一种陡坡坝段拱坝横缝设计方法技术

本发明专利技术公开了一种陡坡坝段拱坝横缝设计方法，包括以下步骤：(1)确定分缝位置：按照拱坝规范要求，结合坝身泄洪孔口尺寸、坝内孔洞的结构布置确定陡坡坝段的横缝布置的基本位置；根据坝轴线曲线方程和分缝长度，计算每条缝与坝轴线的交点坐标；(2)选择陡坡坝段的横缝过渡区间；(3)确定第一控制高程以上的横缝设置；(4)确定第二控制高程以下的横缝设置：(5)确定所述第一控制高程至所述第二控制高程之间的过渡缝的设置。本发明专利技术的陡坡坝段拱坝横缝设计方法方便了陡坡坝段和横缝面的浇筑施工，改善了陡坡坝段三角体的应力分布。改善了陡坡坝段三角体的应力分布。改善了陡坡坝段三角体的应力分布。

【技术实现步骤摘要】
一种陡坡坝段拱坝横缝设计方法


[0001]本专利技术涉及水利水电工程
，特别是涉及一种陡坡坝段拱坝横缝设计方法。

技术介绍

[0002]在常态混凝土拱坝中，必须设置横缝。横缝主要用于减少坝体的纵向约束，以适应运用期地基的不均匀沉降及温度变化，防止混凝土产生裂缝。横缝位置和间距的确定，除应研究混凝土可能产生裂缝的坝基条件、温度控制和坝体内应力分布状态等有关因素外，还应研究坝身泄洪孔口尺寸、坝内孔洞等结构布置和混凝土浇筑能力等因素，横缝间距一般在15
‑
25m之间选择。横缝面一般与坝轴线垂直或接近垂直，竖向为铅直面，横缝底部缝面与基础面夹角宜接近正交。窄深河谷岸坡陡峻，坡度可达50度
‑
70度，陡坡坝段的横缝(如图1中F1、F2、F4、F5)采用从坝顶至坝基的铅直缝，有利于横缝面键槽的布置和后期接缝灌浆，但是，横缝建基面的上下游高差很大(如图2)，不利于拱坝浇筑的施工进度及建基面附近坝体应力。因此，如何使横缝的布置有利于坝体浇筑、有利于改善坝体应力、有利于横缝面的施工及灌浆是陡坡坝段拱坝横缝设计优化的目标。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种陡坡坝段拱坝横缝设计方法，以解决上述现有技术存在的问题，方便陡坡坝段和横缝面的浇筑施工，改善陡坡坝段三角体的应力分布。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]本专利技术提供了一种陡坡坝段拱坝横缝设计方法，包括以下步骤：
[0006](1)确定分缝位置：r/>[0007]按照拱坝规范要求，结合坝身泄洪孔口尺寸、坝内孔洞的结构布置确定陡坡坝段的横缝布置的基本位置；根据坝轴线曲线方程和分缝长度，计算每条缝与坝轴线的交点坐标；
[0008](2)选择陡坡坝段的横缝过渡区间：
[0009]根据拱坝坝身的泄水建筑物的高程，选择陡坡坝段横缝面的过渡缝区间，过渡缝区间要避开泄水建筑物，即确定第一控制高程至第二控制高程，第一控制高程高于第二控制高程；
[0010](3)确定第一控制高程以上的横缝设置：
[0011]高于第一控制高程的横缝均采用铅直缝；步骤(1)中确定的横缝与第一控制高程上的拱圈中心线上的分缝点为A点，用所述A点所在的所述拱圈中心线的径向线X1作为第一控制高程以上的横缝；
[0012](4)确定第二控制高程以下的横缝设置：
[0013]所述径向线X1与所述第一控制高程的拱圈上游面的交点为B点，所述径向线X1与所述第一控制高程的拱圈下游面的交点为C点；以B点为原点，以俯视拱坝坝身的视角为准，
将所述径向线X1逆时针旋转角度а，旋转后的所述径向线X1与所述第二控制高程的拱圈上游面的交点为D点，旋转后的所述径向线X1与所述第二控制高程的拱圈下游面的交点为E点，所述D点与所述E点的连线为所述第二控制高程2以下的横缝线X2，所述横缝线X2为铅直缝；
[0014](5)确定所述第一控制高程至所述第二控制高程之间的过渡缝的设置：
[0015]所述B点、所述C点、所述D点及所述E点四个点所在的平面即为过渡缝，所述过渡缝为斜扭面；所述B点与所述D点的连线为BD线，所述C点与所述E点的连线为CE线；
[0016]将所述BD线和所述CE线分别均分为N份，并在所述BD线和所述CE线上分别形成N
‑
1个分割点，所述BD线上的由所述第二控制高程至所述第一控制高程的分割点分别为第一上游分割点、第二上游分割点
……
第N
‑
1个上游分割点，所述CE线上的由所述第二控制高程至所述第一控制高程的分割点分别为第一下游分割点、第二下游分割点
……
第N
‑
1个下游分割点，将所述第一上游分割点与所述第二上游分割点相连、所述第二上游分割点与所述第二下游分割点相连
……
所述第N
‑
1个上游分割线与所述第N
‑
1个下游分割点相连，形成N
‑
