CN105672205B - 一种面板堆石坝防渗结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种面板堆石坝防渗结构，包括基岩、位于基岩上的覆盖层，所述覆盖层上设有坝体，该坝体包括堆石，堆石的坡面从下至上依次铺设大坝过渡料、大坝垫层料、面板；坝体上游侧位于面板下端处，开挖设有基础墩台，基础墩台上设有趾板，趾板顶部一侧与面板接触，接触处设有止水铜片；趾板上游侧设有与趾板平齐的防渗板，趾板与防渗板交界处设有止水铜片。本发明大大改善了结构的受力性能，使趾板不会向上游移动或倾覆。同时趾板结构施工时与大坝填筑互不干扰。施工方便，缩短工期，降低了工程费用，具有较好的工程效益。

Description

一种面板堆石坝防渗结构
技术领域
本发明属于水力水电工程领域,具体涉及一种面板堆石坝防渗结构。
背景技术
现有技术混凝土面板堆石坝的结构形式一般包括基岩、位于基岩上的覆盖层、面板、与面板刚性连接的趾板，位于趾板下游侧的坝体的堆石中浇筑有防渗板。在趾板与面板之间设止水。施工时，先做防渗板的模板，待浇筑的防渗板达到强度要求后再填堆石，之后才能在坝体坡面上铺大坝垫层料、大坝过渡料，然后浇筑面板。
但现有技术存在以下一些问题：
1.若向下游的防渗板与趾板没有采用锚固连接，趾板在面板推力荷载作用下将失去牵拉力，从而向上游移动或倾覆。但如果锚固连接，就使得在面板推力荷载作用下，趾板与防渗板连接处产生很大的应力，容易折断，一旦折断，防渗板延长防渗路径的作用将失去，在高水头下，坝体的内的水力坡度将大大上升，于大坝安全不利。
2.向下游的趾板防渗板结构，由于防渗板伸入大坝体内，需要先做好防渗板才能填筑大坝，严重拖延了大坝填筑工期，增大了投资。
3.在两岸岸坡施工时，往往带来高陡边坡的处理，增加了施工的难度，影响大坝填筑进度，延长施工工期，导致工程费用增加。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种受力性能好、止水效果好，施工方便高效的面板堆石坝防渗结构。
本发明解决问题的技术方案是：一种面板堆石坝防渗结构，包括基岩、位于基岩上的覆盖层，所述覆盖层上设有坝体，该坝体包括堆石，堆石的坡面从下至上依次铺设大坝过渡料、大坝垫层料、面板；
坝体上游侧位于面板下端处，开挖设有基础墩台，基础墩台上设有趾板，趾板顶部一侧与面板接触，接触处设有止水铜片；
趾板上游侧设有与趾板平齐的防渗板，趾板与防渗板交界处设有止水铜片。
上述方案中，面板与趾板通过止水铜片连接，起到协调变形和形成止水系统的作用。趾板与防渗板通过止水铜片柔性连接，柔性连接可以防止防渗板在趾板附近产生的应力集中，避免防渗板的破坏。设计基础墩台一方面可以减少趾板的沉降，另一方面，防止趾板向上游的倾覆变形，墩台的尺寸由趾板尺寸和覆盖层的性状来确定。
进一步的，所述防渗板之下的覆盖层开挖设有与防渗板整体连接的嵌墩，所述嵌墩至少设有一个。嵌墩一则减小防渗板的沉降变形，二则防止由趾板传递的向上游水平推力而使防渗板产生位移，此外还起到悬挂帷幕的作用，延长了渗透路径，一定程度降低了坝体内的水力坡比。
优选的，所述基础墩台横截面为梯形。
进一步的，所述趾板及基础墩台内预留有帷幕灌浆孔，在覆盖层内通过帷幕灌浆孔灌浆形成防渗帷幕。
所述防渗帷幕穿过覆盖层深入到基岩内3～5m。
进一步的，所述基础墩台与趾板采用锚筋锚固连接。
进一步的，所述防渗板与覆盖层通过锚筋锚固连接，锚筋一端深入覆盖层，另一端伸入防渗板内。锚固主要起到防止防渗板向上游位移以及防止防渗板上游侧末端可能因变形而产生的上翘，起到抗拔的作用。所述锚筋长度根据覆盖层的性状确定，一般采用3级钢筋，直径可在28-36mm之间。
本发明的显著效果是：通过面板、止水铜片、趾板、防渗板、基础墩台、防渗帷幕与基岩形成一道整体的防渗体系，保证大坝止水效果。
改变防渗板的设置位置，大大改善了结构的受力性能，趾板受防渗板的制约，使得其在面板推力荷载作用下，不会向上游移动或倾覆。
同时大坝填筑不再受防渗板的制约，向上游的趾板结构施工时与大坝填筑互不干扰。施工方便，缩短工期，降低了工程费用，具有较好的工程效益。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1为本发明的结构示意图。
图中：1.面板，2.止水铜片，3.趾板，4.止水铜片，5.嵌墩，6.防渗板，7.锚筋，8.大坝垫层料，9.大坝过渡料，10.堆石，11.帷幕灌浆孔，12.基础墩台，13.覆盖层，14.防渗帷幕，15.基岩。
具体实施方式
如图1所示，一种面板堆石坝防渗结构，包括基岩15、位于基岩15上的覆盖层13，所述覆盖层13上设有坝体，该坝体包括堆石10，堆石10的坡面从下至上依次铺设大坝过渡料9、大坝垫层料8、面板1。
坝体上游侧位于面板1下端处，开挖设有横截面为梯形的基础墩台12，基础墩台12上设有趾板3，趾板3顶部一侧与面板1接触，接触处设有止水铜片2。
趾板3上游侧设有与趾板3平齐的防渗板6，趾板3与防渗板6交界处设有止水铜片4。
所述防渗板6之下的覆盖层13开挖设有与防渗板6整体连接的嵌墩5，所述嵌墩5至少设有一个。
所述趾板3及基础墩台12内预留有帷幕灌浆孔11，在覆盖层13内通过帷幕灌浆孔11灌浆形成防渗帷幕14。所述防渗帷幕14穿过覆盖层13深入到基岩15内3～5m。
所述基础墩台12与趾板3采用锚筋锚固连接。
所述防渗板6与覆盖层13通过锚筋7锚固连接，锚筋7一端深入覆盖层13，另一端伸入防渗板6内。所述锚筋7长度根据覆盖层13的性状确定，一般采用3级钢筋，直径可在28-36mm之间。
施工时，首先在覆盖层13内开挖出基础墩台12、趾板3以及嵌墩5的基础。然后布置基础墩台12和趾板3钢筋，绑扎墩台12与趾板3钢筋时，预埋PVC管，形成预留帷幕灌浆孔11。
接下来，先浇筑基础墩台12混凝土，浇筑完基础墩台12后再进行趾板3混凝土浇筑。在浇筑趾板3混凝土浇筑时，先布置好趾板3与面板1之间的止水铜片2,以及趾板3与防渗板6之间的止水铜片4。最后进行趾板3的混凝土浇筑，基础墩台12与趾板3钢筋锚固连接。
之后，间隔布置锚筋7，一端深入到深厚覆盖层13内，一端伸入防渗板6内，并与防渗板6钢筋进行锚固连接。
然后布置嵌墩5的钢筋并绑扎，之后布置绑扎防渗板6的钢筋，嵌墩5与防渗板6锚固连接，浇筑嵌墩5的混凝土，之后再浇筑防渗板6的混凝土。在浇筑防渗板6的混凝土时，将止水铜片4伸入到防渗板6内，形成止水体系。
在进行上述施工步骤的同时，可填筑堆石10、大坝过渡料9以及大坝垫层料8，等到填筑到一定高程，进行面板1的施工。在施工面板1时，按设计将面板1分块进行施工。接下来布置钢筋绑扎好，将止水铜片2伸入到面板1内，再进行混凝土浇筑，形成止水体系。
大坝填筑到设计高程后，面板1浇筑完成后，进行防渗帷幕14的施工。通过预留帷幕灌浆孔11进行帷幕灌浆，在深厚覆盖层13内形成挡水防渗帷幕14，并伸入到基岩15一定深度。灌浆完成后，封闭帷幕灌浆孔11，形成大坝的止水系统。

