一种具有独立坝踵块结构的混凝土坝制造技术

一种具有独立坝踵块结构的混凝土坝，在坝踵区域设有基础灌浆廊道，基岩内坝踵的下方设置防渗帷幕，其特征在于：在坝踵的基础灌浆廊道的附近设置两条结构缝：一条横向结构缝和一条竖向结构缝：　　　　所述横向结构缝是一条贯穿于坝体上游面和灌浆廊道的上游面之间的结构缝，该结构缝设在所述灌浆廊道的顶部和底板之间的任何位置上，所述横向结构缝的上游端设有止水结构；　　　　所述竖向结构缝是沿所述廊道的底板向下直至建基面设置的结构缝，该结构缝应设于所述防渗帷幕的下游侧；　　　　由所述横向结构缝和竖向结构缝使坝踵区域形成了与坝体相对独立的单体－－坝踵块。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于水利水电工程
，涉及混凝土重力坝、拱坝和碾压混凝土重力坝、拱坝的结构，提供一种具有独立坝踵块结构的混凝土坝。
技术介绍
目前，在水利水电工程中有大量的混凝土(或碾压混凝土)重力坝、拱坝。现有技术中，坝体混凝土直接浇筑在基岩建基面上，并在基岩内的上游侧设置防渗帷幕，其后布置排水孔。为了便于防渗帷幕和排水孔的施工，在坝体的坝踵区一般设有基础灌浆廊道。这种结构形式的弱点在于坝体与建基面之间的抗拉强度不高，而坝体承受荷载时，坝踵处存在应力集中现象，拉应力很大，从而有可能使坝体与建基面之间被拉开，一旦坝踵开裂，高压水渗入，可能产生劈裂作用，破坏防渗帷幕与坝体的连接，进而危及大坝的安全。
技术实现思路
本技术的目的在于改进现有技术中的不足，解决混凝土坝的坝踵拉应力集中问题，提供一种在水压作用下坝踵承受的弯矩很小、水压与坝体自重荷载叠加后坝踵处于受压状态的具有独立坝踵块结构的混凝土坝。本技术的目的是这样实现的本技术提供的一种具有独立坝踵块结构的混凝土坝，在坝踵区域设有基础灌浆廊道，基岩内坝踵的下方设置防渗帷幕，其特征在于在坝踵的基础灌浆廊道的附近设置两条结构缝一条横向结构缝和一条竖向结构缝所述横向结构缝是一条贯穿于坝体的上游面和基础灌浆廊道的上游面之间的水平结构缝，该结构缝设在所述灌浆廊道的顶部和下部底板之间的任何位置上，所述横向结构缝的上游端设有止水结构；所述竖向结构缝是从所述廊道的底板向下直至建基面设置的结构缝，该结构缝应设于所述防渗帷幕的下游侧。由所述横向结构缝和竖向结构缝使坝踵区域形成了与坝体相对独立的单体——坝踵块。通过在坝体的坝踵处设置所述横向结构缝和竖向结构缝，形成的坝踵块从坝体中相对独立出来，从而使坝踵处的受力特性发生了变化。当没有设置所述横向结构缝和竖向结构缝时，在水压力的作用下，坝体是一个受弯的悬臂梁，坝踵会产生很大的拉应力；但设置所述的结构缝后，坝踵块承受的弯矩很小，水压与坝体的自重荷载叠加后，坝踵块处于受压状态，这样，就可以从根本上改善混凝土坝坝踵的应力状态，消除对大坝的一个潜在的威胁。所述横向结构缝位置的一个实施方案是与所述廊道的底板在同一个水平面上而与廊道下底板相接，这样，施工比较方便。而为了便于对所述横向结构缝的监测和维修，则所述横向结构缝以设置在廊道底板以上1～1.5米处为好。所述竖向结构缝可以是垂直的结构缝，也可以是略微向下游方向倾斜的结构缝，缝面与铅直面的夹角φ一般在0-30度之间。该夹角不能过大，否则会使坝踵块出现一个尖角，使应力情况变差；另外，也会减少下游侧坝体的抗剪面积。在水压力的作用下，竖向结构缝的下游侧坝体与建基面之间的接缝要承受绝大部分剪切应力。当下游侧坝体沿建基面的抗滑稳定安全系数不满足规范要求时，可以设置水平钢筋穿过竖向结构缝，提高下游侧坝体的抗剪能力，但钢筋提供的总拉力不应大于坝踵块沿建基面的抗剪能力。但是，当坝体沿建基面的抗滑稳定安全系数足够大时，也可以不设水平钢筋。所述竖向结构缝不设止水，它可以增加帷幕后坝基排水的效果。依靠横向结构缝和竖向结构缝，坝踵块与坝体被分割开来，形成了独立的单体。本技术提供的具有独立坝踵块结构的混凝土坝，解决了混凝土坝坝踵处拉应力集中的问题，在水压作用下坝踵承受很小的弯矩，与坝体自重荷载叠加后坝踵处于受压状态，从根本上改善混凝土坝坝踵的应力状态，消除了对大坝的一个潜在的危险。