CN104631393A - 一种基于钢丝网的堆石坝用沥青混凝土面板结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于钢丝网的堆石坝用沥青混凝土面板结构，属于沥青混凝土面板堆石坝工程技术领域。本发明包括从上到下依次排列的封闭层（16）、上防渗层（17）、排水层（18）、下防渗层（19）、整平胶结层（20），其特征在于，还包括底层钢丝网、中层钢丝网、表层钢丝网（14），所述底层钢丝网设置于所述整平胶结层（20）中，所述中层钢丝网设置于所述上防渗层（18）中，所述表层钢丝网（14）设置于所述上防渗层（17）的上表面上，所述底层钢丝网与所述中层钢丝网通过连接钢丝绳（15）进行连接成一个整体，所述连接钢丝绳（15）设置在垂直于沥青混凝土面板（6）的方向。本发明具有结构简单、设计新颖、稳定性好的优点。

Description

一种基于钢丝网的堆石坝用沥青混凝土面板结构

技术领域

本发明涉及一种基于钢丝网的堆石坝用沥青混凝土面板结构，属于沥青混凝土面板堆石坝工程技术领域。

背景技术

沥青混凝土面板堆石坝是一种经济适用的坝型。它可以适应各种地形条件，施工方便，填筑材料可就地取材，施工干扰少，进度快。其中，沥青混凝土面板渗透量极低，渗透系数一般为10-7~10-10 cm/s，通常比混凝土面板低10倍以上；塑性变形能力较混凝土面板大，面板不需设置接缝；抗震能力强；对可能发生的裂缝有一定自愈封闭能力。

但是沥青混凝土面板也有其缺陷：在高温度下，沥青软化，粘性减小，沥青混凝土抗剪切能力大大减小，骨料之间有相互滑动的趋势，存在斜坡热稳定性问题；在遇到气温骤降或发生坝体非均匀沉降时，沥青混凝土面板会有开裂问题；堆石坝面板的面积一般较大，由于沥青混凝土的刚度较常规混凝土低，存在整体强度问题。

发明内容

为解决上述技术问题，克服现有技术存在的缺陷，本发明提出一种基于钢丝网的堆石坝用沥青混凝土面板结构。本发明采用如下技术方案：一种基于钢丝网的堆石坝用沥青混凝土面板结构，包括从上到下依次排列的封闭层、上防渗层、排水层、下防渗层、整平胶结层，其特征在于，还包括底层钢丝网、中层钢丝网、表层钢丝网，所述底层钢丝网设置于所述整平胶结层中，所述中层钢丝网设置于所述上防渗层中，所述表层钢丝网设置于所述上防渗层的上表面上，所述底层钢丝网与所述中层钢丝网通过连接钢丝绳进行连接成一个整体，所述连接钢丝绳设置在垂直于沥青混凝土面板的方向。

优选地，底层钢丝网包括底层竖向钢丝绳、底层水平钢丝绳，底层竖向钢丝绳与底层水平钢丝绳在相交处相连接形成底层钢丝网，底层竖向钢丝绳一端固定设置于坝顶的防浪墙中，底层竖向钢丝绳另一端固定设置于坝底的趾板中；底层水平钢丝绳一端固定设置于石坝左岸的趾板中，底层水平钢丝绳另一端固定设置于石坝右岸的趾板中。

优选地，底层竖向钢丝绳的直径与底层水平钢丝绳的直径相同。

优选地，中层钢丝网包括中层竖向钢丝绳、中层水平钢丝绳，中层竖向钢丝绳与中层水平钢丝绳在相交处相连接形成中层钢丝网，中层竖向钢丝绳一端固定设置于坝顶的防浪墙中，中层竖向钢丝绳另一端固定设置于坝底的趾板中；中层水平钢丝绳一端固定设置于石坝左岸的趾板中，中层水平钢丝绳另一端固定设置于石坝右岸的趾板中。

