重慶馬家溝水庫工程石屑壩工程設(shè)計(jì)

重慶馬家溝水庫工程石屑壩工程設(shè)計(jì)

1瀝青混凝土心墻工程重慶馬家溝水庫的庫址為淺“v”型，兩岸地形基本對稱。岸壁角度為15-20。水庫位于侏羅系中系室田溝群地層中，以砂質(zhì)粘土巖為主，砂巖透鏡體少量，兩側(cè)相對穩(wěn)定。為了充分利用當(dāng)?shù)夭牧?加快工程進(jìn)度,節(jié)省工程投資,采用了瀝青混凝土心墻石碴壩。壩頂長267.6m,寬9m,壩頂高程252m,建基面高程214m,最大壩高38m。石碴壩防滲體由瀝青混凝土心墻和基礎(chǔ)帷幕灌漿共同組成。2水庫的規(guī)模和結(jié)構(gòu)2.1上、下游變坡地石碴壩上游壩坡1∶2.5～1∶2.75～1∶3.0,下游壩坡1∶2.0～1∶2.5～1∶2.5,上、下游變坡處各設(shè)一級馬道,馬道寬2m。石碴壩壩頂寬度,按通車要求取9m,壩頂高程252m,最大壩底寬199.34m,大壩建基面高程214m,最大壩高38m。2.2心墻與壩基基巖連接石碴壩防滲體由瀝青混凝土心墻和基礎(chǔ)帷幕灌漿共同組成。心墻軸線布置在壩軸線的上游,與壩軸線相距2m,帷幕灌漿軸線布置在心墻的上游,與心墻軸線相距0.3m。心墻與壩基基巖連接通過齒墻,將瀝青混凝土心墻與基礎(chǔ)帷幕灌漿連成防滲整體。瀝青混凝土心墻厚0.5m,齒墻底寬1.5m,厚2m。為了使心墻與壩基及岸邊混凝土結(jié)合良好,采取擴(kuò)大斷面方法。心墻與岸坡基巖連接,心墻厚度局部加厚,接觸面作成弧形,接縫內(nèi)設(shè)止水銅片,為了加強(qiáng)連接處的防滲作用和適應(yīng)變形能力,混凝土面上設(shè)冷底子油和2cm厚瀝青瑪蹄脂。瀝青混凝土心墻與岸坡及壩基連接如圖2,圖3。3主要材料的選擇和資源參數(shù)的控制3.1壩殼、砂壩石框料根據(jù)料場調(diào)查結(jié)果,壩址附近有儲(chǔ)量豐富的砂質(zhì)泥巖,可開采作為石碴料筑壩。上游壩殼石碴料采用弱風(fēng)化或新鮮砂質(zhì)泥巖,下游壩殼石碴料采用強(qiáng)、弱風(fēng)化砂質(zhì)泥巖。根據(jù)現(xiàn)場碾壓實(shí)驗(yàn)和滲流實(shí)驗(yàn)確定的設(shè)計(jì)填料密度和滲透性控制參數(shù)見表1。3.2心墻是瀝青路的混凝土3.2.1細(xì)骨料和超徑料瀝青:選用《重交通道路石油瀝青技術(shù)要求》中的AH-70標(biāo)號。粗骨料:指粒徑為2.5～20mm的礦料。采用石灰?guī)r軋制的碎石加工而成。細(xì)骨料:指粒徑為0.074～2.5mm的礦料。采用石灰?guī)r軋制的碎石加工而成,篩出粒徑大于2.5mm的超徑料。填充料:指粒徑在0.074mm以下的極細(xì)的礦料,選用石灰?guī)r粉。3.2.2瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)使用瀝青混凝土必須注意有關(guān)技術(shù)問題。瀝青混凝土的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo),經(jīng)常是互相矛盾的。例如要求瀝青混凝土的抗?jié)B性、柔性、耐久性好,就要多用瀝青;而瀝青用量過多,其熱穩(wěn)定性和強(qiáng)度將降低。因此在配合比設(shè)計(jì)中,必須根據(jù)實(shí)際要求,通過實(shí)驗(yàn),合理選擇組成材料的種類和用量,力求妥善解決熱穩(wěn)定性和耐久性等之間的矛盾。配合比實(shí)驗(yàn)指室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場鋪設(shè)實(shí)驗(yàn)。本次設(shè)計(jì)參照類似工程擬定了瀝青混凝土配合比參數(shù),見表2。工程施工時(shí)已通過工地室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場鋪設(shè)實(shí)驗(yàn)確定了瀝青混凝土現(xiàn)場施工配合比參數(shù),其與設(shè)計(jì)的配合比參數(shù)有微小差別。3.2.3材料的選擇由于心墻兩側(cè)過渡層的作用是避免防滲體與壩殼兩種剛度相差較大材料之間的突然變化,使應(yīng)力傳遞均勻,防止防滲墻發(fā)生裂縫。因此設(shè)計(jì)時(shí)選擇了致密、堅(jiān)硬的灰?guī)r做過渡層,并且要求級配良好,最大粒徑小于80mm。過渡層的厚度根據(jù)壩殼材料、壩高而定,取2m。4瀝青混凝土施工前準(zhǔn)備工作石碴料的壓實(shí),必須按實(shí)驗(yàn)確定的鋪土厚度,壓實(shí)機(jī)械的類型和重量,碾壓遍數(shù)以及規(guī)定的含水量等情況進(jìn)行。瀝青混凝土在施工前,應(yīng)對瀝青材料、粗細(xì)骨料及礦粉進(jìn)行物理力學(xué)性能測試,并進(jìn)行現(xiàn)場攤鋪試驗(yàn),確定最終施工配合比。在日平均氣溫低于5°C的低溫季節(jié)或氣溫雖高但風(fēng)速過大時(shí)不應(yīng)施工瀝青混凝土。大壩基礎(chǔ)開挖完成后,應(yīng)采用震動(dòng)碾對上下游覆蓋層基礎(chǔ)進(jìn)行充分碾壓,直至覆蓋層基本不在下沉,碾壓遍數(shù)不小于10遍。5應(yīng)用前景分析瀝青混凝土心墻在馬家溝水庫工程中成功應(yīng)用,分析結(jié)果表明,瀝青混凝土心墻具有防滲性能高(滲透系數(shù)一般小于10-7～10-8cm/s),適應(yīng)