沥青混凝土心墙堆石坝心墙防渗技术

沥青混凝土心墙堆石坝心墙防渗技术

沈鹏刚淑云

中国水利水电第四工程局有限公司青海810000

摘要：本文主要针对沥青混凝土心墙堆石坝心墙防渗展开分析，思考了沥青混凝土心墙堆石坝心墙防渗的基本的思路和原理，进而深入分析了其技术的要点和过程，希望可以为今后的技术带来参考。

关键词：沥青混凝土，心墙堆石坝，心墙防渗技术

前言

目前，沥青混凝土心墙堆石坝心墙防渗还有许多不足的地方，究其原因，就是因为沥青混凝土心墙堆石坝心墙防渗工作中没有重视技术要点，所以，我们有必要深入分析沥青混凝土心墙堆石坝心墙防渗的技术要点。

1、沥青混凝土心墙

心墙是在土石坝填筑过程中，修建于坝轴线上游侧的一个完整的不透水薄壁墙体，其下部连接基岩、两侧连接山体，是挡水坝的唯一防渗屏障。沥青混凝土心墙由于其卓越的防渗性能，超常的应变能力，适中的工程造价及利于保护耕地等特点，近年来成为国际上重点推广的一种新型结构心墙。在我国东北地区和四川省有十余座水库采用了沥青混凝土心墙坝型。但在施工时，有的是引进国外公司施工，有的是平清了外国专家进行现场指导，也有通过参观考察和学习自己摸索的。总的来说，沥青混凝土心墙施工在国内还处于探索和逐步完善阶段。沥青混凝土心墙在施工工艺上分浇筑法施工和碾压法施工，其中浇筑法成墙密实性较差，只适宜坝高在50m以下的工程，因此，高坝沥青混凝土心墙一半采用碾压式施工。新疆石门水电站挡水坝设计为碾压式沥青混凝土心墙砂砾石坝。

2、沥青混凝土心墙施工工艺及方法概述

沥青混凝土心墙施工工艺：混凝土表面清理→测量放线→过渡料、沥青混合料分别装入摊铺机→摊铺机摊铺→沥青混合料碾压→过渡料碾压。

混凝土表面清理是初铺沥青混凝土前对基座混凝土表面与沥青混凝土结合范围上的浮浆、乳皮、粘着物等清除干净，再打毛并用高压风吹干净，潮湿部位用汽油喷灯烘干，保持混凝土表面干燥。然后在干燥的混凝土毛面上人工涂刷2遍冷底子油，待冷底子油干涸后，再涂抹1-2cm厚沥青玛蹄脂。另外就是在铺筑过程中，下一层铺筑前对上一铺筑层的表面灰尘杂物进行清理。测量放线以控制心墙的轴线，确保心墙轴线在设计规范要求范围之内。沥青混合料和沥青心墙两侧的过度料是通过联合摊铺机一次性完成铺筑的。沥青混凝土及过度料碾压是沥青混凝土心墙成型的最后一道工序，也是最重要的一道工序，直接关系到心墙的施工质量。

3、沥青混凝土心墙坝的防渗处理措施

通过以上对水库大坝的渗漏原因造成分析后得知，造成大坝出现渗漏的主要原因是由于大坝的沥青混凝土心墙坝出现了一定程度的损坏且坝体的填筑材料的透水性较弱从而造成大坝的坝体出现渗透量较大。通过分析后发现，针对沥青混凝土心墙坝的防渗处理可以采用以下几种方法。

3.1对原有的沥青混凝土心墙坝进行修补。对原有的沥青混凝土心墙坝进行修补是指通过对大坝进行检测，查找到沥青混凝土心墙坝中的损毁或者是由于建设质量不合理所造成的缺陷区域，通过对存在缺陷或者损坏区域进行修补，从而达到使大坝恢复使用能力的方法。在应用这一方法的过程中将会面临着以下困难：（1）由于沥青混凝土心墙是位于沥青混凝土心墙坝的中间内部，因此，使用常规的方法是无法进行检测并精确定位的。（2）如果发现损坏区域需要通过采用钻孔灌浆的方式来修补沥青混凝土心墙的损坏区域，由于需要钻孔的深度大，使用的灌浆材料与坝体的沥青混凝土较难结合，从而对施工带来一定的难度。（3）对沥青混凝土心墙进行修补的材料需要使用融化的沥青，此种方法适用于心墙埋藏深度较浅的坝体。

