CN209429055U - 强震区、窄河谷的超高面板堆石坝用面板水平缝结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于水利水电工程领域，具体公开了一种强震区、窄河谷的超高面板堆石坝用面板水平缝结构，旨在解决如何增强面板抗挤压变形能力的问题。该面板水平缝结构包括处于上、下相邻的两块分期面板之间的面板水平施工缝，所述面板水平施工缝垂直于分期面板的表面；所述面板水平施工缝的顶部和底部分别设置有顶部止水和底部止水，面板水平施工缝内设置有抗挤压板。通过在面板水平施工缝内设置抗挤压板，并在面板水平施工缝的顶部和底部分别设置有顶部止水和底部止水，能够改善面板水平施工缝位置处面板所受的应力状态，减少面板水平裂缝，增强面板抗挤压变形能力。
Description
技术领域
本实用新型属于水利水电工程领域，具体涉及一种强震区、窄河谷的超高面板堆石坝用面板水平缝结构。
背景技术
混凝土面板是面板堆石坝防渗的主体结构，以堆石体为依托，设于坝体上游垫层表面。面板的结构型式通常为钢筋混凝土薄板，其混凝土性能、配筋、分缝及止水常取决于面板坝的高度。
已建面板堆石坝的原型观测资料表明，在水压力作用下，当坝体产生变形后，面板向河床中部产生位移，位于面板中间的部分将受到挤压，而靠近岸边处将受到张拉。面板大部分处于双向受压状态，仅在周边缝和面板顶部附近较小的区域出现拉应力。
为适应面板内部及其周边产生的温度应力、坝体不均匀沉降变形和满足滑膜施工要求，根据坝体、坝基条件设置合理分缝，增加面板柔性，面板堆石坝总是用垂直接缝(顺坝坡方向，也称为纵缝)将防渗面板分成若干条块。为能够用滑动模板连续浇筑面板，中低坝一般不设水平施工缝，从周边缝开始一次将面板浇筑完成；中高坝可按面板分期施工需要设置水平施工缝，水平施工缝一般不设置止水，但要求钢筋连续通过，继续浇筑下期面板前需将缝面凿毛并清洗干净，一般要求缝面的上半部分垂直面板表面，下半部分为水平；如图1所示，现有的面板水平缝结构包括处于上、下相邻的两块分期面板100之间的面板水平施工缝101，面板水平施工缝101包括垂直于面板表面的上部缝和水平的下部缝。
随着混凝土面板堆石坝坝高的增加，作用于面板上的水头也随之增大，大坝在库水压力以及强震作用下的变形对面板的应力和变形性状的影响也愈发明显，多座已建高面板堆石坝在运行期或遭遇地震时面板发生了挤压破坏现象，如我国的天生桥一级面板坝、巴西的Barra Grande面板坝和Campos Novos面板坝、莱索托的Mohale面板坝等。目前工程中对沿垂直缝的挤压破坏关注较多，并提出了一些应对方法，包括防止底部砂浆垫侵入面板，取消接缝顶部的V形缝口，降低底部铜止水的鼻子高度，设置垫缝材料防止接缝混凝土直接接触，接缝部位设置防剥落钢筋，增加中央部位面板的厚度，在挤压边墙表面涂刷减摩涂料等等。另一种挤压破坏是面板沿水平向(横向)的挤压破坏；例如：紫坪铺面板坝在汶川大地震中，有26块面板沿二、三期施工缝发生了总长达340m的法向错动破坏；又例如：三板溪面板坝蓄水一年半后发现，面板沿一、二期施工缝发生了总长达184m的挤压破坏，多处钢筋弯凸、外露。
对建于强震区、窄河谷的超高(150m以上)面板堆石坝，由于窄河谷地形对大坝变形约束作用强，坝体受力条件复杂，超高坝面板顺坡向压应力较大，面板分期施工缝附近的面板混凝土不易振捣密实，大坝蓄水后面板水平施工缝易出现挤压破坏现象。
实用新型内容
本实用新型提供了一种强震区、窄河谷的超高面板堆石坝用面板水平缝结构，旨在解决如何增强面板抗挤压变形能力的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：强震区、窄河谷的超高面板堆石坝用面板水平缝结构，包括处于上、下相邻的两块分期面板之间的面板水平施工缝，所述面板水平施工缝垂直于分期面板的表面；所述面板水平施工缝的顶部和底部分别设置有顶部止水和底部止水，面板水平施工缝内设置有抗挤压板；
所述顶部止水包括塑性填料部和防渗盖板，所述塑性填料部设置在面板水平施工缝的顶部，所述防渗盖板覆盖设置在塑性填料部上，防渗盖板的上、下两端分别与两块分期面板相连；
所述底部止水包括W型铜止水片，所述W型铜止水片的中间鼻形部由面板水平施工缝的底部嵌入面板水平施工缝内，所述W型铜止水片的两个侧翼分别处于两个分期面板的底面，两个侧翼各自的上翘部分别伸入至两个分期面板内。