优选地，中层竖向钢丝绳的直径与中层水平钢丝绳的直径相同，中层竖向钢丝绳的直径小于底层竖向钢丝绳的直径。

优选地，中层钢丝网形成的网格小于底层钢丝网形成的网格。

优选地，表层钢丝网为预先制作好的钢丝网，表层钢丝网的网格小于中层钢丝网形成的网格，表层钢丝网直接碾压在沥青混凝土面板的表层下面。

本发明所达到的有益效果：（1）底层钢丝网、中层钢丝网和表层钢丝网均能有效的约束沥青混凝土，抑制沥青混凝土因高温而导致的流动，可以缓解沥青混凝土面板的斜坡热稳定问题；（2）表层预制的钢丝网能增加表层沥青混凝土的抗拉强度，当面板遭遇低温时，沥青混凝土面板具有更强的抗拉性能，减少了拉裂破坏的发生几率；（3）底层钢丝网与中层钢丝网构成的整体与趾板和防浪墙连接，加强了沥青混凝土面板与坝体的连接性能，也增强了整个沥青混凝土面板的抗拉强度，当遭遇地震或超洪水位荷载等极端荷载时，大坝更加安全。

附图说明

图1是堆石坝的剖面图的结构示意图。

图2是本发明的主视图的结构示意图。

图3是本发明的一种实施方式的构造图的结构示意图。

图中标记的含义：1-防浪墙，2-坝顶道路，3-堆石区，4-过渡层区，5-垫层区，6-沥青混凝土面板，7-趾板，8-防渗帷幕，9-地基，10-底层竖向钢丝绳，11-底层水平钢丝绳，12-中层竖向钢丝绳，13-中层水平钢丝绳，14-表层钢丝网，15-连接钢丝绳，16-封闭层，17-上防渗层，18-排水层，19-下防渗层，20-整平胶结层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示的是堆石坝的剖面图的结构示意图，沥青混凝土面板堆石坝包括防浪墙1，坝顶道路2，堆石区3，过渡层区4，垫层区5，沥青混凝土面板6，趾板7，防渗帷幕8，地基9，其中堆石区3是大坝的主体，承担所有的水推力，保障大坝的稳定；沥青混凝土面板6是主要的防渗结构，其阻挡库水渗透过坝，承担的水压力通过垫层区5和过渡层区4传给堆石区3；趾板7是防渗体系的一部分，其将防渗帷幕8、周围地基9与沥青混凝土面板6联合起来形成防渗体；防渗帷幕8也属于防渗体系的一部分，其大大的减少库水通多地基渗流过坝；防浪墙1可以防止波浪翻越坝体；垫层区5能为沥青混凝土面板提供平整、密实的基础，将沥青混凝土面板承担的水压力均匀的传给堆石体；过渡层区4可以保护垫层区5在高水头作用下不产生破坏。

如图2所示的是本发明的主视图的结构示意图，本发明提出一种基于钢丝网的堆石坝用沥青混凝土面板结构，包括从上到下依次排列的封闭层16、上防渗层17、排水层18、下防渗层19、整平胶结层20，其特征在于，还包括底层钢丝网、中层钢丝网、表层钢丝网14，底层钢丝网设置于整平胶结层20中，中层钢丝网设置于上防渗层18中，表层钢丝网14设置于上防渗层17的上表面上，底层钢丝网与中层钢丝网通过连接钢丝绳15进行连接成一个整体，连接钢丝绳15设置在垂直于沥青混凝土面板6的方向。

底层钢丝网包括底层竖向钢丝绳10、底层水平钢丝绳11，底层竖向钢丝绳10与底层水平钢丝绳11在相交处相连接形成所述底层钢丝网，底层竖向钢丝绳10一端固定设置于坝顶的防浪墙1中，底层竖向钢丝绳10另一端固定设置于坝底的趾板7中；底层水平钢丝绳11一端固定设置于石坝左岸的趾板7中，底层水平钢丝绳11另一端固定设置于石坝右岸的趾板7中；底层竖向钢丝绳10的直径与底层水平钢丝绳11的直径相同。