1个浇筑层横缝，而以所述径向线X1或所述横缝线X2作为第N个所述浇筑层横缝，任意一个所述浇筑层横缝均为铅直缝，每个所述浇筑层横缝所跨过的高度均相等。
[0017]优选的，还包括步骤(6)，复核拱坝横缝间楔形体的结构，确保横缝间楔形体上游面弧长S1大于下游面弧长S2。
[0018]优选的，还包括步骤(7)复核拱坝横缝面上下游高差：
[0019]横缝断面建基面上下游高差控制在10
‑
15米；如不满足，则重复步骤(4)
‑
(6)，增大步骤(4)中的旋转角度а，直到横缝面上下游高差控制在10
‑
15米为止。
[0020]优选的，任意一个所述浇筑层横缝的底端与相邻的所述浇筑层横缝的顶端持平，任意一个所述浇筑层横缝的顶端与相邻的所述浇筑层横缝的底端持平。
[0021]优选的，所述角度а的大小为3
°‑5°
。
[0022]优选的，所述泄水建筑物包括所述拱坝坝身上的表孔、深孔和底孔。
[0023]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0024]本专利技术的陡坡坝段拱坝横缝设计方法方便了陡坡坝段和横缝面的浇筑施工，改善了陡坡坝段三角体的应力分布。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为现有技术中大坝横缝布置示意图；
[0027]图2为现有技术中陡坡坝段的剖面示意图；
[0028]图3为本专利技术中陡坡坝段横缝、过渡缝的选择示意图；
[0029]图4为本专利技术中横缝的设计思路图；
[0030]图5为图4的局部放大图；
[0031]图6为本专利技术中横缝的设计思路图一；
[0032]图7为本专利技术中横缝的设计思路图二；
[0033]图8为图3的B
‑
B剖面示意图；
[0034]其中：1、陡坡坝段；2、上游面；3、建基面；4、下游面；5、表孔；6、深孔；7、底孔；8、第一控制高程；9、第二控制高程；10、过渡缝；11、拱坝中心线；12、第一控制高程的拱圈；13、第一控制高程上的拱圈中心线；14、第二控制高程的拱圈；15、第一浇筑层横缝；16、第二浇筑层横缝；17、第N
‑
1浇筑层横缝；18、第一浇筑层；19、第二浇筑层；20、第三浇筑层；21、第N
‑
1浇筑层；22、第三浇筑层横缝。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陡坡坝段拱坝横缝设计方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)确定分缝位置：按照拱坝规范要求，结合坝身泄洪孔口尺寸、坝内孔洞的结构布置确定陡坡坝段的横缝布置的基本位置；根据坝轴线曲线方程和分缝长度，计算每条缝与坝轴线的交点坐标；(2)选择陡坡坝段的横缝过渡区间：根据拱坝坝身的泄水建筑物的高程，选择陡坡坝段横缝面的过渡缝区间，过渡缝区间要避开泄水建筑物，即确定第一控制高程至第二控制高程，第一控制高程高于第二控制高程；(3)确定第一控制高程以上的横缝设置：高于第一控制高程的横缝均采用铅直缝；步骤(1)中确定的横缝与第一控制高程上的拱圈中心线上的分缝点为A点，用所述A点所在的所述拱圈中心线的径向线X1作为第一控制高程以上的横缝；(4)确定第二控制高程以下的横缝设置：所述径向线X1与所述第一控制高程的拱圈上游面的交点为B点，所述径向线X1与所述第一控制高程的拱圈下游面的交点为C点；以B点为原点，以俯视拱坝坝身的视角为准，将所述径向线X1逆时针旋转角度а，旋转后的所述径向线X1与所述第二控制高程的拱圈上游面的交点为D点，旋转后的所述径向线X1与所述第二控制高程的拱圈下游面的交点为E点，所述D点与所述E点的连线为所述第二控制高程2以下的横缝线X2，所述横缝线X2为铅直缝；(5)确定所述第一控制高程至所述第二控制高程之间的过渡缝的设置：所述B点、所述C点、所述D点及所述E点四个点所在的平面即为过渡缝，所述过渡缝为斜扭面；所述B点与所述D点的连线为BD线，所述C点与所述E点的连线为CE线；将所述BD线和所述CE线分别均分为N份，并在所述BD线和所述CE线上分别形成N
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1个分割点，所述BD线上的由所述第二控制高程至所述第一控制高程的分割点分别为第一上游分割点、第二上游分割点
……
第N
‑
1个上游分割点，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王惠芹，杨顺群，董甲甲，杨军义，吕小龙，
申请(专利权)人：黄河勘测规划设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：