Claims (7)

1.一种面板堆石坝防渗结构，包括基岩、位于基岩上的覆盖层，其特征在于：所述覆盖层上设有坝体，该坝体包括堆石，堆石的坡面从下至上依次铺设大坝过渡料、大坝垫层料、面板；
坝体上游侧位于面板下端处，开挖设有基础墩台，基础墩台上设有趾板，趾板顶部一侧与面板接触，接触处设有止水铜片；
趾板上游侧设有与趾板平齐的防渗板，趾板与防渗板交界处设有止水铜片。
2.根据权利要求1所述的面板堆石坝防渗结构，其特征在于：所述防渗板之下的覆盖层开挖设有与防渗板整体连接的嵌墩，所述嵌墩至少设有一个。
3.根据权利要求1所述的面板堆石坝防渗结构，其特征在于：所述基础墩台横截面为梯形。
4.根据权利要求1所述的面板堆石坝防渗结构，其特征在于：所述趾板及基础墩台内预留有帷幕灌浆孔，在覆盖层内通过帷幕灌浆孔灌浆形成防渗帷幕。
5.根据权利要求4所述的面板堆石坝防渗结构，其特征在于：所述防渗帷幕穿过覆盖层深入到基岩内3～5m。
6.根据权利要求1所述的面板堆石坝防渗结构，其特征在于：所述基础墩台与趾板采用锚筋锚固连接。
7.根据权利要求1所述的面板堆石坝防渗结构，其特征在于：所述防渗板与覆盖层通过锚筋锚固连接，锚筋一端深入覆盖层，另一端伸入防渗板内。
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