以下结合附图对本技术作进一步说明。附图说明图1为本技术提供的一种具有独立坝踵块结构的混凝土坝的断面示意图；图2为示出坝踵块的局部放大示意图；图3为在竖向结构缝处设置水平钢筋的示意图。具体实施方式如图1和2所示，本技术提供的具有独立坝踵块结构的混凝土坝，坝体1的基础灌浆廊道2的附近设置两条结构缝一条水平结构缝3和一条竖向结构缝4，在坝踵处形成了一块与坝体1相对独立的坝踵块5。水平结构缝3是贯穿于坝踵的上游面11和灌浆廊道2的上游面21之间，该结构缝3可以设在灌浆廊道2的顶部22和下部底板23之间的任何位置上，本实施例中的水平结构缝3设置在廊道底板23以上1～1.5米高度的位置处，也可以与廊道底板23在同一个水平面上而与廊道下底板23相接。横向结构缝3的上游端设有止水结构31。横向结构缝3结构缝水平布置，也可以略微倾斜，其结构缝与水平面的夹角最大为±30度。在灌浆廊道2的下面向岩石层深处设有防渗帷幕6和排水孔7，竖向结构缝4是从廊道底板23向下直至建基面0设置的结构缝，竖向结构缝4应设于防渗帷幕6的下游侧。因设置了水平结构缝3和竖向结构缝4，使坝踵形成与坝体相对独立的单体——坝踵块5。竖向结构缝4可以是垂直的结构缝，也可以是向下游方向倾斜的结构缝。如图1、2、3所示的竖向结构缝4为倾斜缝，与垂直面的夹角φ为15度。在实际施工中，在浇筑坝体时，浇筑到横向结构缝和竖向结构缝所在位置，可以在缝面设置隔离介质，如PVC薄膜，再进行后浇块的浇筑施工。在水平结构缝的上游端设置止水结构31。如果将横向结构缝3设置在与廊道底板23相接的位置上，将竖向结构缝的上端部设置在廊道底板23的下游端，则施工比较方便。在需要设置水平钢筋8通过垂直结构缝4时，如图3所示，该水平钢筋8的两端分别被浇筑在坝体和坝踵块中。权利要求1.一种具有独立坝踵块结构的混凝土坝，在坝踵区域设有基础灌浆廊道，基岩内坝踵的下方设置防渗帷幕，其特征在于在坝踵的基础灌浆廊道的附近设置两条结构缝一条横向结构缝和一条竖向结构缝所述横向结构缝是一条贯穿于坝体上游面和灌浆廊道的上游面之间的结构缝，该结构缝设在所述灌浆廊道的顶部和底板之间的任何位置上，所述横向结构缝的上游端设有止水结构；所述竖向结构缝是沿所述廊道的底板向下直至建基面设置的结构缝，该结构缝应设于所述防渗帷幕的下游侧；由所述横向结构缝和竖向结构缝使坝踵区域形成了与坝体相对独立的单体——坝踵块。2.根据权利要求1所述的混凝土坝，其特征在于该横向结构缝是设在所述灌浆廊道的顶部和下部底板之间的任何位置上，贯穿于坝体上游面和灌浆廊道的上游面的水平结构缝。3.根据权利要求2所述的混凝土坝，其特征在于该横向结构缝倾斜设置。4.根据权利要求3所述的混凝土坝，其特征在于该横向结构缝与水平面的夹角最大为±30度。5.根据权利要求1所述的混凝土坝，其特征在于该横向结构缝是与所述廊道底板在同一个水平面上，且与廊道下底板相接，该横向结构缝水平设置或与水平面的夹角最大为±30度倾斜设置。6.根据权利要求1所述的混凝土坝，其特征在于所述竖向结构缝是垂直的结构缝。7.根据权利要求1所述的混凝土坝，其特征在于所述竖向结构缝是向下游方向倾斜的结构缝，该结构缝与垂直面的夹角φ在0-30度之间。8.根据权利要求1或6或7所述的混凝土坝，其特征在于设置水平钢筋穿过所述竖向结构缝，该水平钢筋的两端被分别浇筑在坝体和坝踵块中。9.根据权利要求1或2或3或4所述的混凝土坝，其特征在于所述横向结构缝设置在廊道底部以上1～1.5米处。专利摘要本技术公开一种具有坝踵块的混凝土坝(包括混凝土重力坝、拱坝和碾压混凝土重力坝、拱坝)，其特点是在坝踵的基础灌浆廊道附近设置两条结构缝一条横向结构缝和一条竖向结构缝，横向结构缝是一条贯穿于坝踵的上游面到灌浆廊道的上游面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：厉易生，张国新，杨波，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：实用新型
国别省市：