浇筑式沥青混凝土防渗设计与实例
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前言

沥青混凝土作为水工防渗结构始于20世纪20年代,经过80多年的不断发展,已经逐步成为一种典型的防渗形式。沥青混凝土是由沥青、矿料与掺和料等原材料按适当比例配合,经加热拌和均匀后,再经过压实或浇筑而成,根据施工方法的不同,沥青混凝土分为碾压式沥青混凝土和浇筑式沥青混凝土。在国标上70年代前建成的采用沥青混凝土作防渗体的土石坝多以碾压式沥青混凝土为主,70年代后土石坝防渗体开始尝试采用浇筑式沥青混凝土,例如1979年伊拉克建成的哈吉塔土石坝(坝高57m),80年代苏联在西伯利亚建成的三座高土石坝都采用浇筑式沥青混凝土作防渗心墙。我国采用沥青混凝土防渗心墙起步较晚,是从20世纪70年代初开始的。1973年吉林建成了白河浇筑式沥青混凝土心墙坝,高24m。建于1974年、1975年的辽宁郭台子、甘肃党河、河北抄道沟、云南黄龙和河南南谷洞等水库,分别采用碾压式或浇筑式沥青混凝土。目前我国已建成的和在建的沥青混凝土心墙现有200多座,其中浇筑式沥青混凝土心墙堆石坝有50多座。

由于浇筑式沥青混凝土具有良好的防渗能力、适应变形能力、抗冲刷能力、抗老化能力、裂缝自愈能力、严寒条件下亦可施工以及整个心墙无须设置结构缝等优点,浇筑式沥青混凝土已被广泛应用于水工结构防渗体上,特别是在寒冷地区的土石坝防渗心墙上,同时浇筑式沥青混凝土相对于碾压式沥青混凝土具有更好的施工性和防渗性,施工速度更快,施工条件适应性更强,多项修补加固工程和临时挡水工程也多采用浇筑式沥青混凝土作为防渗结构。

根据土石坝等工程的特点与现有设计、施工规范的有关规定,结合中水东北勘测设计研究有限责任公司多年的设计、研究成果,本书详细介绍了浇筑式沥青混凝土防渗形式与结构设计基本理论和要求、浇筑式沥青混凝土配合比设计与性能试验方法、沥青混凝土三轴及压缩蠕变性能研究结果、浇筑式沥青混凝土心墙坝抗震试验研究结果、浇筑式沥青混凝土心墙的沉降量和沉降速度、浇筑式沥青混凝土心墙土石坝应力应变本构模型与力学特性、浇筑式沥青混凝土心墙坝非线性有限元分析研究结果、浇筑式沥青混凝土心墙坝抗震计算若干问题,以及浇筑式沥青混凝土防渗工程实例和现阶段浇筑式沥青混凝土心墙新发展,可供从事浇筑式沥青混凝土防渗墙工程设计、施工和试验研究的人员参考。

浇筑式沥青混凝土防渗设计所涉内容广泛,涉及问题较多。受本书作者工程经验、历练水平影响,书中内容难免有不妥之处,有些见解也难免肤浅,借此机会抛砖引玉,恳请读者批评指正,进一步提高该领域技术与理论水平。本书如能对国内水工浇筑式沥青混凝土防渗结构设计技术的发展起到推动作用,作者将不胜荣幸。

编者
2014年11月