石壩的變形特性及安全性、抗震安全性及工程措施等，尤 其是在深厚覆蓋層基礎上筑壩，難以突破壩高的局限性,這些成為發展超高 面板堆石壩的技術瓶頸。

發明內容

本發明根據現有技術的不足提供一種適用水利水電工程的超高堆石壩 結構及施工方法，該超高堆石壩結構的混凝土基座采用碾壓塊石混凝土結 構，從材料、結構及施工方式等角度，解決深厚覆蓋層基礎上筑壩難題， 突破壩體高度局限性，實現超高面板堆石壩的建設目標。

本發明提供的技術方案：所述一種適用水利水電工程的超高堆石壩結 構，其特征在于：所述堆石壩包括碾壓塊石混凝土底座、堆石壩體和混凝 土防滲面板，所述碾壓塊石混凝土底座是由多層碾壓塊石混凝土層通過振 動碾壓形成的高度為90m-110m的底座，每層碾壓塊石混凝土層是由下層混 凝土、中層塊石和上層混凝土通過振動碾壓形成，所述混凝土防滲面板是 在堆砌好的碾壓塊石混凝土底座與堆石壩體上游采用混凝土澆筑形成的防 滲面板。

本發明較優的技術方案：所述每層碾壓塊石混凝土層的高度為0.5m～ 1.0m。

本發明較優的技術方案：所述每層碾壓塊石混凝土層的下層混凝土采 用二級配混凝土，混凝土坍落度在70mm～150mm；所述上層混凝土采用一 級配碾壓混凝土，混凝土VC值在1s～5s；所述中層塊石為施工現場挖的 直徑為40mm以上的塊石或卵石。

本發明較優的技術方案：所述上層混凝土的砂石料采用施工現場挖的直 徑為0～5mm和5～20mm的砂石料；下層混凝土的砂石料采用施工現場挖 的直徑為0～5mm、5～20mm、20～40mm的砂石料；所述中層塊石為施工 現場挖的直徑為40mm～300mm的塊石或卵石。

本發明較優的技術方案：所述堆石壩體采用面板堆石壩。

本發明提供進一步的技術方案：一種適用水電水利工程的超高堆石壩結 構的施工方法，其特征在于具體步驟如下：

(1)施工前期的工作，按照面板堆石壩的相關技術要求，處理壩基與 岸坡；

(2)待步驟(1)完成之后，在處理好的壩基上采用二級配混凝土澆筑 下層混凝土，下層混凝土的坍落度在70mm～150mm，厚度為 200mm-300mm；

(3)在下層混凝土未初凝前，選取顆粒粒徑40mm以上的塊石或卵石在 下層混凝土上堆砌中層塊石；

(4)待中層塊石堆砌好之后，將其整理平整后再在中層塊石上澆筑上層 混凝土，直至上層混凝土填充中層塊石的石塊空隙，并高出中層塊石 100mm-200mm高，上層混凝土采用VC值在1s～5s的一級配碾壓混凝土；