[發(fā)明專利]降低超高面板堆石壩面板擠壓應力的壩體結構及實施方法

在審

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• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109356103A
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設計）人: 朱安龍;張萍;王棟良;徐小東;馮仕能;姜忠見
• 申請（專利權）人: 中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: E02B7/06
• 分類號: E02B7/06
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 韓小燕

本發(fā)明涉及一種降低超高面板堆石壩面板擠壓應力的壩體結構及實施方法。本發(fā)明的目的是提供一種降低超高面板堆石壩面板擠壓應力的壩體結構及實施方法，以改善壩體的運行條件，優(yōu)化面板的應力狀態(tài)，降低面板壓應力，甚至消除面板壓應力的產(chǎn)生。本發(fā)明的技術方案是：一種降低超高面板堆石壩面板擠壓應力的壩體結構，其特征在于：該壩體結構沿其軸線依次分為壩體左側段、壩體中間段和壩體右側段，其中壩體左側段和壩體右側段分別以角度α1和角度α2向上游偏轉，形成中間凸向下游的折線型壩體結構，利用蓄水后上游庫水對壩體水平向下游的推力作用，使壩體轉折部位附近的防滲面板產(chǎn)生拉伸趨勢，從而抵消防滲面板澆筑后因壩體沉降而產(chǎn)生的壓應力。

技術領域

本發(fā)明涉及一種降低超高面板堆石壩面板擠壓應力的壩體結構及實施方法。適用于高度超過150m，河床兩岸陡峻，按照常規(guī)面板堆石壩布置方案進行建造存在面板擠壓應力大，擠壓破壞風險突出的鋼筋混凝土面板堆石壩工程。

背景技術

目前，在高面板堆石壩建設中出現(xiàn)的面板擠壓破壞問題一直是制約超高混凝土面板堆石壩發(fā)展的關鍵問題之一，例如天生橋一級、墨霍爾、巴拉格蘭德、肯柏諾沃等壩，河谷部位頂部面板都發(fā)生了這種破壞。因此，避免面板發(fā)生擠壓破壞成為超高面板堆石壩設計中有待解決的重大設計課題，國內(nèi)外的學者和工程師們對此進行了深入的研究。一般認為提高堆石體模量，減小壩體沉降可以減小面板擠壓應力，從而降低面板發(fā)生擠壓破壞的風險。

上述方案從理論上是可行的，也符合面板堆石壩的變形機理，但提高堆石體模量不僅受制于碾壓機具和碾壓工藝的發(fā)展，與筑壩材料本身性質(zhì)息息相關，對于具有顯著經(jīng)濟和環(huán)保價值的當?shù)夭牧蠅危尾牧线x擇余地相對較小，因此該方案在實際應用中還存在一定的局限性，制約高面板堆石壩的應用和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是：針對上述存在的問題，提供一種降低超高面板堆石壩面板擠壓應力的壩體結構及實施方法，以改善壩體的運行條件，優(yōu)化面板的應力狀態(tài)，降低面板壓應力，甚至消除面板壓應力的產(chǎn)生。

本發(fā)明所采用的技術方案是：一種降低超高面板堆石壩面板擠壓應力的壩體結構，其特征在于：該壩體結構沿其軸線依次分為壩體左側段、壩體中間段和壩體右側段，其中壩體左側段和壩體右側段分別以角度α1和角度α2向上游偏轉，形成中間凸向下游的折線型壩體結構，利用蓄水后上游庫水對壩體水平向下游的推力作用，使壩體轉折部位附近的防滲面板產(chǎn)生拉伸趨勢，從而抵消防滲面板澆筑后因壩體沉降而產(chǎn)生的壓應力。

所述角度α1與左側岸坡的坡度和壩體結構高度成正向關系；所述角度α2與右側岸坡的坡度和壩體結構高度成正向關系。

所述壩體左側段上游壩面坡比為1：N1；所述壩體中間段上游壩面坡比為1：N；所述壩體右側段上游壩面坡比為1：N2；其中N1＝N×cosα1，N2＝N×cosα2。

所述壩體左側段、壩體中間段和壩體右側段上游壩面坡比滿足穩(wěn)定要求，一般不陡于1:1.3。

所述壩體中間段上游壩面上經(jīng)連接板連接所述壩體左、右側段上游壩面上的防滲面板。

當所述壩體中間段長度小于16m時，壩體中間段上游壩面上設置一塊所述連接板，該連接板的兩側分別連接所述壩體左、右側段上游壩面上的防滲面板；

當壩體中間段長度介于16～24m之間時，壩體中間段上游壩面上設置左右兩塊相連的所述連接板；

當壩體中間段長度大于24m之間時，壩體中間段上游壩面上設置左右兩塊所述連接板，該壩體中間段的上游壩面上、兩連接板之間設置防滲面板。

所述壩體中間段長度大于6m。

一種所述壩體結構的施工方法，其特征在于，步驟如下：

根據(jù)河床的走向及兩側岸坡的地形、地質(zhì)條件，確定河床部位的壩體中間段布置，以垂直岸坡1地形為原則進行布置；