CN113846663A - 一种不设结构缝的混凝土连续齿墙结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不设结构缝的混凝土连续齿墙结构，包括通长布置且不设结构缝的混凝土齿墙，混凝土齿墙顶部间隔开设有多个凹槽，凹槽底部设置诱导缝，凹槽内铺设粉细砂土，粉细砂土上方覆盖土工布。本发明适用于采用混凝土齿墙防渗的水电水利工程，通过结构布置型式优化设计，取消结构分缝，简化施工程序，保证大坝、水库防渗体系长期运行安全，降低水库蓄水后维修带来的经济损失。

Description

一种不设结构缝的混凝土连续齿墙结构及施工方法

技术领域

本发明涉及水电水利工程领域，具体涉及一种不设结构缝的混凝土连续齿墙结构。尤其涉及大坝截水墙，有局部表面防渗要求、需设置混凝土齿墙周边截渗的水库库盆工程。

背景技术

对于大坝截水墙，或需局部表面防渗的水库而言，一般均在大坝坝基、防渗区域的边缘设置混凝土齿墙，并布置帷幕灌浆，以截断库水与防渗区域底部的水力联系。由于部分工程的大坝较长、库盆范围大，有的混凝土齿墙长度达数百米。为了防止齿墙产生裂缝，一般每隔10～20m左右设置结构缝，以适应其变形。

这样做存在的问题主要有以下几个方面：

1、齿墙每隔10～20m左右设置结构缝，施工较麻烦。

2、结构缝部位设置止水，成为防渗的薄弱环节，施工中往往在止水附近存在振捣不密实现象，施工质量较难控制。

3、由于结构缝数量多，蓄水运行后若大坝、库盆渗漏量大，难以精确查找发现产生缺陷的位置，补强加固较为困难，耗时长，影响电站或水库的经济效益。

4、结构缝内止水与表面防渗体(如土工膜、沥青混凝土面板等)难以连接或封闭。

如何在不设混凝土齿墙结构缝的条件下，通过一定措施使其满足大坝、水库防渗要求，是水利水电工程设计中的一项重要技术。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：对于采用混凝土齿墙防渗的水电水利工程，提出一种施工便捷、安全可靠、不设结构缝的混凝土连续齿墙结构及其施工方法，减少水库渗漏损失，保证大坝、水库防渗体系长期运行安全，并便于运行维护。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明采用下述技术方案：

一种不设结构缝的混凝土连续齿墙结构，包括通长布置且不设结构缝的混凝土齿墙，混凝土齿墙顶部间隔开设有多个凹槽，凹槽底部设置诱导缝，凹槽内铺设粉细砂土，粉细砂土上方覆盖土工布。

所述混凝土连续齿墙结构设置在大坝坝基或防渗区域的边缘。

优选的是，土工布边缘采用预制块混凝土压覆固定。

优选的是，混凝土齿墙每隔一定长度预留一道施工缝，诱导缝与施工缝错开，且预设于混凝土齿墙内的构造配筋穿过该施工缝。施工缝指的是在混凝土浇筑过程中，因施工需要，而在先、后浇筑的混凝土之间所形成的接缝。施工缝并不是一种真实存在的“缝”，它只是因浇筑混凝土超过初凝时间，而与后浇筑的混凝土之间存在一个结合面，该结合面就称之为施工缝。在施工缝的部位，钢筋过缝。结构缝是指根据结构设计需求而采取的分割混凝土结构间隔的总称。结构缝处，钢筋断开。

进一步优选的是，构造配筋环绕混凝土齿墙边缘单层双向布置。

优选的是，混凝土齿墙截面为倒梯形结构。

为解决上述技术问题，根据本发明的另一个方面，本发明采用下述技术方案：

一种不设结构缝的混凝土连续齿墙结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、挖除基础面上的覆盖层至基岩面，使开挖基岩面的基础承载力满足混凝土齿墙承载力要求。

S2、绑扎混凝土齿墙钢筋；混凝土齿墙按照构造要求配置温度、抗裂钢筋，钢筋直径16～22mm，间距15～20cm。混凝土齿墙每10～15m预留一道施工缝，钢筋过缝，缝面凿毛；

S3、进行混凝土齿墙顶部凹槽立模；混凝土齿墙顶部每15～20m预留一道凹槽，凹槽宽1.0～2.0m，深度0.3～0.5m，凹槽位置应与施工缝错开；

S4、浇筑混凝土齿墙；混凝土齿墙采用不低于C15的低标号混凝土，掺配10％～20％粉煤灰抗裂，减小水泥水化热，从而降低混凝土裂缝开展的严重程度；为减少混凝土温度裂缝，可采用跳仓浇筑等措施进行施工；