中层钢丝网包括中层竖向钢丝绳12、中层水平钢丝绳13，中层竖向钢丝绳12与中层水平钢丝绳13在相交处相连接形成中层钢丝网，中层竖向钢丝绳12一端固定设置于坝顶的防浪墙1中，中层竖向钢丝绳12另一端固定设置于坝底的趾板7中；中层水平钢丝绳13一端固定设置于石坝左岸的趾板7中，中层水平钢丝绳13另一端固定设置于石坝右岸的趾板7中；中层竖向钢丝绳12的直径与中层水平钢丝绳13的直径相同，中层竖向钢丝绳12的直径小于底层竖向钢丝绳10的直径；中层钢丝网形成的网格小于底层钢丝网形成的网格。

表层钢丝网14为预先制作好的钢丝网，表层钢丝网14的网格小于中层钢丝网形成的网格，表层钢丝网14直接碾压在沥青混凝土面板6的表层下面。

按照现有规范，沥青混凝土面板可分为简单断面和复式断面两种。简单断面自上而下依次为封闭层、防渗层、整平胶结层；复式断面自上而下依次为封闭层、上防渗层、排水层、下防渗层、整平胶结层。下面介绍复式断面的实施方式，简单断面的实施方式与复式断面的实施复式大体相同。

如图3所示的是本发明的一种实施方式的构造图的结构示意图，实施过程包括如下步骤：

（1）将坝体填筑到顶，处理好垫层，待坝体沉降三至六个月后在进行沥青混凝土面板6施工；

（2）预先在趾板7以及防浪墙1上钻孔，以固定底层竖向钢丝绳10、底层水平钢丝绳11、中层竖向钢丝绳12、中层水平钢丝绳13的绳端；

（3）沥青混凝土面板6一般采用分层摊铺的施工方法，当整平胶结层20摊铺约0.5倍的厚度时，将底层竖向钢丝绳10和底层水平钢丝绳11铺排在已经摊铺好的整平胶结层20上，将底层竖向钢丝绳10、底层水平钢丝绳11和连接钢丝绳15在相交处用钢丝绳卡扣固定，同时将底层竖向钢丝绳10和底层水平钢丝绳11的绳端插入预先在趾板7以及防浪墙1上钻的钻孔中，并用水泥浆固定，如此底层钢丝网已形成，然后碾压已经摊铺好的0.5倍厚度的整平胶结层20；

（4）在固定连接钢丝绳15时，应当先对其进行防锈处理，因为连接钢丝绳15会穿越排水层，会受到渗透水的锈蚀；

（5）当底层钢丝网碾压固定在0.5倍厚度的整平胶结层20表面后，摊铺剩下的0.5倍厚度的整平胶结层20，注意在每个有连接钢丝绳15的地方，应当将连接钢丝绳15沿着垂直于沥青混凝土面板6的方向拉直，并用摊铺的沥青混凝土将其固定，然后进行剩下的0.5倍厚度的整平胶结层20的碾压工作，这样连接钢丝绳15就被碾压到了整平胶结层20的表面，直接将嵌到整平胶结层20表面的部分连接钢丝绳15拉出来即可；

（6）用摊铺碾压的方法施工下防渗层19和排水层18，连接钢丝绳15仍然采用上述方法进行处理；

（7）摊铺约0.5倍厚度的上防渗层17，铺排中层竖向钢丝绳12和中层水平向钢丝绳13，并将中层竖向钢丝绳12、中层水平钢丝绳13和连接钢丝绳15在相交处用钢丝绳卡扣固定，同时将中层竖向钢丝绳12和中层水平钢丝绳13的绳端插入预先在趾板7以及防浪墙1上钻的钻孔中，并用水泥浆固定，此时形成了中层钢丝网结构，并且底层钢丝网结构和中层钢丝网结构已由连接钢丝绳15连接形成一个整体，然后碾压已经摊铺好的0.5倍厚度的上防渗层17；