进一步的是，所述分期面板内间隔设置有至少两层钢筋网，所述钢筋网包括彼此相连的纵向面板钢筋和横向面板钢筋，所述纵向面板钢筋顺着坝坡向设置并穿过面板水平施工缝，所述横向面板钢筋顺着面板水平施工缝设置。
进一步的是，所述分期面板内还设有钢筋网加强区域，在钢筋网加强区域内设置有S形挤压钢筋，所述S形挤压钢筋的两端连接部分别连接在任意相邻的两层钢筋网中彼此对应的两根横向面板钢筋上。
进一步的是，所述钢筋网加强区域的边界与面板水平施工缝之间的距离不小于分期面板厚度的两倍。
进一步的是，所述分期面板底面的上下两端分别设有上加厚部和下加厚部，彼此相邻的上加厚部与下加厚部之间的间隙内设置有抗挤压板，且彼此相邻的上加厚部和下加厚部内设置有加厚部钢筋网，所述加厚部钢筋网包括加厚部纵向钢筋、加厚部横向钢筋和加厚部连接钢筋，所述加厚部纵向钢筋顺着坝坡向设置并穿过彼此相邻的上加厚部与下加厚部之间的间隙，所述加厚部横向钢筋顺着面板水平施工缝设置并与加厚部纵向钢筋相连，所述加厚部连接钢筋将加厚部纵向钢筋的端部与纵向面板钢筋连接。
进一步的是，所述面板水平施工缝的顶部呈V字形结构。
进一步的是，所述防渗盖板与分期面板连接处设置有不锈钢扁钢和膨胀螺栓，所述不锈钢扁钢沿水平方向设置并将防渗盖板的端部压在分期面板的表面上，所述膨胀螺栓穿过不锈钢扁钢和防渗盖板与分期面板固定在一起。
进一步的是，所述抗挤压板为三元乙丙橡胶复合板。
进一步的是，所述底部止水还包括设置在侧翼与分期面板之间的止水条，所述止水条顺着面板水平施工缝布置。
进一步的是，所述底部止水还包括设置在中间鼻形部内的PVC棒。
本实用新型的有益效果是：通过在面板水平施工缝内设置抗挤压板，并在面板水平施工缝的顶部和底部分别设置有顶部止水和底部止水，能够改善面板水平施工缝位置处面板所受的应力状态，减少面板水平裂缝，增强面板抗挤压变形能力，而对面板其他位置的应力、位移和周边缝、垂直缝的位移影响很小，特别适用于强震区、窄河谷的超高面板堆石坝；另外，该面板水平缝结构设计合理、施工简便、不与混凝土施工工序相干扰，所设置的止水能够大大提高面板水平施工缝处的防渗性能。通过在面板水平施工缝的顶部设置塑性填料部，并在塑性填料部上覆盖设置防渗盖板，使得构成塑性填料部的塑性填料滞留在表层区域，塑性填料可以在水压力作用下流入面板水平施工缝内发挥於填止水作用，有利于其止水作用的发挥；通过设置在面板水平施工缝底部的W型铜止水片，能够有效提高面板水平施工缝底部抗绕渗能力。
附图说明
图1是现有面板水平缝结构的实施结构示意图；
图2是本实用新型的实施结构示意图；
图3是沿图2中A-A线的剖视图；
图中标记为：分期面板100、面板水平施工缝101、上加厚部102、下加厚部103、纵向面板钢筋110、横向面板钢筋120、S形挤压钢筋130、加厚部纵向钢筋140、加厚部横向钢筋150、加厚部连接钢筋160、塑性填料部210、防渗盖板220、不锈钢扁钢221、膨胀螺栓222、抗挤压板300、W型铜止水片410、中间鼻形部411、侧翼412、上翘部413、止水条420、PVC棒430、沥青砂浆垫层510、PVC垫板520。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
结合图2和图3所示，强震区、窄河谷的超高面板堆石坝用面板水平缝结构，包括处于上、下相邻的两块分期面板100之间的面板水平施工缝101，所述面板水平施工缝101垂直于分期面板100的表面；所述面板水平施工缝101的顶部和底部分别设置有顶部止水和底部止水，面板水平施工缝101内设置有抗挤压板300；
所述顶部止水包括塑性填料部210和防渗盖板220，所述塑性填料部210设置在面板水平施工缝101的顶部，所述防渗盖板220覆盖设置在塑性填料部210上，防渗盖板220的上、下两端分别与两块分期面板100相连；
所述底部止水包括W型铜止水片410，所述W型铜止水片410的中间鼻形部411由面板水平施工缝101的底部嵌入面板水平施工缝101内，所述W型铜止水片410的两个侧翼412分别处于两个分期面板100的底面，两个侧翼412各自的上翘部413分别伸入至两个分期面板100内。
注：本文所述的超高面板堆石坝为150m以上级的面板堆石坝，在本领域中有明确的划分标准。
