一种新型堆石坝防渗面板结构制造技术

本实用新型专利技术公开一种新型堆石坝防渗面板结构，包括铺设在坝体坡面的ECC面板，所述ECC面板与所述坝体坡面之间铺设有润滑层，所述ECC面板底面设有若干突出，所述坝体坡面凹陷形成若干与所述突出相配合的凹槽，所述突出位于所述凹槽内，所述润滑层位于所述突出与所述凹槽之间；本实用新型专利技术将传统的普通混凝土面板替换为ECC面板，将原来刚性的面板变成了相对柔性的面板，ECC材料具有极强的延伸性能，能够满足收缩变形下防裂要求，同时ECC面板刚度低于普通混凝土面板能够主动适应堆石料变形，能有效缓解堆石体不均匀变形引起的面板裂缝。有效缓解堆石体不均匀变形引起的面板裂缝。有效缓解堆石体不均匀变形引起的面板裂缝。

【技术实现步骤摘要】
一种新型堆石坝防渗面板结构


[0001]本技术属于水利水电工程领域，尤其涉及一种新型堆石坝防渗面板结构。

技术介绍

[0002]混凝土面板堆石坝是水工结构中重要坝型之一，具有施工周期短、可充分利用当地材料、便于机械施工、维修方便等特点，在近年来发展迅速。混凝土面板开裂是堆石坝常见的病害之一，许多重要的堆石坝工程都发生过混凝土面板开裂。面板易开裂成为制约面板堆石坝发展的重要因素之一。
[0003]面板堆石坝一般采用钢筋混凝土面板作为防渗体，通过垫层区将水压力传导到堆石区上，依靠堆石体作为坝体的主要支撑体。堆石坝体由于外部荷载作用和自身流变变形会产生不均匀沉降，由于混凝土面板的变形模量和堆石料差距较大，混凝土面板难免与堆石坝体保持协调变形，面板底部会出现脱空现象，脱空部位的面板在上游巨大水压力的作用下，就会产生相应的弯曲变形，继而产生部分拉应力，如果拉应力高于混凝土的抗拉强度，则面板上就会出现结构性裂缝。另外，混凝土面板和垫层或挤压边墙之间难免存在一定的约束，混凝土面板施工期及运行期的变温收缩和干燥收缩在受到约束时也会产生拉应力，当拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土面板会出现温度裂缝。工程实践表明，混凝土面板沿坡面收缩变形和竖向脱空是面板混凝土开裂渗漏的主要原因，传统钢筋混凝土面板刚度过大、柔性不足，无法适应上坡向收缩变形和坝体不均匀变形是引起开裂进而造成渗漏的主要原因。
[0004]申请号为CN201710143012.3的中国专利技术专利公开了一种混凝土面板堆石坝的面板结构，包括设置在石坝体坡面的面板单元，面板单元和石坝体坡面之间从外至内依次铺设有垫层区和过渡层区，面板单元和坝体堆石之间设置有支承墩，面板单元与支承墩的接触面之间设置有橡胶支座，所述相邻的两个面板单元之间设置有止水装置。
[0005]这种面板结构通过橡胶支座传力以及支承墩受力的方式，有效的减轻了坝体不均匀应力变形对面板开裂破坏的影响；混凝土面板底面黏贴了碳纤维布，使面板的强度得到很大改善，同时减小了面板的渗透性。这种面板结构的止水设施止水效果良好；这种面板结构的钢筋混凝土面板采用预制，可以有效的加快工程进度，同时面板的质量能够得到保证。尽管这种面板结构可以使面板受到的应力更加均匀，但是面板受到的应力不会消失，也不会减弱，当面板受到的应力超过其所能承载的最大应力时，面板依然会开裂。
[0006]申请号为CN201910663386.7的中国专利技术专利公开了一种改善面板应力变形状态的混凝土面板堆石坝，包括由上游至下游依次设置的混凝土面板、垫层、过渡层、增模主堆石区、主堆石区、次堆石区、下游护坡和排水棱体，增模主堆石区的上游侧边界与过渡层的下游侧边界重合；增模主堆石区的下游侧边界包括坝轴线上游侧部分和坝轴线下游侧部分，坝轴线上游侧部分平行于上游坝坡，坝轴线下游侧部分水平设置并延伸至下游护坡的内侧。
[0007]这种面板堆石坝有以下优点：
[0008](1)通过在过渡层和主堆石区之间设置增模主堆石区，增模主堆石区抵抗变形能力更强，有效的降低了蓄水对坝体上游侧变形的影响；
[0009](2)通过在0.5倍坝高高程以上部位设置主堆石区和增模主堆石区，有效的减弱了坝体中上部变形受蓄水的影响程度，并且能有效降低坝体中上部的后期变形量；
[0010](3)避免或减弱了由蓄水引起的坝体变形所导致的混凝土面板的不利应力变形状态，降低了混凝土面板发生脱空、塌陷、挤压破坏等问题的可能性，提升了混凝土面板堆石坝的安全度，有利于推进高或超高混凝土面板堆石坝的建设，能为我国西南地区水电深入开发提供助益。
[0011]尽管这种面板堆石坝可以避免或减弱由蓄水引起的坝体变形所导致的混凝土面板的不利应力变形状态，降低了混凝土面板发生脱空、塌陷、挤压破坏等问题的可能性，但是堆石坝的面板受到的应力原因很多，这种方案只能针对由蓄水引起的应力，对于其他原因引起的应力对堆石坝面板造成的影响，并无太大作用。
[0012]因此，需要设计一种堆石坝面板，可以应对各种因素产生的面板内应力对面板产生的影响。