3.2对沥青混凝土心墙坝采用钻孔灌浆的方式。我国自上世纪90年代研究攻关钻孔灌浆技术成功后，先后在多地的水坝修复中应用此种技术。当在垂直型沥青混凝土心墙中出现漏水问题时，可以使用在上游过渡料区进行灌浆防渗处理，坝体的灌浆方案则可以在沥青混凝土心墙上游侧过渡料及坝壳内进行浆液的灌注，从而使浆液结石与原沥青混凝土心墙形成新的防渗帷幕，从而形成良好的防渗效果。

3.3对沥青混凝土心墙坝采用混凝土防渗墙的方案。混凝土防渗墙是指使用挖槽设备或者是钻凿设备等沿着坝体上挖掘出一道槽沟，而后使用混凝土在这一槽沟上进行浇筑，从而形成一道沿着大坝的混凝土墙来对原来的沥青混凝土心墙进行防渗加固，从而达到防渗的效果。在应用此种方法时为了更好的完成沟槽，同时防止漏浆，避免浆液对原有的沥青混凝土心墙造成一定的损坏，应当将新建的混凝土防渗墙设置在旧有的沥青混凝土心墙轴线上游侧大于4m的坝壳料中。同时在防渗墙下基岩与墙体基岩的结合部位来采用帷幕灌浆的方式来确保其连接效果，从而达到一个较为完善的防渗体系，确保防渗效果。

3.4对沥青混凝土心墙坝采用上游垂直防渗与坝面防渗相结合的防渗方案。采用此种方式是为了保证防渗墙下基岩及墙体与基岩结合部分的紧密性，从而使大坝形成一种从点、线、面的整体防渗体系，从而达到良好的防渗效果。同时为了做好混凝土防渗墙的前期准备工作，则需要在上游坝坡堆筑一个宽度大于12m的施工平台，而对于混凝土防渗墙则需要在堆筑的平台内测进行布置。采用此种防渗处理措施需要完成的施工项目众多，因此需要完成的工期较长，而在夏季汛期时搭建的防渗项目将会面临着导流的问题。

此外，心墙浇筑完毕后，必须进行质量检测，检测方法主要有：现场核子密度仪无损检测容重，渗气仪无损检测沥青混凝土的渗透系数，现场取芯样检测和室内沥青混合料抽提及马歇尔击实试验检测。检测指标包括沥青混凝土容重，孔隙率，渗透系数及其他设计指标。现场检测以无损检测为主，若发现有不合格点，应立即钻取芯样进行测试，芯样测试不合格则要进行处理。若检测发现孔隙率超标点较多，范围较长，可采用心墙迎水面浇筑沥青玛蹄脂处理，增加心墙防渗性能。若检测不合格点仅为局部，可对不合格部位挖除后重新铺筑沥青混合料。挖除时用火枪烤熔并人工挖除，对接缝处斜坡和底层要保证坡度不陡于1∶3，并将底层松散颗粒剔除；必要时可将处理层面加热后用预热的铁板振压几遍，再重新铺筑沥青混合料。

总之，沥青混凝土心墙坝是一种使用较为广泛的坝型，在欧洲和日本已经全面的开展应用。我国自上世纪开展大规模水利工程建设的过程中通过学习、自主研发形成了适合中国国情的沥青混凝土心墙坝建设方式，同时对由于沥青混凝土心墙坝中的心墙存在的缺陷或者是由于其他原因所造成的损害而形成的坝体漏水问题展开研究。形成了以上4种对于坝体出现渗水问题所采取的补救措施，使坝体形成新的防水体系，从而达到良好的防水效果。

4、结束语

综上所述，只有真正明确了沥青混凝土心墙堆石坝心墙防渗的要求和技术的要点，才能够确保沥青混凝土心墙堆石坝心墙防渗的效果，本文进一步总结了沥青混凝土心墙堆石坝心墙防渗的技术方法和对策，可以为今后的施工提供参考。

参考文献

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