该面板水平缝结构通常结合面板分期施工缝设置于面板压性缝区域，缝面垂直于面板表面。为了能够加强分期面板100的整体结构，再如图3所述，通常在分期面板100内间隔设置有至少两层钢筋网，所述钢筋网包括彼此相连的纵向面板钢筋110和横向面板钢筋120，所述纵向面板钢筋110顺着坝坡向设置并穿过面板水平施工缝101，所述横向面板钢筋120顺着面板水平施工缝101设置。
在上述基础上，为了有效连接上、下相邻的两块分期面板100，并增强面板水平施工缝101处的结构强度，通常在分期面板100内还设有钢筋网加强区域，在钢筋网加强区域内设置有S形挤压钢筋130，所述S形挤压钢筋130的两端连接部分别连接在任意相邻的两层钢筋网中彼此对应的两根横向面板钢筋120上。
优选的，所述钢筋网加强区域的边界与面板水平施工缝101之间的距离不小于分期面板100厚度的两倍。
为了增强面板的抗挤压破坏能力，再如图3所示，所述分期面板100底面的上下两端分别设有上加厚部102和下加厚部103，彼此相邻的上加厚部102与下加厚部103之间的间隙内设置有抗挤压板300，且彼此相邻的上加厚部102和下加厚部103内设置有加厚部钢筋网，所述加厚部钢筋网包括加厚部纵向钢筋140、加厚部横向钢筋150和加厚部连接钢筋160，所述加厚部纵向钢筋140顺着坝坡向设置并穿过彼此相邻的上加厚部102与下加厚部103之间的间隙，所述加厚部横向钢筋150顺着面板水平施工缝101设置并与加厚部纵向钢筋140相连，所述加厚部连接钢筋160将加厚部纵向钢筋140的端部与纵向面板钢筋110连接。通过设置上加厚部102和下加厚部103增加了面板水平施工缝101附近的分期面板100厚度，进一步增强了分期面板100抗挤压变形的能力。W型铜止水片410上部的侧翼412处于下加厚部103与分期面板100之间，W型铜止水片410下部的侧翼412处于上加厚部102与分期面板100之间。
在面板水平施工缝101的顶部设置塑料填料形成塑性填料部210，并在塑性填料部210上覆盖设置防渗盖板220，能够使塑料填料滞留在面板表层区域，有利于其止水作用的发挥；塑料填料应具备足够的流动止水能力，以使其可以在水压力作用下流入面板水平施工缝101内发挥於填止水作用；为了便于塑料填料的流动，通常将面板水平施工缝101的顶部呈V字形结构。防渗盖板220与分期面板100之间的连接可以为多种，优选采用图3所示的结构，即在防渗盖板220与分期面板100连接处设置有不锈钢扁钢221和膨胀螺栓222，所述不锈钢扁钢221沿水平方向设置并将防渗盖板220的端部压在分期面板100的表面上，所述膨胀螺栓222穿过不锈钢扁钢221和防渗盖板220与分期面板100固定在一起。
抗挤压板300嵌入设置在面板水平施工缝101内，能够增强面板的抗挤压破坏能力；优选采用三元乙丙橡胶复合板作为抗挤压板300。
通过在面板水平施工缝101的底部设置W型铜止水片410，能够进一步提高该面板水平缝结构的防渗能力。为了提高W型铜止水片410的抗绕渗能力，底部止水还包括设置在侧翼412与分期面板100之间的止水条420，所述止水条420顺着面板水平施工缝101布置。
具体的，所述底部止水还包括设置在中间鼻形部411内的PVC棒430。
Claims (10)
1.强震区、窄河谷的超高面板堆石坝用面板水平缝结构，包括处于上、下相邻的两块分期面板(100)之间的面板水平施工缝(101)，所述面板水平施工缝(101)垂直于分期面板(100)的表面；其特征在于：所述面板水平施工缝(101)的顶部和底部分别设置有顶部止水和底部止水，面板水平施工缝(101)内设置有抗挤压板(300)；
所述顶部止水包括塑性填料部(210)和防渗盖板(220)，所述塑性填料部(210)设置在面板水平施工缝(101)的顶部，所述防渗盖板(220)覆盖设置在塑性填料部(210)上，防渗盖板(220)的上、下两端分别与两块分期面板(100)相连；
所述底部止水包括W型铜止水片(410)，所述W型铜止水片(410)的中间鼻形部(411)由面板水平施工缝(101)的底部嵌入面板水平施工缝(101)内，所述W型铜止水片(410)的两个侧翼(412)分别处于两个分期面板(100)的底面，两个侧翼(412)各自的上翘部(413)分别伸入至两个分期面板(100)内。
2.如权利要求1所述的强震区、窄河谷的超高面板堆石坝用面板水平缝结构，其特征在于：所述分期面板(100)内间隔设置有至少两层钢筋网，所述钢筋网包括彼此相连的纵向面板钢筋(110)和横向面板钢筋(120)，所述纵向面板钢筋(110)顺着坝坡向设置并穿过面板水平施工缝(101)，所述横向面板钢筋(120)顺着面板水平施工缝(101)设置。
