一种混凝土面板堆石坝制造技术

本发明专利技术涉及一种混凝土面板堆石坝，所述堆石坝自上游至下游依次包括：混凝土面板、垫层区、过渡区、上游堆石区、堆石过渡区、下游堆石区和下游护坡；所述混凝土面板还包括压性缝，所述压性缝的侧壁安装有桁架结构。本发明专利技术的优越效果在于：有效的防止因大坝的沉降而产生的混凝土面板断裂和侧向局部挤压破坏。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水利工程
，具体涉及一种混凝土面板堆石坝。
技术介绍
大坝，是用于拦截江河的水流以抬高水位或调解水量的挡水建筑物。大坝可分为混凝土坝和土石坝两大类；混凝土坝泛指用混凝土浇筑(或碾压)或用预制混凝土块装配而成的坝，土石坝泛指由当地土料、石料或混合料，经过抛填、碾压等方法堆筑成的挡水坝，当坝体材料以土和砂砾为主时，称土坝、以石渣、卵石、爆破石料为主时，称堆石坝；当两类当地材料均占相当比例时，称土石混合坝。大坝的类型根据坝址的自然条件、建筑材料、施工场地、导流、工期、造价等综合比较选定。雨季时，大坝可适当泄水，泄水能够防洪、发电；旱季时，大坝内的储水可以用作植物灌溉、居民供水等。大坝能够起到调节利用水资源的作用。混凝土面板堆石坝是以堆石体为支承结构，在其上游表面浇筑混凝土面板作为防渗结构的堆石坝，简称面板堆石坝或面板坝。混凝土面板堆石坝包括以下特点：(1)、坝坡的稳定性好，坝坡坡脚大致与松散抛填堆石的自然休止角相当，低于碾压堆石的内摩擦角。(2)、防渗面板设于堆石体的上游面，承受水压力的性能好；坝体透水性好，几乎不受渗透力的影响。(3)、坝体具有良好的抗震性能，地震变形小，不因地震而产生孔隙水压力；地震虽可能导致面板裂缝而引起坝体渗漏增加，但不致溃坝。(4)、施工导流与度汛方便。(5)、施工时受气候条件的影响较小。混凝土面板堆石坝因如上的特点成为目前筑坝首选的类型，但是，混凝土面板堆石坝因其自身结构的原因也存在着致命的缺陷：在大坝的沉降过程中，混凝土面板都存在不同程度地出现了裂缝及渗漏，降低了面板的整体防渗性和耐久性。例如，专利申请号为：201510827954.4，名称为：一种格栅式混凝土面板堆石坝，其公开了一种格栅式混凝土面板堆石坝，包括：防浪墙、坝顶道路、堆石区、过渡层、趾板、防渗帷幕、钢筋混凝土格栅、钢筋混凝土面板、垫层，所述钢筋混凝土格栅包括横向格栅、纵向格栅，所述堆石区迎水面设置有过渡层，所述过渡层迎水面设置相互交差的横向格栅、纵向格栅，横向格栅、纵向格栅之间形成有多个格栅单元，所述格栅单元内设置有垫层，所述垫层上设置有钢筋混凝土面板；所述过渡层底端设置有趾板，所述趾板底部设置有防渗帷幕；所述过渡层顶端设置有防浪墙；所述堆石区顶部设置有坝顶道路。本专利技术提供的一种格栅式混凝土面板堆石坝，具有抗震性能强，钢筋混凝土面板不易产生挤压破坏、开裂破坏，防水防渗体系安全度高的优点。现有技术中的混凝土面板堆石坝，在大坝沉降的过程中，混凝土面板都存在不同程度的出现裂缝及渗漏，严重影响大坝的安全性和稳定性。往往大坝落成后，裂缝和渗漏位置的修补就成了大坝后期维护的主要工作，这增加了大坝的维护成本。现有技术中存在如上缺陷，难以适应当今混凝土面板堆石坝建设的发展趋势和实际需要。为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术人结合多年的设计和施工经验，提出一种混凝土面板堆石坝。
技术实现思路
本专利技术是通过如下技术方案实现的，一种混凝土面板堆石坝，所述堆石坝自上游至下游依次包括：混凝土面板、垫层区、过渡区、上游堆石区、堆石过渡区、下游堆石区和下游护坡；所述混凝土面板还包括压性缝，所述压性缝的侧壁安装有桁架结构。进一步地，所述桁架结构为金属桁架结构。进一步地，所述桁架结构为镀锌钢桁架结构。进一步地，所述压性缝之间还包括倒置的“U”型抗压钢筋。进一步地，所述堆石坝还包括排水区，所述排水区为“∠”型，所述排水区一端连通于所述堆石坝的下游底部，另一端连接于所述堆石坝的坝顶底端。进一步地，所述“∠”型排水区的角度为60-75°，优选68°。进一步地，所述排水区还包括滤水坝趾区，所述滤水坝趾区位于所述堆石坝的下游底部；所述滤水坝趾区连通于所述排水区。进一步地，所述堆石坝还包括基础垫层区，所述基础垫层区位于堆石坝的上游底部并与所述混凝土面板的底部相接。进一步地，所述基础垫层区的骨料粒径为10～40mm。进一步地，所述基础垫层区与所述堆石坝的坝基通过趾板连接。进一步地，所述堆石坝还包括上游铺盖区，所述上游铺盖区位于所述堆石坝的上游底部，所述上游铺盖区位于所述基础垫层区和所述混凝土面板的底部之上。