技术领域
[0001] 本
发明属于
水坝施工技术领域，具体涉及一种砼面板堆石坝上游面板防水层的施工方法。
背景技术
[0002] 砼面板堆石坝，主要包括堆石体、上游面板和趾板三大部分。堆石体承担着整个坝体的荷载作用。面板，一般是
钢筋
混凝土结构，与趾板连城一个整体，构成大坝的主要防渗系统。面板堆石坝在施工过程中可以用当地材料、甚至能达到挖填平衡、工期不易受
气候控制，对坝址的要求较低，投资少，后期运行安全稳定，因而在各种坝型中具有很大的竞争
力。
[0003] 砼面板堆石坝上游斜坡面主要有两种结构：一种结构是在垫层料上游侧，用贫
水泥砼或
砂浆经过
挤压形成挤压边墙或用模板填压形成翻模砂浆边墙，形成具有一定厚度和强度的斜坡保护表层的结构；另一种结构是由在组成堆石体上游部分的垫层料表面经削坡、碾压形成的斜坡面结构。由于垫层料斜坡体系松散，需要对其进行
固化保护，防止因施工踩踏和顺坡径流冲刷而发生破坏。砼面板堆石坝在修建完成后，无论哪种结构的斜坡面都必须要在上游的斜坡面上浇筑一层
钢筋混凝土面板作为防渗结构。但是由于堆石体会发生沉降
变形，面板也会在水压力、
温度变化等作用下发生
翘曲变形，这样堆石体和面板就会因为界面约束而相互牵拉，使面板开裂，导致混凝土面板失去防水作用，堆石坝的可靠性降低，同时水坝的维护成本增加。
发明内容
[0004] 本发明旨在至少解决
现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种砼面板堆石坝上游面板防水层的施工方法，通过该施工方法进行施工，可以避免由于堆石体会发生沉降变形而导致面板变形甚至开裂的问题。
[0005] 根据本发明第一方面
实施例的一种砼面板堆石坝上游面板防水层的施工方法，步骤包括：
[0006] S1：在砼面板堆石坝的上游斜坡面从高至低铺设
沥青，形成第一沥青层；
[0007] S2：在所述第一沥青层固化前，在所述第一沥青层表面铺设三维
支撑层；
[0008] S3：在所述三维支撑层上铺设第一填料，形成第一填料层；
[0009] S4：在所述第一填料层表面从高至低铺设铺设沥青，形成第二沥青层；
[0010] S5：在所述第二沥青层表面铺设第二填料，形成第二填料层并压平。
[0011] 根据本发明实施例的施工方法，至少具有如下技术效果：
[0012] 本发明实施例通过在砼面板堆石坝上游面板上施工形成面板防水层，降低了面板开裂的发生几率，减少了水坝的维护成本，提高了水坝的可靠性，同时可以对斜坡起到固化保护的作用，施工方法成本低。
[0013] 根据本发明的一些实施例，所述第一沥青层的厚度为1～2cm。
[0014] 根据本发明的一些实施例，所述三维支撑层的厚度为2～5cm。
[0015] 根据本发明的一些实施例，所述三维支撑层的厚度自坝顶至坝底逐渐增大。
[0016] 根据本发明的一些实施例，所述三维支撑层包括第一支撑条和第二支撑条，所述第一支撑条和第二支撑条以交叉形式排列。
[0017] 根据本发明的一些实施例，所述三维支撑层还包括第三支撑条，所述第三支撑条竖向排列于所述第一支撑条和第二支撑条间。
[0018] 根据本发明的一些实施例，所述第一填料为粒径小于0.5cm的砂石。
[0019] 根据本发明的一些实施例，所述第二填料为掺杂有聚丙烯腈
纤维的混凝土。
[0020] 根据本发明的一些实施例，所述第二填料中，聚丙烯腈纤维的掺杂量为每立方米混凝土中掺杂聚丙烯腈纤维0.5～0.8kg。
[0021] 根据本发明的一些实施例，所述第二填料层内部设置有网状结构的钢筋层。
附图说明
[0022] 图1是实施例1的三维支撑层的示意图。
[0023] 图2是实施例2的三维支撑层的示意图。
[0024] 图3是实施例3的砼面板堆石坝的结构示意图。
