材料
(1)石料
砌筑坝体的石料必须新鲜、坚硬、完整。石料按其加工外形可分为粗料石、块石和毛石三种。修建浆砌石坝,多采用块石。粗料石一般仅用于坝面,而乱毛石则用于坝内次要部位。石料的标号分为1000、800、600、500、400、300六级,坝越高,要求采用的石料标号也越高。
(2)胶结材料
浆砌石坝的胶结材料主要有水泥砂浆和细石混凝土两种,水泥砂浆常用于砌筑粗料石或勾缝,强度等级一般为M5~M15,且任何部位砌体的水泥砂浆标号不应低于所受力的5倍。目前,细石混凝土逐渐替代水泥砂浆,成为砌筑毛石和块石砌体的主要胶结材料,常用的有一级配、二级配细石混凝土,石子最大粒径为4cm。
特点
(1)与混凝土重力坝比较,浆砌石重力坝有如下优点。
1)就地取材,工程造价低。
2)不需要温度控制,不设纵缝,可增加坝段长度(20~30m)。
3)省模板,省脚手架,减少木材、钢材用量。
4)施工方便,技术简单,施工干扰较少,安排灵活,机械化要求低,多用人工砌筑。
(2)与混凝土重力坝比较,浆砌石重力坝有如下缺点。
1)人工砌体质量不易保证。
2)需要人工多,劳动强度大。
3)砌体防渗性能差,需另设防渗层。
4)工期长,常用于中、小型工程。
构造
浆砌石坝在构造上与混凝土坝大致相同,但由于浆砌石坝水泥用量少,水化热低,所以施工中不需要采取任何温控措施,不设纵缝,横缝间距也可增大,一般为30~40m。同时,砌体本身防渗性能差,一般不能满足坝体防渗要求,因此需在坝上游面设置专门的防渗设施。此外,溢流坝面与非溢流坝面的下游面也往需要设置专门的护面,以满足水流、耐久和美观的要求。
(1)坝体防渗设备
有混凝土防渗面板、防渗心墙和浆砌条石防渗层等形式。混凝土防渗面板厚度一般为作用水头的1/20~1/25,但最小厚度不得小于0.3m;面板需嵌入完整的基岩内1.0~1.5m,并与坝基防渗帷幕连成整体。面板必须设伸缩缝,缝内设止水,并配适量的温度钢筋,如图3-56所示。对中、低水头的浆砌石坝,可在坝体上游面用M7.5~M10的水泥砂浆砌筑粗料石作为防渗层,其厚度为水头的1/15~1/20,砌缝厚度控制在1~2cm,然后采用M10~M15的水泥砂浆仔细勾缝,勾缝深度不小于2~3cm。
(2)坝体分缝、止水和排水
混凝土防渗面板的伸缩缝缝距宜为10~20m,并与坝体设置的横缝缝距一致(或成倍数),横缝内设止水,其构造措施同混凝土坝。横缝止水后面宜设竖向排水孔,通至纵向排水检查廊道或坝体水平排水系统。
(3)溢流坝面的衬护
浆砌石坝的溢流面一般采用混凝土衬护,常用混凝土强度等级为C20,护面厚度约为0.6~1.5m,并在衬护内设温度筋,用锚筋与砌体锚固。如过坝流速不大,也可只在溢流堰顶和反弧段用混凝土衬护,直线段用条石砌筑衬护。小型工程也可全部用条石衬护。
防渗
浆砌石通常采用的防渗方法有以下三种。
(1)混凝土板(墙)防渗。在浆砌石重力坝迎水面浇筑一道混凝土防渗面板或距上游坝面0.5~2m内浇筑混凝土防渗墙。防渗板(墙)底部厚度取最大水头的1/30~1/60,顶厚不小于0.3m,板内设温度钢筋,砌体内设预埋锚筋,嵌入基岩1~2m,并与地基防渗帷幕连成整体,板沿坝轴线10~20m分缝,缝内设止水。防渗墙是用砌浆石或混凝土预制块代替模板浇筑在一起而成的防渗体,施工时省去了模板,其他要求与混凝土防渗板相同。
(2)钢丝网水泥喷浆护面防渗。在上游坝面挂一层或二层钢丝网,喷水泥砂浆做防渗层,厚度一般为5~6cm,应根据水头大小选定。
(3)砌石勾缝防渗。上游坝面用质地良好的条石或块石砌好防渗层,用高强度等级水泥砂浆勾缝。防渗层厚度约为坝体最大水头的1/15~1/20,砌缝深约2~3cm,砌缝厚约2~3cm,勾缝突出砌体0.5~1cm。该防渗体经济,施工简单,防渗效果差,只用于低水头浆砌石坝。
分缝
浆砌石坝不设纵缝,横缝的间距比混凝土重力坝大,一般为20~30m,最大不超过50m,并应与防渗设备的伸缩缝一致。特殊情况下,在沿坝轴线方向,基岩特性或地形变化较大处应设横缝,以适应可能发生的不均匀沉降。
衬护
溢流坝面应根据工程规模、泄流量的大小、流速的高低选择不同的衬护方式和厚度。
①当堰顶流速较大时,溢流坝面至挑流鼻坎全部用钢筋混凝土衬护,厚约0.5~1.5m,通过锚筋与砌体锚固在一起,沿坝轴线方向每隔10~20m做一条伸缩缝;
②流速不大时,在堰顶和鼻坎部位用混凝土衬护,直线段用条石衬护;
③流速较小时,允许全部用质地良好、抗冲力强的条石衬护。
其他要求
为使砌体与基岩结合良好,在砌石前先浇筑0.3~1.0m厚的混凝土垫层,以便砌石。坝体廊道分混凝土廊道和条石拱圈廊道。工程较大而且较重要,用混凝土廊道;工程较小,用砌石廊道。浆砌石重力坝内廊道数量应尽量减少。
浆砌石坝的坝体排水、地基处理、抗滑稳定及应力计算等可参见SL 319—2005《混凝土重力坝设计规范》及SL 25—2006《浆砌石坝设计规范》。
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