3.如权利要求2所述的强震区、窄河谷的超高面板堆石坝用面板水平缝结构，其特征在于：所述分期面板(100)内还设有钢筋网加强区域，在钢筋网加强区域内设置有S形挤压钢筋(130)，所述S形挤压钢筋(130)的两端连接部分别连接在任意相邻的两层钢筋网中彼此对应的两根横向面板钢筋(120)上。
4.如权利要求3所述的强震区、窄河谷的超高面板堆石坝用面板水平缝结构，其特征在于：所述钢筋网加强区域的边界与面板水平施工缝(101)之间的距离不小于分期面板(100)厚度的两倍。
5.如权利要求2、3或4所述的强震区、窄河谷的超高面板堆石坝用面板水平缝结构，其特征在于：所述分期面板(100)底面的上下两端分别设有上加厚部(102)和下加厚部(103)，彼此相邻的上加厚部(102)与下加厚部(103)之间的间隙内设置有抗挤压板(300)，且彼此相邻的上加厚部(102)和下加厚部(103)内设置有加厚部钢筋网，所述加厚部钢筋网包括加厚部纵向钢筋(140)、加厚部横向钢筋(150)和加厚部连接钢筋(160)，所述加厚部纵向钢筋(140)顺着坝坡向设置并穿过彼此相邻的上加厚部(102)与下加厚部(103)之间的间隙，所述加厚部横向钢筋(150)顺着面板水平施工缝(101)设置并与加厚部纵向钢筋(140)相连，所述加厚部连接钢筋(160)将加厚部纵向钢筋(140)的端部与纵向面板钢筋(110)连接。
6.如权利要求1所述的强震区、窄河谷的超高面板堆石坝用面板水平缝结构，其特征在于：所述面板水平施工缝(101)的顶部呈V字形结构。
7.如权利要求1所述的强震区、窄河谷的超高面板堆石坝用面板水平缝结构，其特征在于：所述防渗盖板(220)与分期面板(100)连接处设置有不锈钢扁钢(221)和膨胀螺栓(222)，所述不锈钢扁钢(221)沿水平方向设置并将防渗盖板(220)的端部压在分期面板(100)的表面上，所述膨胀螺栓(222)穿过不锈钢扁钢(221)和防渗盖板(220)与分期面板(100)固定在一起。
8.如权利要求1所述的强震区、窄河谷的超高面板堆石坝用面板水平缝结构，其特征在于：所述抗挤压板(300)为三元乙丙橡胶复合板。
9.如权利要求1、2、3、4、6、7或8所述的强震区、窄河谷的超高面板堆石坝用面板水平缝结构，其特征在于：所述底部止水还包括设置在侧翼(412)与分期面板(100)之间的止水条(420)，所述止水条(420)顺着面板水平施工缝(101)布置。
10.如权利要求9所述的强震区、窄河谷的超高面板堆石坝用面板水平缝结构，其特征在于：所述底部止水还包括设置在中间鼻形部(411)内的PVC棒(430)。
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| CN201821949419.1U CN209429055U (zh) | 2018-11-23 | 2018-11-23 | 强震区、窄河谷的超高面板堆石坝用面板水平缝结构 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110904925A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-03-24 | 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 | 一种适应薄面板挤压变形的水平接缝连接结构 |
| CN110904924A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-03-24 | 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 | 一种适应厚面板挤压变形的水平接缝连接结构 |
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- 2018-11-23 CN CN201821949419.1U patent/CN209429055U/zh active Active
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