具体实施方式
[0025] 以下是本发明的具体实施例，并结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
[0026] 实施例1
[0027] 本例提供了一种砼面板堆石坝上游面板防水层的施工方法，步骤包括：
[0028] S1：在砼面板堆石坝的上游斜坡面从高至低铺设沥青，形成第一沥青层510；
[0029] S2：在第一沥青层510固化前，在第一沥青层510表面铺设三维支撑层520；
[0030] S3：在三维支撑层520上铺设第一填料，形成第一填料层530；
[0031] S4：在第一填料层530表面从高至低铺设铺设沥青，形成第二沥青层540；
[0032] S5：在第二沥青层540表面铺设第二填料，形成第二填料层550并压平。
[0033] 其中，第一沥青层的厚度为1～2cm。
[0034] 三维支撑层的厚度为2～5cm。三维支撑层的厚度自坝顶至坝底逐渐增大。如图1所示，三维支撑层包括第一支撑条10和第二支撑条20，第一支撑条10和第二支撑条20以交叉形式排列。
[0035] 第一填料为粒径小于0.5cm的砂石。第二填料为掺杂有聚丙烯腈纤维的混凝土。第二填料中，聚丙烯腈纤维的掺杂量为每立方米混凝土中掺杂聚丙烯腈纤维0.5～0.8kg。
[0036] 实施例2
[0037] 本例提供了一种砼面板堆石坝上游面板防水层的施工方法，步骤包括：
[0038] S1：在砼面板堆石坝的上游斜坡面从高至低铺设沥青，形成第一沥青层510；
[0039] S2：在第一沥青层510固化前，在第一沥青层510表面铺设三维支撑层520；
[0040] S3：在三维支撑层520上铺设第一填料，形成第一填料层530；
[0041] S4：在第一填料层530表面从高至低铺设铺设沥青，形成第二沥青层540；
[0042] S5：在第二沥青层540表面铺设第二填料，形成第二填料层550并压平。
[0043] 其中，第一沥青层的厚度为1～2cm。
[0044] 三维支撑层的厚度为2～5cm。三维支撑层的厚度自坝顶至坝底逐渐增大。如图1所示，三维支撑层包括第一支撑条10和第二支撑条20，第一支撑条10和第二支撑条20以交叉形式排列。
[0045] 三维支撑层还包括第三支撑条30，第三支撑条30竖向排列于第一支撑条10和第二支撑条30间。
[0046] 第一填料为粒径小于0.5cm的砂石。第二填料为掺杂有聚丙烯腈纤维的混凝土。第二填料中，聚丙烯腈纤维的掺杂量为每立方米混凝土中掺杂聚丙烯腈纤维0.5～0.8kg。
[0047] 第二填料层内部设置有网状结构的钢筋层。
[0048] 实施例3
[0049] 本例拟对某砼面板堆石坝上游面板进行防水层施工。首先针对址区天然
建筑材料进行勘察，主要结合规划工程场地的地形地质条件及其建坝适应性展开，所勘察的天然建材包括石渣料、混凝土粗细
骨料、防渗土料等，据此选择砂石料场一
块，土料场两块，天然砂料场一块，勘察
精度为详查。符合《水利
水电工程天然建筑材料勘察规程》(SL251—2000)要求，储量按大于2倍设计用量控制。上述各种建材的设计用量及本阶段产地勘察储量见表1。
[0050] 表1天然建筑材料设计用量及勘探储量表
[0051]
[0052] 水库区附近主要出露青灰色透辉斜长片麻岩及黑褐色黑
云二长片麻岩、青灰色
石英二长片麻岩及片麻状
花岗岩侵入体，本阶段选择一个石料场。
[0053] 该料场位于下坝址下游右岸坡，平距下坝址0.6～0.9km处，无公路。分布高程630～920m，植被发育，以自然林地为主，地处构造侵蚀中低山陡坡
地貌区，地形总体坡度35～45°，为河边岸坡地形，临河床部位呈近直立陡崖。表层
覆盖层零星分布，厚0.3～1.5m不等，为含碎石砂质粘土，全～强
