[實用新型]壩體下游壩趾區基巖的加固結構

有效

• 申請號: 200920304087.6
• 申請日: 2009-06-08
• 公開（公告）號: CN201439595U
• 公開（公告）日: 2010-04-21
• 發明（設計）人: 王仁坤;趙文光;趙永剛;張沖
• 申請（專利權）人: 中國水電顧問集團成都勘測設計研究院
• 主分類號: E02B7/04
• 分類號: E02B7/04;E02B7/12
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所 51124
• 代理人: 劉世平

技術領域

本實用新型涉及筑壩領域，具體涉及壩體下游壩趾區基巖的加固結構。

背景技術

拱壩運行期間受庫水壓力的作用，傳至基礎的推力巨大，通常導致壩趾區產生較大壓應力，其方向指向下游偏山里，由于壩基巖體多受節理裂隙切割，較大的推力作用可能造成壩趾巖體屈服，影響拱壩安全。

實用新型內容

本實用新型所解決的技術問題是：提供一種能夠提高壩體下游壩趾區基巖豎向抗壓強度，從而增強下游壩趾區基巖承載能力的壩體下游壩趾區基巖的加固結構。

解決上述技術問題的技術方案是：壩體下游壩趾區基巖的加固結構，在所述壩趾區基巖中間隔設置有多組基巖預緊裝置，所述各組基巖預緊裝置的預緊方向由表及里朝壩體上游傾斜。

本實用新型的有益效果是：該結構根據多軸效應原理，通過基巖預緊裝置增大基巖的側向圍壓，從而提高基巖縱向抗壓強度，增強下游壩趾區基巖承載能力。同時，基巖預緊裝置還能夠改善基巖的整體性，有利于荷載的重新分配，進而強化建基面的整體性。本申請的這種結構形式在總體費用增加不大的情況下，有效提升下游壩趾區，乃至壩體整體的安全度，相比其他提高安全度的措施，具有投入少，效果明顯的特點，且設計費用低、施工便于控制，綜合技術經濟指標較好。該結構形式適合于所有拱壩壩型中應用，比如常態混凝土拱壩、碾壓混凝土拱壩、砌石拱壩以及堆石混凝土拱壩，也可推廣至重力壩壩趾區使用。

附圖說明

圖1從下游壩面的立視角度展示本申請基巖預緊裝置的布置形式。

圖2為圖1中A-A向的剖視圖。

圖中標記為：壩體1、下游貼角2、壩趾區基巖3、基巖預緊裝置4、錨索5、錨固端6、下游壩面7、上游壩面8、夾角α。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的說明。

如圖1和圖2所示的壩體下游壩趾區基巖的抗壓結構，在所述壩趾區基巖3中間隔設置有多組基巖預緊裝置4，所述各組基巖預緊裝置4的預緊方向由表及里朝壩體上游傾斜。根據混凝土材料的多軸效應原理，當混凝土處于三軸受壓狀態時，混凝土的抗壓強度要遠遠超過混凝土的單軸抗壓強度；相反，如果混凝土處于三軸拉壓應力狀態，混凝土的抗壓抗拉強度均要小于混凝土的單軸抗壓抗拉強度。根據上述原理，在本申請的加固結構中由于基巖預緊裝置4的預緊方向由表及里朝壩體上游傾斜，與主壓應力大角度相交，增大基巖的側向圍壓，從而提高基巖豎向抗壓強度，增強下游壩趾區基巖承載能力，有效提高壩體的整體安全度。同時，基巖預緊裝置還能夠改善基巖的整體性，有利于荷載的重新分配，進而強化建基面的整體性。

如圖1所示，各組基巖預緊裝置4沿下游貼角2外緣間隔設置。下游貼角2是設置在下游壩面7與壩趾區基巖3之間夾角區域內的結構，有助于改善拱壩壩趾周邊的拉壓應力組合現象，并且對壩趾起到重要的保護作用，改善該部位的應力分布形態。通過將各組基巖預緊裝置4沿下游貼角2外緣間隔設置，可以使壩體1下游整個壩趾區基巖3均得到有效加固。

如圖2所示，考慮到拱壩下游壩趾區的實際地形地質條件，很難將基巖預緊裝置4的預緊方向布置成剛好垂直于壩趾主壓應力方向的理想狀態，因而可將基巖預緊裝置4的預緊方向與橫河向或者豎直方向的夾角α限制在＞0°，≤30°的范圍，從而達到最佳的傾斜效果。

如圖1、圖2所示，各組基巖預緊裝置4由陣列分步在壩趾區基巖3中的多根錨索5組成，所述錨索5的錨固端6固結在壩趾區基巖3內，外錨頭設置在壩趾區基巖3的表面。由于錨索5的結構比較簡單，施工方便，因此使用成本相對低廉。同時，由多根錨索5組成的基巖預緊裝置4能夠形成強大的預緊力，能夠很好的保證基巖的側向圍壓。

基巖預緊裝置4中的錨索5可以采用多種排列布置方式，無論采用何種陣列方式，最好使同一組基巖預緊裝置4中各根錨索5均勻分布在述壩趾區基巖3內，以保證受力的均勻性。

如圖1、圖2所示，為了保證錨索5預緊方向的統一性，同一組基巖預緊裝置4中每根錨索5的設置方向一致。

如圖1、圖2所示，同一組基巖預緊裝置4中相鄰兩根錨索5的錨固端6位于壩趾區基巖3內不同的深度上，從而避免錨索5的錨固端6集中在同一高程，對基巖的巖層結構造成破壞。

實施例

將上述的抗壓結構運用在混凝土拱壩上，首先要求壩體1上升到一定高程，下游貼角2澆筑完畢，并固結灌漿完畢。等壩體1開始部分擋水時，下游壩趾區應力由拉應力轉為壓應力，且壓應力超過一定值(比如規定為3MPa，這根據各拱壩自身特點設立施工標準)后方可本申請的加固結構的施工。如圖2所示，施工時在下游貼角2的表面或者靠近下游貼角2的壩趾區基巖3的表面，從上至下并向上游壩面8傾斜一定角度打錨索孔，并布置錨索5。待錨索5的錨固端6固結后，將錨索5張拉至設計的預應力值，鎖錨，完成施工。如圖1所示，選定合理數量的錨索5組成一組基巖預緊裝置4，各組基巖預緊裝置4沿下游貼角2的周邊間隔設置。