[發明專利]一種ECC心墻堆石壩及施工方法

在審

• 申請號: 202110752129.8
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113338229A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 李家正;覃茜;頡志強;龔亞琦;祁勇峰;王首豪;高志揚;蘇海東;石妍;李楊;阮波
• 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;E02B7/00;E02B3/16
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 徐瑛

本發明公開一種ECC心墻堆石壩及施工方法，包括由上游到下游依次設有的上游堆石體、第一上游過渡層、第二上游過渡層、ECC心墻、第一下游過渡層、第二下游過渡層、下游堆石體、以及壓坡體；所述ECC心墻采用超韌性水泥基復合材料澆筑，并且根據設計的防滲和強度等級配合拌制而成，所述ECC心墻厚度由數值計算分析確定；所述ECC心墻的下方地面挖有深基坑，所述深基坑內填埋有用于灌漿、后期運行維護及觀測的壩基廊道，所述壩基廊道的下方通過灌漿形成有灌漿帷幕；通過超韌性水泥基復合材料ECC作為心墻，提高心墻適應變形和防滲的能力，增強心墻與壩基廊道結合部位的防滲能力和抗拉強度。

技術領域

本發明涉及到水利水電工程領域，具體涉及到一種ECC心墻堆石壩及施工方法。

背景技術

在水利工程大壩建設中心墻堆石壩用于深厚覆蓋層地基上，其適應壩址條件能力強，采用當地材料進行筑壩，節約成本。心墻堆石壩建設中，主要需要考慮到心墻的防滲能力和抗裂性能，其關系到整個大壩的蓄水穩定運行。目前，心墻開裂和滲漏已經成為一個普遍性存在的影響壩體安全使用的主要問題。

心墻的布置方式可根據工程條件，采用垂直、傾斜方向的布置方式。目前根據堆石壩采用的心墻材料，可分為黏土心墻壩、瀝青混凝土心墻壩。黏土心墻壩采用當地現場的黏土材料做心墻，實用經濟，其防滲能力較強；但由于黏土心墻受力后變形較大，與周圍壩體結合緊密程度減低，其適應變形能力較弱，易發生心墻變形破壞而滲漏。瀝青混凝土心墻壩采用高溫瀝青，施工設備和技術負責，現場安全隱患較多；且瀝青混凝土溫度敏感性高，低溫會出現脆性破壞，高溫流變，瀝青易老化；瀝青心墻在水的長期作用下，骨料與瀝青的粘結結合性能降低，易出現骨料剝落，混凝土破壞；瀝青混凝土不屬于水泥基材料，其與周圍壩體的結合能力是需要注意的關鍵技術問題；瀝青混凝土心墻若出現裂縫，修復及其困難。

在美國、日本和歐洲等國家及地區，ECC已經開始大量應用于邊坡加固、橋面修復、橋梁連接板及高層建筑連梁等領域。在國內，ECC的研究主要還集中于在試驗室條件下的材料性能研究。由于心墻的抵抗變形能力、防滲和與周圍壩體的結合強度，是選擇心墻材料的關鍵，目前能全方面滿足此要求的心墻堆石壩結構，還未見公布，關于ECC心墻堆石壩結構還未見公布。

現有技術申請號為CN201821776019.5的中國實用新型專利于2019年07月02日公開了一種深厚覆蓋層上瀝青混凝土心墻堆石壩的防滲結構，該防滲結構包括壩基廊道、設置在壩基廊道頂部的瀝青混凝土心墻和設置在覆蓋層內并與壩基廊道底部相連接的壩基防滲墻；壩基廊道的外表面上設置有防滲材料層，防滲材料層的厚度≥5mm；該專利通過在心墻與壩基廊道之間增加防滲材料層來提高心墻的抗滲性能，施工過程中需要保證防滲材料層的均勻以及可靠性，施工過程較為復雜，人工、材料成本較高。

現有技術申請號為CN201621163209.0的中國實用新型專利于2017年05月03日公開了一種復合式土質心墻堆石壩，包括土質心墻，所述土質心墻的上游側順水流方向依次設置有上游堆石區、上游過渡層和上游反濾層，土質心墻的下游側順水流方向依次設置有下游反濾層、下游過渡層和下游堆石區，所述上游反濾層與土質心墻之間設置有復合土工膜。該專利通過在上游反濾層與土質心墻之間設置復合土工膜，增加了壩體的防滲可靠性，但增加復合土工膜，提高了施工量，增加了施工難度，提高了生產成本。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種ECC心墻堆石壩及施工方法，通過超韌性水泥基復合材料ECC作為心墻，提高心墻適應變形和防滲的能力，增強心墻與壩基廊道結合部位的防滲能力和抗拉強度。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：