（8）摊铺好剩下的0.5倍厚度的上防渗层17，碾压平整后，将表层钢丝网14铺排在上防渗层17表面，注意表层钢丝网14要拉整齐，不要有褶皱，然后碾压改0.5倍厚度的上防渗层17，注意碾压质量，使表层钢丝网14嵌入到上防渗层17里边，然后在上防渗层17表面涂封闭层16。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于钢丝网的堆石坝用沥青混凝土面板结构，包括从上到下依次排列的封闭层（16）、上防渗层（17）、排水层（18）、下防渗层（19）、整平胶结层（20），其特征在于，还包括底层钢丝网、中层钢丝网、表层钢丝网（14），所述底层钢丝网设置于所述整平胶结层（20）中，所述中层钢丝网设置于所述上防渗层（18）中，所述表层钢丝网（14）设置于所述上防渗层（17）的上表面上，所述底层钢丝网与所述中层钢丝网通过连接钢丝绳（15）进行连接成一个整体，所述连接钢丝绳（15）设置在垂直于沥青混凝土面板（6）的方向。

2.根据权利要求1所述的一种基于钢丝网的堆石坝用沥青混凝土面板结构，其特征在于，所述底层钢丝网包括底层竖向钢丝绳（10）、底层水平钢丝绳（11），所述底层竖向钢丝绳（10）与所述底层水平钢丝绳（11）在相交处相连接形成所述底层钢丝网，所述底层竖向钢丝绳（10）一端固定设置于坝顶的防浪墙（1）中，所述底层竖向钢丝绳（10）另一端固定设置于坝底的趾板（7）中；所述底层水平钢丝绳（11）一端固定设置于石坝左岸的趾板（7）中，所述底层水平钢丝绳（11）另一端固定设置于石坝右岸的趾板（7）中。

3.根据权利要求2所述的一种基于钢丝网的堆石坝用沥青混凝土面板结构，其特征在于，所述底层竖向钢丝绳（10）的直径与所述底层水平钢丝绳（11）的直径相同。

4.根据权利要求2所述的一种基于钢丝网的堆石坝用沥青混凝土面板结构，其特征在于，所述中层钢丝网包括中层竖向钢丝绳（12）、中层水平钢丝绳（13），所述中层竖向钢丝绳（12）与所述中层水平钢丝绳（13）在相交处相连接形成所述中层钢丝网，所述中层竖向钢丝绳（12）一端固定设置于坝顶的防浪墙（1）中，所述中层竖向钢丝绳（12）另一端固定设置于坝底的趾板（7）中；所述中层水平钢丝绳（13）一端固定设置于石坝左岸的趾板（7）中，所述中层水平钢丝绳（13）另一端固定设置于石坝右岸的趾板（7）中。

5.根据权利要求4所述的一种基于钢丝网的堆石坝用沥青混凝土面板结构，其特征在于，所述中层竖向钢丝绳（12）的直径与所述中层水平钢丝绳（13）的直径相同，所述中层竖向钢丝绳（12）的直径小于所述底层竖向钢丝绳（10）的直径。

6.根据权利要求5所述的一种基于钢丝网的堆石坝用沥青混凝土面板结构，其特征在于，所述中层钢丝网形成的网格小于所述底层钢丝网形成的网格。

7.根据权利要求1所述的一种基于钢丝网的堆石坝用沥青混凝土面板结构，其特征在于，所述表层钢丝网（14）为预先制作好的钢丝网，所述表层钢丝网（14）的网格小于所述中层钢丝网形成的网格，所述表层钢丝网（14）直接碾压在沥青混凝土面板（6）的表层下面。