技术实现思路

[0013]本技术的目的是提供一种新型堆石坝防渗面板结构，解决了现有堆石坝混凝土面板受到较大应力易开裂的问题。
[0014]为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：
[0015]一种新型堆石坝防渗面板结构，包括铺设在坝体坡面的ECC面板，所述ECC面板与所述坝体坡面之间铺设有润滑层，所述ECC面板底面设有若干突出，所述坝体坡面凹陷形成若干与所述突出相配合的凹槽，所述突出位于所述凹槽内，所述润滑层位于所述突出与所述凹槽之间。
[0016]本技术将传统的普通混凝土面板替换为ECC面板，ECC面板为纤维增强水泥基复合材料ECC浇注而成，其塌落度要求控制在30mm～70mm，纤维增强水泥基复合材料ECC 具有大变形、高韧性、裂缝分散等特性，将原来刚性的面板变成了相对柔性的面板，ECC 材料具有极强的延伸性能，能够满足收缩变形下防裂要求，同时ECC面板刚度低于普通混凝土面板能够主动适应堆石料变形，能有效缓解堆石体不均匀变形引起的面板裂缝。
[0017]本技术通过在ECC面板和坝体坡面之间设置润滑层，减小ECC面板的约束，保障 ECC面板自由收缩，降低ECC面板收缩时开裂的风险，ECC面板与润滑层粘接在一起。
[0018]本技术通过设置的突出与凹槽的相互配合，对ECC面板进行限位，使ECC面板在能够自由伸缩的同时，其主体位置不会发生大的偏移，ECC面板铺设在润滑层上，目的是减小ECC面板底面收到的约束，但同时会降低ECC面板底面受到的摩擦力，ECC面板有向下滑动的风险，ECC面板被趾板抵住，趾板承受的压力会增大，通过设置的突出与凹槽的相互配合，能够挡住ECC面板向下滑动，将ECC面板的重力更多的传递到坝体上，减少趾板受到的来自ECC面板的压力。
[0019]进一步地，所述ECC面板与所述坝体顶部的防浪墙以及底部的趾板均连接，且连接处留有止水缝，所述止水缝内设有止水结构，止水结构包括铜止水和橡胶止水带，起到防水作用，避免大坝漏水。
[0020]进一步地，所述止水结构底部设有封边剂，进一步地加强止水结构的止水效果。
[0021]进一步地，所述ECC面板内设有钢筋，加强ECC面板的结构强度。
[0022]进一步地，所述润滑层为乳化沥青层、沥青油毡层和土工膜层中的一种或多种，在有利于ECC面板自由伸缩的同时，也能够起到防水作用。
[0023]进一步地，所述坝体底部盖设有盖重，保护坝体和ECC面板。
[0024]进一步地，所述ECC面板与所述润滑层之间设有混凝土面板，混凝土面板为普通混凝土材料浇注而成，混凝土面板具有刚性和强度较大的特点，能够较好的保护坝体，混凝土随着坝体坡面变化而开裂后，ECC面板也随着混凝土面板变形，但是开裂小，仍然具有防水效果，通过设置混凝土面板和ECC面板，可以同时起到防水防渗和保护坝体的效果，也能应用于老旧坝体改造，在旧有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型堆石坝防渗面板结构，其特征在于，包括铺设在坝体坡面的ECC面板，所述ECC面板与所述坝体坡面之间铺设有润滑层，所述ECC面板底面设有若干突出，所述坝体坡面凹陷形成若干与所述突出相配合的凹槽，所述突出位于所述凹槽内，所述润滑层位于所述突出与所述凹槽之间。2.如权利要求1所述的一种新型堆石坝防渗面板结构，其特征在于，所述ECC面板与所述坝体顶部的防浪墙以及底部的趾板均连接，且连接处留有止水缝，所述止水缝内设有止水结构。3.如权利要求2所述的一种新型堆石坝防...

【专利技术属性】
技术研发人员：李家正，颉志强，龚亚琦，祁勇峰，覃茜，王首豪，苏海东，石妍，林育强，崔建华，张建峰，李明霞，吕兴栋，张亮，
申请(专利权)人：长江水利委员会长江科学院，
类型：新型
国别省市：