与现有技术相比，本专利技术的优越效果在于：1、本专利技术所述堆石坝通过在所述混凝土面板的压性缝之间设置桁架结构，有效的防止了因所述堆石坝的沉降而产生的所述混凝土面板断裂和侧向局部挤压破坏。2、本专利技术所述堆石坝通过基础垫层区的设置及基础垫层区与坝基的连接方式，使所述混凝土面板的上游底部更坚固。3、本专利技术所述堆石坝通过设置所述排水区，使所述堆石坝的渗水的排出更顺畅。附图说明图1为本专利技术所述堆石坝的结构示意图；图2为本专利技术所述混凝土面板压性缝的侧壁设置的桁架结构的示意图；图3为本专利技术所述的“U”型抗压钢筋的结构示意图。附图标记如下：1-混凝土面板、2-垫层区、3-过渡区、4-上游堆石区、5-堆石过渡区、6-下游堆石区、7-压性缝、8-桁架结构、9-排水区、10-滤水坝趾区、11-基础垫层区、12-坝基、13-上游铺盖区、14-坝顶、15-下游护坡、16-“U”型抗压钢筋。具体实施方式下面结合附图对本专利技术具体实施方式作进一步详细说明。如附图1和附图2所示，所述堆石坝自上游至下游依次包括：混凝土面板1、垫层区2、过渡区3、上游堆石区4、堆石过渡区5、下游堆石区6和下游护坡15；所述混凝土面板1还包括压性缝7，所述压性缝7的侧壁安装有桁架结构8。所述压性缝7为消除有害裂缝和方便施工设置的一种混凝土面板1间的垂直接缝，所述接缝位于河床中部并将受到挤压，因此称之为压性缝7。所述堆石坝由于由堆石筑成，需要一个沉降过程，有的需要几年，甚至达10年以上，大坝沉降还不稳定即不收敛，因大坝坝基河床及两岸高程的差异，造成堆石填筑高度差异，以及堆石材质的差异性，一般坝基河床高度最大，逐渐向两岸过渡，基于这样的结构，造成沿坝轴线沉降的差异，大坝上游的混凝土面板1存在向河床中部倾斜的位移与挤压力，由于应力分布不均匀而造成应力集中，超过混凝土面板1的抗压强度，往往导致河床压性缝7局部的混凝土面板1挤压破坏，这是混凝土面板堆石坝通常的质量缺陷，如不及时处理，造成大坝漏水，对大坝安全造成极大威胁。通过桁架结构8的设置，加强了混凝土面板1的整体抗压强度，有效的防止混凝土面板1因挤压而破坏。所述垫层区2采用连续级配细料石，所述细料石的粒径为115～130mm。所述过渡区3采用连续级配细料石，所述细料石的粒径为85～100mm。所述堆石过渡区5为上游堆石区4和下游堆石区6的分界，根据坝体周围环境、坝高和坝基的不同情况设置所述堆石过渡区5的位置。所述混凝土面板1的水灰比为0.45～0.5、砂率35％～40％、单位用水量120～160kg/m3、外加剂0.75％～2％。所述下游护坡15的干砌块石强度>80MPa。所述桁架结构8为金属桁架结构。所述桁架结构8为镀锌钢桁架结构。所述压性缝7之间还包括倒置的“U”型抗压钢筋16，“U”型抗压钢筋16的长度一般设计为1.2m～1.5m，并且可与钢桁架焊接发挥整体抗压作用。通过“U”型抗压钢筋16的设置，进一步加强了混凝土面板1的抗压强度。所述堆石坝还包括排水区9，所述排水区9为“∠”型，所述排水区9一端连通于堆石坝下游底部，另一端连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混凝土面板堆石坝，所述堆石坝自上游至下游依次包括：混凝土面板、垫层区、过渡区、上游堆石区、堆石过渡区、下游堆石区和下游护坡；其特征在于，所述混凝土面板还包括压性缝，所述压性缝的侧壁安装有桁架结构。

【技术特征摘要】
1.一种混凝土面板堆石坝，所述堆石坝自上游至下游依次包括：混凝土面板、垫层区、过渡区、上游堆石区、堆石过渡区、下游堆石区和下游护坡；其特征在于，所述混凝土面板还包括压性缝，所述压性缝的侧壁安装有桁架结构。2.根据权利要求1所述的混凝土面板堆石坝，其特征在于，所述桁架结构为金属桁架结构。3.根据权利要求1所述的混凝土面板堆石坝，其特征在于，所述桁架结构为镀锌钢桁架结构。4.根据权利要求1所述的混凝土面板堆石坝，其特征在于，所述压性缝之间还包括倒置的“U”型抗压钢筋。5.根据权利要求1所述的混凝土面板堆石坝，其特征在于，所述堆石坝还包括排水区，所述排水区为“∠”型，所述排水区一端连通于堆石坝下游底部，另一端连接于堆石坝的坝顶底端...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨和明，
申请(专利权)人：中国水利水电第十一工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41