本發(fā)明公開了堆石混凝土心墻膠結(jié)堆石壩及其施工方式，其中，堆石混凝土心墻膠結(jié)堆石壩包括：堆石混凝土心墻和膠結(jié)堆石料壩身，堆石混凝土心墻位于中心位置，膠結(jié)堆石料壩身形成在堆石混凝土心墻兩側(cè)，堆石混凝土心墻包括：塊石、第一自密實(shí)水泥基材料，第一自密實(shí)水泥基材料致密填充于塊石孔隙中，通過水泥水化反應(yīng)形成堆石混凝土；膠結(jié)堆石料壩身包括：堆石料和第二自密實(shí)水泥基材料和砂土材料，堆石料和第二自密實(shí)水泥基材料形成膠結(jié)堆石料骨架，砂土材料填充在膠結(jié)堆石料骨架內(nèi)部。該堆石混凝土心墻膠結(jié)堆石壩具有壩體體積小，地基適應(yīng)性強(qiáng)，壩身非均勻沉降小且具有一定抗漫頂洪水的能力、水泥用量少和水化熱低等特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水利工程領(lǐng)域，具體而言，涉及堆石混凝土心墻膠結(jié)堆石壩及其施工方法。

背景技術(shù)

堆石壩是以堆石體作為支承，以黏土、混凝土或?yàn)r青混凝土等材料作為防滲體的一種壩型，防滲體的類型主要有面板和心墻兩種方式。目前，在150m以上高度的土石壩基本以堆石壩為主，水布埡水電站大壩是世界上最高的面板堆石壩，壩高233m。堆石體主要采用碾壓施工，碾壓堆積的堆石料在長期高應(yīng)力作用下易發(fā)生流變，同時伴隨堆石顆粒破碎，導(dǎo)致壩體出現(xiàn)非均勻沉降，引起心墻開裂或面板出現(xiàn)裂縫。對于混凝土面板堆石壩而言，混凝土面板是堆石壩的防滲主體結(jié)構(gòu)，面板上微小的裂縫也可能對大壩的安全留下巨大隱患，混凝土面板常采用鋼筋混凝土材料，面板的厚度與堆石壩的高度密切相關(guān)。依據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，即使面板的澆筑厚度較薄，僅為70-80cm，面板內(nèi)部溫升也將達(dá)到2倍的表面溫升，面板內(nèi)部產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力，引起面板開裂。對于堆石壩而言，遇到較大的洪水時，堆石壩存在漫頂潰壩的風(fēng)險，需設(shè)置溢洪道，很大程度上增加工程投資。因此迫切需要一種既能保持堆石料的變形能力，又能利用最少的水泥用量，最大程度提高筑壩材料強(qiáng)度，減小大壩體型的新型筑壩材料，同時該材料填筑的壩體兼?zhèn)湟欢ǖ挚孤敽樗哪芰Α?/p>

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出堆石混凝土心墻膠結(jié)堆石壩及其施工方法。本發(fā)明提出的堆石混凝土心墻膠結(jié)堆石壩具有壩體體積小，地基適應(yīng)性強(qiáng)，壩身非均勻沉降小且具有一定抗漫頂洪水的能力、水泥用量少和水化熱低等特點(diǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種堆石混凝土心墻膠結(jié)堆石壩，包括：

堆石混凝土心墻和膠結(jié)堆石料壩身，所述堆石混凝土心墻位于中心位置，所述膠結(jié)堆石料壩身形成在所述堆石混凝土心墻兩側(cè)，其中，

所述堆石混凝土心墻包括：塊石、第一自密實(shí)水泥基材料，所述第一自密實(shí)水泥基材料致密填充于所述塊石孔隙中，通過水泥水化反應(yīng)形成堆石混凝土；

所述膠結(jié)堆石料壩身包括：堆石料和第二自密實(shí)水泥基材料和砂土材料，所述堆石料和第二自密實(shí)水泥基材料形成高孔隙率膠結(jié)堆石料骨架，所述砂土材料填充在所述膠結(jié)堆石料骨架內(nèi)部。

根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的堆石混凝土心墻膠結(jié)堆石壩，一方面，堆石混凝土心墻由第一自密實(shí)水泥基材料填充塊石孔隙形成，不僅單位體積水泥用量低，混凝土絕熱溫升小，而且具有較好的密實(shí)性和較高的強(qiáng)度，防滲效果好；另一方面，膠結(jié)堆石料壩身由膠結(jié)堆石料骨架填充砂土材料形成，膠結(jié)堆石料骨架是采用適量自密實(shí)水泥基材料填充堆石料孔隙形成，通過水泥水化反應(yīng)產(chǎn)生膠結(jié)物連接堆石顆粒點(diǎn)，形成具有一定強(qiáng)度、高孔隙率的骨架型膠結(jié)堆石料，待骨架達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度，向骨架孔隙中填充砂土材料，形成膠結(jié)堆石料，膠結(jié)堆石料的抗剪強(qiáng)度和彈性模量相較堆石料得到明顯提高。由此膠結(jié)堆石料壩身具有良好的抗剪強(qiáng)度和彈性模量、并且地基適應(yīng)性強(qiáng)、非均勻沉降小，具有一定抗漫頂洪水的能力。此外，與現(xiàn)有堆石壩相比，本發(fā)明上述實(shí)施例的堆石混凝土心墻膠結(jié)堆石壩還具有壩體體積小和工程造價低的特點(diǎn)。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的堆石混凝土心墻膠結(jié)堆石壩還可以具有如下附加的技術(shù)特征：