S5、在混凝土齿墙顶部凹槽槽底中部切割形成诱导缝，缝深5～15mm，宽2mm，诱导缝与施工缝错开；

S6、在混凝土齿墙顶部凹槽内铺设0.3～0.5m厚的粉细砂土；

S7、在粉细砂土上方覆盖土工布，防止其流失；土工布边缘采用预制混凝土块压覆固定。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

1、混凝土连续齿墙不设置结构缝，所有分缝均按照施工缝处理，既方便了施工，又解决了结构缝止水与周边防渗体难以连接的问题。

2、齿墙上预留凹槽，槽内设诱导缝，使得混凝土齿墙万一开裂，基本上是在诱导缝附近，不会到处都是裂缝，造成后期检查、修补困难。

3、混凝土齿墙一旦在诱导缝附近产生裂缝，凹槽内铺设的粉细砂土在水力作用下可充填裂缝，使其具有自愈能力，避免了大坝或水库的大量渗漏或放空修补工作，具有显著的经济效益。凹槽的设置，便于粉细砂土有效保存。

4、粉细砂土上方覆盖土工布，预制块混凝土压覆于土工布边缘，防止粉细砂土流失。运行期，方便对诱导缝部分进行检修及补充流失的粉细沙土。

5、按照构造要求配置温度、抗裂钢筋，可限制混凝土齿墙产生裂缝的范围、宽度和深度，减小对水库渗漏的不利影响。

6、采用低标号的混凝土齿墙，以及掺适量粉煤灰，可减小水泥水化热，从而降低混凝土裂缝开展的严重程度。

7、此发明结构简单，施工难度小，施工质量可以得到保证，造价较低。

附图说明

图1是本发明的一种不设结构缝的混凝土连续齿墙结构的典型立面图；

图2是图1中A-A向剖面结构示意图；

图3是图1中B-B向剖面结构示意图。

附图标记：1-开挖基岩面、2-混凝土齿墙、3-凹槽、4-粉细砂土、5-土工布、6-预制块混凝土、7-诱导缝、8-施工缝、9-构造配筋。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

下面结合附图1～3和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

如图1～图3所示，本发明适用于采用混凝土齿墙的水电水利工程，通过结构布置型式优化设计，取消结构分缝，简化施工程序，保证大坝、水库防渗体系长期运行安全，降低水库蓄水后维修带来的经济损失。本实施例主要包括开挖基岩面1、混凝土齿墙2、凹槽3、粉细砂土4、土工布5、预制块混凝土6、诱导缝7、施工缝8、构造配筋9。

其中，对于开挖基岩面1，要求挖除基础面上的覆盖层至基岩面，满足混凝土齿墙承载力要求。

其中，对于混凝土齿墙2，考虑工程重要性、大坝级别、坝高、水库水头等因素确定齿墙尺寸，其底部宽度1.0～3.0m，高度1.0～3.0m，顶部宽度2.0～5.0m，重要性高、大坝级别、水头高的，取大值；混凝土标号不低于C15，二级配，掺粉煤灰10％～20％，减小水泥水化热，从而降低混凝土裂缝开展的严重程度。

其中，对于凹槽3，沿齿墙的长度方向，每隔15～20m预留一个，凹槽宽1.0～2.0m，深度0.5m，目的为便于粉细砂土4在凹槽3内留存，不至于流失。

其中，对于粉细砂土4，是当诱导缝7裂开后，粉细沙土4能够及时填补进裂缝中，起到辅助防渗作用。粉细砂土4是岩石经过风化作用后的产物，其颗粒组成中以中细砂粒和粉粒为主，粘性颗粒含量相对较少，颗粒一般在2mm～0.075mm之间。

其中，对于土工布5，10kN/m～20kN/m，覆盖于粉细砂土4上方，防止其流失。

其中，对于土工布5，设置固定结构，所述固定结构可采用预制块混凝土6，压覆于土工布边缘，预制块尺寸20×20cm，厚度10cm，不低于C15混凝土，三级配。土工布+预制块的做法，检修期便于打开预制块及土工布，对粉细砂土及诱导缝部分进行检查修补。

