工科论文：俄罗斯沥青砼心墙堆石坝特点分析[1]

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摘要：沥青砼用于水电、灌溉、供水、防洪及其他工程的防渗体已有40多年历史。现在已建成了70多座沥青砼心墙坝。奥地利的非斯捷勒塔勒坝坝高150米，是最高的坝，其沥青心墙高98米。挪威斯托勒哥罗木瓦特坝有最高的沥青心墙，高128米。

关键词：俄罗斯 沥青 砼心墙 堆石坝 特点分析

　沥青砼用于水电、灌溉、供水、防洪及其他工程的防渗体已有40多年历史。现在已建成了70多座沥青砼心墙坝。奥地利的非斯捷勒塔勒坝坝高150米，是最高的坝，其沥青心墙高98米。挪威斯托勒哥罗木瓦特坝有最高的沥青心墙，高128米。

1988年6月在美国萨—弗朗西斯科召开的第16届国际大坝会议上，世界各国的专家提交了50个报告，会议认为，在未来的最高坝中，使用沥青斜墙或砼斜墙堆石坝，亦或使用沥青心墙堆石坝是有前景的坝型。1992年在弗列捷—84国际大坝会议上又重复了上述主张。

历史：

使用沥青可以认为已有5000多年。在印度河谷可以看到最古老的，到现在还在使用的小型砌石蓄水池，砌石就是使用了由天然沥青作成的粘液。伊拉克、埃及、南美的秘鲁等都广泛的使用沥青，用于建筑业的防水。

1962年“施特拉巴格”公司首次采用现代化的机械施工，修建了沥青心墙堆石坝。1970年中国的专家建成了第一座沥青心墙坝。现在中国已建成13座这类坝型。俄罗斯建设了2座薄沥青砼心墙坝。

1978年挪威建成了第一座沥青砼心墙坝。到现在挪威的几乎所有大的堆石坝都采用这种工艺。沥青砼心墙与土料心墙相比，沥青砼心墙的优越性在于施工工艺与天气条件无关。甚至雨天或者严寒时都可保证有高的不透水性、塑性、抗腐蚀和抗冻性。

工艺和设备：

第一次采用沥青砼心墙施工时还使用了模板。向模板中填漏干净和干的石料，然后将热沥青注入，达到心墙体积的30-40%为止。高的工程造价，填注空隙率难于掌握，而心墙的不透水落石出性也难使人满意。俄罗斯专家对三联单座坝高140米的大型堆石坝的施工中，提出了另一种沥青砼心墙的施工方法。将高浓沥青（从10%到14%）的沥青砼浇注到高1米的钢模板中，当沥青刚刚凝固，将钢模板拆除，这时开始填铺心墙两侧的过滤层。这种多次工序的浇注沥青砼方法，无需专门的施工机械。这种分层浇注的沥青砼心墙，对修建在深的、可压缩总和层地基上的填筑坝是适宜的，因为这类坝基会引起不均匀沉陷和坝体内变位。

现在的工艺是沥青砼的机械化浇注和两侧过渡层的填筑同时进行，而无需模板。沥青砼含沥青6-7%。这个既经济又可靠的方法，保证了工程质量，可以检查沥青砼心墙各处的不透水性。标准的挪威沥青砼施工机械，涵盖了两侧过渡层和沥青心墙，总宽3.5米。对于标准的沥青砼尽墙厚0.5米，每侧过渡层厚1.5米，这种机械是适用的。对于有更宽的沥青心墙，可适当的减小过渡层厚度或者采用其他施工机械。沥青工厂生产的沥青，才能用于沥青砼心墙的配置的沥青。空隙率达到3个百分点的地方，沥青砼心墙的透水性达到10-11厘米/秒。大坝粘土心墙量测的不透水性为10-7-10-9厘米/秒。

仅仅从不透水性要求出发，理论上沥青砼心墙可以很薄。实际上最小厚度很少选用小于0.5米。对于岩基上坝高60-70米的坝，且石料填筑良好的沥青砼心墙厚度，挪威常采用50厘米。在严格要求沥青砼质量下，并能保持不透水性和塑性时，心墙厚度和沥青用量可以减少。

包古查坝一期坝高45米，坝基为良好岩基。如果坝体石料填筑的密实度达到应有要求，那么坝体堆石的变形应不会大。如果按照沥青砼心墙制备和浇注的严格要求，其厚度应是50厘米。因为沥青砼和沥青的价格高，沥青砼心墙厚如果设计成100-120厘米，则应减少其厚度。密实的沥青砼的塑性性质，在任何气候条件下都能保持。在冬季温度达到-57℃时，应采用足够软的沥青，标号低于175。从工厂到大坝施工现场的运输，沥青砼应放在隔热的料箱或卡车中。拌合温度与沥青标号有关。标号145到210的沥青，拌合温度应低于160℃，这可以防止沥青氧化。

沥青砼心墙可以在任何天气下施工，这对修建堆石坝是合适的。土料心墙由于天气原因就会停止施工，而沥青砼心墙就可以缩短工期，从而可降低工程造价。沥青砼的浇注可以在低于-10℃时进行，浇注时的气温以沥青砼不凝固为限。

采用机械浇注沥青砼或者采用手工（在边缘范围有不大的浇注量）时，应较快的用轻型振荡器密实，以达到密实的表层。一般的降雨不影响沥青砼的浇注和工程质量。这个优点在挪威的工程实践中得到充分证实。

中国正在修建的依野列（译音）坝，坝高140米，考虑到极端的潮湿天气条件，高山和只有局部的密实坝基，采用沥青砼心墙坝是唯一的选择了。包古查大坝工学论文