风化基岩大面积裸露，靠近河床段弱风化岩层呈陡崖产出，但岩性变化较大，剥离量厚度不均，为Ⅲ类石料场。
[0054] 料场岩性确定为元古界哀牢山群阿龙组下亚组(Ptaa)中厚层状青灰色石英二长片麻岩(经岩矿鉴定)，岩性、产状稳定。花岗岩呈岩墙、岩脉于
变质岩中零星分布。岩体均为弱风化—新鲜岩体，岩质坚硬，比重大、
质量均匀，流面发育，无软弱夹层，无大的构造。但成岩裂隙及构造裂隙较发育。故石料开采直径有较大的不均匀性，属良好的粗骨料和毛块石料场。有用层为弱风化及下伏微风化、新鲜岩层。其中，弱风化上带中花岗岩蚀变带岩性软弱
破碎，需要剔除，经钻孔揭露花岗岩蚀变带在此层中所占比例约为22.33％。弱风化下带及微风化岩体中花岗岩侵入体岩性坚硬、岩体完整，岩性呈柱状，可用。
[0055] 花岗岩蚀变带在整个有用层中所占比例约为7.0％，详见《堆石料场平、剖面图》。
[0056] 料场紧邻河流岸边，对岸地势较平坦，可作为剥离层堆积场。在料场开采深度范围内，部分开采面低于
地下水位，沿岩体裂隙有渗透裂隙水，出水量小，但需挖沟排水。
[0057] 石料场的勘察精度为详查。料场
地层分布稳定、连续，按照天然建材地质勘察相关规范，料场在1/1000地质测绘的
基础上，布置了6个探坑、6个钻孔(总进尺410m)及4个平洞(总进尺98m)，并取石渣料大型样8组进行室内试验。石料场储量计算以1/1000工程地质测绘圈定料场范围为基础，通过平行断面法计算储量，再用平均厚度法对储量进行校核，取小值为推荐储量。料场有用层为弱风化～新鲜基岩，无用层为残破积碎石土及强风化上部层，计算结果见表2。
[0058] 表2石料场储量量计算成果表
[0059]
[0060] 料场剥离量144.23×104m3，推荐储量666.72×104m3，剥采比0.21。
[0061] 堆石料场有用层为弱～微风化层，料场有用层储量大，但剥采比也大，料场岩体整体风化不均匀，料场无用层厚度为1.5～24.0m，东半部料场在736高程以下无用层一般较薄(经钻孔ZK2和ZK3揭露为0～7.0m)，建议优先开采；料场地形坡度陡，开采后易形成高边坡；料场面积大，适宜机械化规模开采，建议于料场西北临河床坡为开采面，开采边坡1:0.5。从上往下开采，适当增大开采面，以降低开挖边坡高度，并对开挖边坡分台设
马道。距离坝址区约1.0km，需新修上坝公路。
[0062] 根据《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》(SL251—2000)要求，对石料场弱风化中下部层取样试验(块石强度试验、大样试验)，并进行质量指标评价，评定指标分别见表3和表4。
[0063] 表3石样(弱风化下部层)物理力学成果统计表
[0064]
[0065] 表4土石坝坝壳填筑料质量指标评定表
[0066]
[0067] 从上表可以看出，除PD1、PD2这两组坝壳料内摩檫
角相对较低及YD3-1、YD3-2的紧密
密度不符合要求外，其余试验数据均符合坝壳料的质量指标。且石英二长片麻岩弱风化中下部层，经取样试验，饱和抗压强度为67.9～122MPa，属于坚硬岩，可用作主堆区的堆石料，弱风化上部层，节理裂隙发育，风化强烈，在钻进过程中易被破碎成砂砾石状，岩性较软，可作为次堆区的堆石料。该料场可用作坝壳料的软硬岩比例约为1:7，故该坝土石坝适合做硬岩堆石坝型。根据试验结果，结合工程实际情况及工程类比，对堆石料物理力学指标如表5。
[0068] 表5堆石坝壳料物理力学指标
[0069]
[0070] 采用实施例1的方法对坝上游面板进行防水层施工。坝体结构示意如图3，其中10为角闪斜长片麻岩弱风化上带岩体形成的次堆区，20为弱风化下带岩体形成的主堆区，30为面板，40为防浪墙。