其中，对于诱导缝7，设置在凹槽3的底部，缝深5～15mm，宽2mm，与施工缝错开，目的是诱导混凝土齿墙裂缝产生位置，便于检修。若齿墙开裂，一般是沿诱导缝或附近。

其中，对于施工缝8，每10～15m预留一道，构造配筋9过缝，缝面凿毛。

其中，混凝土齿墙按照构造要求配置温度、抗裂钢筋，对于构造配筋9，钢筋直径16～22mm，间距15～20cm，可限制混凝土齿墙产生裂缝的范围、宽度和深度，减小对水库渗漏的不利影响。

本实施例还提供一种不设结构缝的混凝土连续齿墙结构的施工方法，包括如下步骤：

S1、挖除基础面上的覆盖层至基岩面，使开挖基岩面1的基础承载力满足混凝土齿墙2承载力要求。

S2、绑扎构造配筋9。混凝土齿墙2按照构造要求配置温度、抗裂钢筋。钢筋直径16～22mm，间距15～20cm。混凝土齿墙2每10～15m预留一道施工缝8，钢筋过缝，缝面凿毛。

S3、进行混凝土齿墙2顶部凹槽3立模。混凝土齿墙2顶部每15～20m预留一道凹槽，凹槽宽1.0～2.0m，深度0.3～0.5m。凹槽3位置应与施工缝错开。

S4、浇筑混凝土齿墙2。混凝土齿墙2采用不低于C15的低标号混凝土，掺配10％～20％粉煤灰抗裂。为减少混凝土温度裂缝，可采用跳仓浇筑等措施进行施工。

S5、在混凝土齿墙2顶部凹槽3槽底中部切割形成诱导缝7，缝深5～15mm，宽2mm，诱导缝与施工缝8错开。

S6、在混凝土齿墙2顶部凹槽3内铺设0.3～0.5m厚的粉细砂土4。

S7、在粉细砂土4上方覆盖土工布5，防止其流失。土工布边缘采用预制混凝土块6压覆固定。

依据本发明的描述及附图，本领域技术人员很容易制造或使用本发明的一种不设结构缝的混凝土连续齿墙结构，并且能够产生本发明所记载的积极效果。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种不设结构缝的混凝土连续齿墙结构，其特征在于：包括通长布置且不设结构缝的混凝土齿墙，混凝土齿墙顶部间隔开设有多个凹槽，凹槽底部设置诱导缝，凹槽内铺设粉细砂土，粉细砂土上方覆盖土工布。

2.根据权利要求1所述的一种不设结构缝的混凝土连续齿墙结构，其特征在于：土工布边缘采用预制块混凝土压覆固定。

3.根据权利要求1所述的一种不设结构缝的混凝土连续齿墙结构，其特征在于：混凝土齿墙每隔一定长度预留一道施工缝，诱导缝与施工缝错开，且预设于混凝土齿墙内的构造配筋穿过该施工缝。

4.根据权利要求3所述的一种不设结构缝的混凝土连续齿墙结构，其特征在于：构造配筋环绕混凝土齿墙边缘单层双向布置。

5.根据权利要求1所述的一种不设结构缝的混凝土连续齿墙结构，其特征在于：混凝土齿墙截面为倒梯形结构。

6.根据权利要求1所述的一种不设结构缝的混凝土连续齿墙结构，其特征在于：所述混凝土连续齿墙结构设置在大坝坝基或防渗区域的边缘。

7.权利要求1所述的一种不设结构缝的混凝土连续齿墙结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、挖除基础面上的覆盖层至基岩面，使开挖基岩面的基础承载力满足混凝土齿墙承载力要求；

S2、绑扎混凝土齿墙钢筋；混凝土齿墙按照构造要求配置温度、抗裂钢筋，钢筋直径16～22mm，间距15～20cm；混凝土齿墙每10～15m预留一道施工缝，钢筋过缝，缝面凿毛；

S3、进行混凝土齿墙顶部凹槽立模；混凝土齿墙顶部每15～20m预留一道凹槽，凹槽宽1.0～2.0m，深度0.3～0.5m，凹槽位置应与施工缝错开；

S4、浇筑混凝土齿墙；混凝土齿墙采用不低于C15的低标号混凝土，掺配10％～20％粉煤灰抗裂，减小水泥水化热，从而降低混凝土裂缝开展的严重程度；为减少混凝土温度裂缝，可采用跳仓浇筑等措施进行施工；

S5、在混凝土齿墙顶部凹槽槽底中部切割形成诱导缝，缝深5～15mm，宽2mm，诱导缝与施工缝错开；

S6、在混凝土齿墙顶部凹槽内铺设0.3～0.5m厚的粉细砂土；

S7、在粉细砂土上方覆盖土工布，防止其流失；土工布边缘采用预制混凝土块压覆固定。

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