CN102011377B - 后帮式加高的砌石重力坝 - Google Patents
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Abstract
本发明所述的后帮式加高的砌石重力坝，涉及水工结构的一种新型键槽。该后帮式加高的砌石重力坝，其特征在于在加高原挡水坝段之前，先在原挡水坝段埋入若干个抗剪键，其中抗剪键一部分埋入原挡水坝段，另一部分裸露出来，然后进行加高。在加高时使原挡水坝段及其加高部分之间形成一个回填腔，于是抗剪键的裸露部分落入该回填腔中，最后向回填腔中填入微膨胀混凝土即可。本发明克服了混凝土初始水化热带来的不良影响，克服了在旧坝开凿台阶这一困难工序的缺点，使之便于快速施工，同时还改善了新浇大体积混凝土温度应力，使新旧坝体结合面具有更强的抗剪能力。
Description
【技术领域】
本发明涉及水利工程中一种加高砌石重力坝的时采用的新型加强型键槽。
【背景技术】
砌石重力坝加高的原因很多，如原设计造价高，资金不足，故分期加高，以节约第一期工程的投资，使工程能提前发挥效益。由于电力负荷日益增长，不得不加高大坝，提高机组出力以满足各方面的要求。而水库淤积严重，需扩大库容，使水库继续发挥其作用而枢纽不致报废，将老坝加高以满足这种要求。有些坝设计时缺乏充足的资料，以致坝高和库容不足，不能满足防洪的要求，这也是导致大坝加高的原因。
目前，国内外大坝加高的主要形式有后帮整体式、后帮分离式、前帮整体式、前帮加后帮式、预应力钢索加高式、直接加高式等方式，当今最为普遍的方法是后帮整体式加高，这种加高方式是在老坝顶部上加筑混凝土至新坝顶部高程，同时在老坝下游面上加筑后帮混凝土以满足新坝的稳定要求。
但是，后帮整体式加高方法存在以下问题：由于混凝土温度应力的作用，在紧靠老坝下游面浇筑的新混凝土因冷却到稳定温度时会发生收缩，这种收缩受到老坝和基岩的约束，结果沿老坝体结合面的新混凝土会产生拉应力。这种拉应力使老坝体下游面产生压应力，作为其反作用，老坝向下游侧产生微小变位的同时，上游面产生拉应力。新坝体的收缩受老坝体的约束，内部产生拉应力，同时在老坝体的上游面引起拉应力。如果这种拉应力超过防渗墙的允许值，将对大坝的安全构成威胁。
另外，后帮式加高大坝时，必须要求新老混凝土牢固地粘结在一起，使全部结构起整体作用。为保证新旧坝体良好连接，提高新老坝体结合面抗剪强度，使新老工程形成整体来传递荷载，必须设法提高新旧坝体结合面抗剪强度。国内目前的做法基本是将旧坝凿成台阶状，但这种做法实践证明施工时难度非常大：先将下游料石拆除成台阶状，得到一个粗糙的、锯齿型的表面，这样的面，使新老面剪切情形不易发生，抵抗剪切滑动的能力强，更利于新老坝的结合，接合面的形状对应力的传递更为有利。因为要求对老坝不能造成破坏，以上拆除均用人工的办法，凡遇松动的块石一律清除，施工显然费时费力。
【发明内容】
鉴于后帮式大坝加高的优缺点，本发明旨在提供一种后帮式加高的砌石重力坝，其形成的砌石重力坝可以克服混凝土初始水化热带来的不良影响，使新旧坝之间形成稳固可靠的结合。
本发明所述的后帮式加高的砌石重力坝，其特征在于在加高原挡水坝段之前，先在原挡水坝段埋入若干个抗剪键，其中抗剪键一部分埋入原挡水坝段，另一部分裸露出来，其中所述的抗剪键中埋入原挡水坝段的那部分的纵剖面为梯形，而埋入回填腔的那部分的纵剖面为矩形；然后进行加高，在加高时使原挡水坝段及其加高部分之间形成一个回填腔，于是抗剪键的裸露部分落入该回填腔中，最后向回填腔中填入微膨胀混凝土即可。
在一个优选的实施例中，抗剪键槽的回填腔被优选地设置成若干个台阶状。其中，可以将微膨胀混凝土回填腔的每个台阶进一步优选的设置成高2m，宽50cm～200cm。
在另一个优选的实施例中，可以进一步优选地将抗剪键以固定的垂直间隔，水平成排地设置。
在另一个优选的实施例中，在原挡水坝段和回填腔之间的结合面上分层预埋了排水管。
上文中所述的微膨胀混凝土的膨胀率优选为0.035％～0.04％，所述的回填通常安排在浇筑上层仓面之前进行。
本加强型键槽的发明克服了混凝土初始水化热带来的不良影响，克服了在旧坝开凿台阶这一困难工序的缺点，使之便于快速施工，同时还改善了新浇大体积混凝土温度应力，使新旧坝体结合面具有更强的抗剪能力。
【附图说明】
图1为本发明制得的砌石重力坝的断面图；
图2为图1的局部放大示意图；
图3为大坝后坡抗剪键和排水管布置立视图。
图中，1-原挡水坝段、2-原挡水坝段的加高部分、3-回填腔、4-挡水坝段的抗剪键、5-排水管。
【具体实施方式】
实施例一
(1)在原挡水坝段埋入若干个抗剪键，其中抗剪键一部分埋入原挡水坝段，另一部分裸露出来；
(2)同时在原挡水坝段垂直分层地埋入预埋排水管；(可以优选采用DN100软式透水管)它可以将原挡水坝段的渗水排出坝体外。
(3)对挡水坝段进行加高，在加高时使原挡水坝段及其加高部分之间形成一个回填腔，于是抗剪键的裸露部分落入该回填腔中，排水管落入原挡水坝段和回填腔之间的结合面上；
(4)向回填腔中填入微膨胀混凝土。
实施例二
本实施例与实施例一的操作基本相同，但是在本实施例中，将回填腔设置成若干个台阶状，其中每个台阶高2m，宽50cm～200cm。
实施例三
本实施例与实施例一的操作基本相同，但是在本实施例中，抗剪键是以固定的垂直间隔，水平成排地设置。其中将抗剪键中埋入原挡水坝段的那部分的纵剖面设置成梯形，而将埋入回填腔的那部分的纵剖面设置成矩形。
Claims (5)
1.一种后帮式加高的砌石重力坝，其特征在于在加高原挡水坝段之前，先在原挡水坝段埋入若干个抗剪键，其中抗剪键一部分埋入原挡水坝段，另一部分裸露出来；然后进行加高，在加高时使原挡水坝段及其加高部分之间形成一个回填腔，于是抗剪键的裸露部分落入该回填腔中，最后向回填腔中填入微膨胀混凝土即可；其中所述的抗剪键中埋入原挡水坝段的那部分的纵剖面为梯形，而埋入回填腔的那部分的纵剖面为矩形。
2.如权利要求1所述的后帮式加高的砌石重力坝，其特征在于所述的回填腔呈若干个台阶状。
3.如权利要求2所述的后帮式加高的砌石重力坝，其特征在于回填腔的每个台阶高2m，宽50cm～200cm。
4.如权利要求1所述的后帮式加高的砌石重力坝，其特征在于所述的抗剪键是以固定的垂直间隔，水平成排地设置。
5.如权利要求1或2或3或4所述的后帮式加高的砌石重力坝，其特征在于原挡水坝段和回填腔之间的结合面上垂直分层地预埋排水管。
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