关键词：二级配碾压混凝土；变态混凝土；常态混凝土；抗渗；抗冻；抗裂；防渗结构
1概述
目前，国内外碾压混凝土坝的防渗型式主要有“金包银”式防渗结构，常态混凝土薄层防渗结构、钢筋混凝土面板防渗结构、薄膜防渗结构、沥青混合料防渗结构和碾压混凝土自身防渗结构等几种。
就厚常态混凝土（金包银）防渗结构和碾压混凝土自身防渗结构做重点比较。
2两种防渗结构设计
2.1二级配碾压混凝土加变态混凝土防渗结构
根据《碾压混凝土坝设计规范》（sl314-2004）并 参考 国内类似坝高的工程，上游二级配碾压混凝土厚度大于1/5的坝面水头，并因坝前作用水头而变化，沿高度呈台阶状布置。
本水利枢纽工程坝体二级配碾压混凝土厚度自坝顶高程745.50~706.50m为4.0m，高程706.50~672.00m为6.0m，672.00~坝底从6.0m厚度渐变至8.0m。
675m高程以上二级配碾压混凝土强度标号为r180200，抗渗等级w10，抗冻等级f300；675m高程以下二级配碾压混凝土强度标号为r180200，抗渗等级w10，抗冻等级f100；坝体内部采用三级配碾压混凝土，防渗层横缝间距与坝体分缝间距一致，为15m，缝内设置横缝排水管。在二级配碾压混凝土下游侧设置水廊道及坝体排水管。
变态混凝土的厚度规范定宜为30~50m，最大厚度不宜大于100cm。本工程坝体迎水面变态混凝土厚0.6~1.0m，变态混凝土与二级配碾压混凝土同步浇筑。二级配碾压混凝土层面均采取铺水泥粉煤灰净浆，缝面铺标号为m25、厚度为1~1.5cm的水泥砂浆，以加强层面及缝面结合的可靠性。
2.2“金包银”式防渗结构
参考国内类似坝高的工程，常态混凝土厚度自坝顶745.50~675.0m高程厚度为3.0m，675.0~坝底厚度为4.0m，675m高程以上常态混凝土强度标号为r90200，抗渗等级w10，抗冻等级f300；675m高程以下常态混凝土强度标号为r90200，抗渗等级w10，抗冻等级f100；坝体内部采用三级配碾压混凝土，防渗层横缝间距与坝体分缝间距一致，为15m。在常态混凝土下游侧设置排水廊道及排水管。
下游坝面655.0高程以下设置厚2.0m的常态混凝土，强度标号为r90200，抗渗等级w10，抗冻等级f300，并在内侧设横缝排水及坝体排水管。
3两种防渗型式比较
就两种防渗结构物 理学 性能而言，实验室及工程实践均能证明常态混凝土和二级配碾压混凝土在密度、抗拉强度、抗压强度、弹模、极限拉伸值和抗剪断参数等方面均能很好地满足设计要求。
本工程就两种防渗型式从防渗体的抗渗性、抗裂性、抗冻性、施工、投资等方面进行比较、以选择适合本工程特点的防渗型式。
3.1抗渗性
3.1.1二级配碾压混凝土的抗渗性
上游防渗体采用富胶凝材料的二级配碾压混凝土，并在上游面辅以变态混凝土，经工程实践证明是非常有效的，碾压混凝土各项指标均能达到设计要求，混凝土很密实，层面结合良好，其防渗标号可以达到w8~w12（相当于渗透系数2.6×10-9cm/s～1.3×10-9cm/s），甚至更高。
3.1.2“金包银”防渗结构的抗渗性
“金包银”是在坝体的上下游面设1.5～4.0m厚的常态混凝土作为防渗体，这种防渗型式类似于常态混凝土坝，上游常态混凝土防渗层是整个坝体的防渗屏障。
常态混凝具有很好的抗渗性，混凝土经振捣后各项性能容易达到设计要求，其结构密实；常态混凝土浇筑与碾压混凝土同步上升，常态混凝土中没有薄层面，只有升程之间的缝面（施工缝），而施工缝处理方法渐渐成熟，因而防渗层混凝土的强渗透各向均一。只要控制好防渗层常态混凝土的温控防裂问题，“金包银”防渗效果与常态混凝土坝相似，防渗性能良好。
3.2抗冻性
3.2.1二级配碾压混凝土的抗冻性
碾压混凝土的抗冻性与常态混凝土一样，主要取决于硬化混凝土的强度及混凝土内部的气泡性质，提高混凝土的强度等级，降低混凝土的渗透性，可以提高其抗冻性，但不是主要措施。掺用引气剂是提高混凝土抗冻性的有效措施。
室内试验以及石门子、龙首工程实践证明，通过加大引气剂掺量可以使碾压混凝土的含气量4%～5%（最佳含气量），可以配制出抗冻等级大于等于f300的混凝土，以满足工程需求。
3.2.2“金包银”防渗结构的抗冻性
就常态混凝土而言，产掺加一定的引气剂很容易达到要求的含气量，混凝土经过搅拌气泡分布均匀，抗冻性相对较好。
3.3施工
3.3.1二级配+变态混凝土防渗方案施工
采用单一的碾压混凝土坝施工方法，减少了施工干扰，为实现全断面碾压混凝土创造了条件，变态混凝土防渗是在坝体上游面一定的范围内，碾压混凝土摊铺施工中铺洒适量的水泥浆，使该处的混凝土变成具有坍落度的类似常态混凝土，然后用人工插入式振捣器振捣。
3.3.2“金包银”防渗方案施工
“金包银”防渗形式推荐的施工方案为：常态混凝土与碾压混凝土同步浇筑，先浇筑一层厚0.3m的常态混凝土，在浇筑碾压混凝土，碾压混凝土层厚为0.3m。两种混凝土均采用薄层同步上升，虽然施工干扰较大，但由于实现两种混凝土同步上升，不会形成交界薄弱或是冷缝面，有利于坝体的安全。
3.4投资
本工程队两
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