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沥青混凝土面板坝

用沥青混凝土作上游防渗面板的土石坝。其组成部分有面板、坝体、垫层及下游排水等。沥青混凝土是沥青、矿粉、砂、石屑和小碎石的胶结物。加热至220℃左右经拌和后运到坝面,约达180℃,将其碾压密实。它不仅具有良好的防渗及适应变形的性能,且具有一定的水稳定性和热稳定性。1934年西德首先修建高12米的阿梅克沥青混凝土面板坝,该坝上游斜坡1∶2,防渗层厚度6厘米。

沥青混凝土作上游防渗面板的土石坝。其组成部分有面板、坝体、垫层及下游排水等。沥青混凝土是沥青、矿粉、砂、石屑和小碎石的胶结物。加热至220℃左右经拌和后运到坝面,约达180℃,将其碾压密实。它不仅具有良好的防渗及适应变形的性能,且具有一定的水稳定性和热稳定性。

1934年西德首先修建高12米的阿梅克沥青混凝土面板坝,该坝上游斜坡1∶2,防渗层厚度6厘米。其后,这种坝得到了推广,据不完全统计,到20世纪70年代末已有23个国家修建了1百余座。奥地利高106米的欧申涅克坝是目前世界上最高的沥青混凝土面板堆石坝。中国于1974年修建高24.5米的辽宁12台子渣油沥青面板坝,其后10年共修建了这种类型的坝30余座。如陕西正岔水库坝高35米,上游边坡1∶1.7,防渗层厚10厘米;北京密云县半城子水库坝高29米,系15厘米厚的沥青面板砂砾料坝,1976年建成后便经受了洪水、地震和持续2周-20℃低温的考验;陕西石砭峪水库坝高85米。

图1 沥青混凝土面板坝

沥青混凝土面板坝坝体采用重型振动碾碾压的堆石坝、砂砾石坝或石碴坝,可用图1所示沥青混凝土面板防渗,它的构造一般从表及里由封闭层、防渗层、整平胶结层及垫层等所组成,而防渗层又有简式断面(图2,a)和中间夹有排水层的复式断面(图2,b)两种。一般采用简式断面,重要工程采用复式断面。为便于沥青混凝土的摊铺,坝坡一般不陡于1∶1.7,少数也有1∶1.5~1∶1.6的。防渗面板所用沥青的技术要求为:针入度40~80;软化点(50±4)℃;延伸度>60~100;与骨料粘附力等级4~5。

图2 沥青混凝土面板构造图

沥青混凝土防渗面板,系粘弹性薄板结构,它的厚度现阶段只能就抗渗性、耐久性、水压力、波浪冲击和斜坡稳定性加以核算,然后参照已成工程抉择。一般要求如表所示。沥青面板下的垫层有干砌块石硬垫层和砂卵石或碎石软垫层两种。为便于摊铺机的行走,中国大都采用硬垫层。湖北车坝一级电站沥青混凝土面板石碴坝高66.5米,采用了砂卵石、碎石软垫层,为了摊铺机的行走并整平坝面,以厚10厘米的无砂混凝土代替了最下一层6厘米厚的沥青混凝土整平胶结层。沥青混凝土面板往往以滑动接头方式搭接于坝上游、两岸基础接触周缘的混凝土基座上(图3,a、d),基座宽度一般为1/10~1/20水头,对于重要的工程,还在基座内设灌浆检查廊道。通常采用锚筋与基岩相连接。基座下缘的帷幕灌浆一般采用低压1~2公斤/平方厘米。如果河床覆盖层很厚,则沥青面板以图 3b或图3c所示形式通过混凝土防渗墙与基岩相连接。沥青混凝土面板的施工,中国及其它各国大都采用碾压法,一些小型工程也有采用灌注法、预制法及铺席法等。

沥青混凝土防渗面板组成及指标

图3 沥青面板与混凝土基座的连接