适用于软弱土地基的桩拱组合式挡水坝制造技术

本申请公开了一种适用于软弱土地基的桩拱组合式挡水坝，涉及水利水电工程中的挡水坝领域，其包括坝体和打入地下的多排竖桩和斜桩，所述竖桩呈竖直布设，所述斜桩与竖桩呈夹角布设，所述斜桩设置有至少两排，多排所述斜桩分别均匀设于坝体迎水面一侧和坝体背水面一侧，且所述斜桩由靠近坝体的一侧朝向远离坝体的一侧向下倾斜，所述坝体固定安装于竖桩和斜桩顶部

【技术实现步骤摘要】
适用于软弱土地基的桩拱组合式挡水坝


[0001]本申请涉及水利水电工程中的挡水坝领域，尤其是涉及一种适用于软弱土地基的桩拱组合式挡水坝
。

技术介绍

[0002]软弱土指淤泥
、
淤泥质土和部分冲填土
、
杂填土及其他高压缩性土
。
由软弱土组成的地基称为软弱土地基
。
淤泥
、
淤泥质土在工程上统称为软土，其具有特殊的物理力学性质，从而导致了其特有的工程性质
。
软弱土的特性是天然含水量高
、
天然孔隙比大
、
抗剪强度低
、
压缩系数高
、
渗透系数小
。
在外荷载作用下的地基承载力低
、
地基变形大，不均匀变形也大，且变形稳定历时较长
。
在低承载力地层尤其是软弱土地基条件下，修建挡水坝需要克服基础承载力低和平衡库水水平作用力的问题
。
[0003]相关技术中，授权公告号为
CN211948277U
的一篇中国专利文献公开了一种设置在低承载能力地基上的挡水坝，其至少包括挡水板和扩大型基础，所述的挡水板设置在所述的扩大型基础上，所述的挡水坝通过所述的扩大型基础与外部的低承载能力地基连接，以减轻挡水坝的重量，扩大基础以提高地基承载力
。
[0004]但对于承载力更低的软弱土地基，采用上述低承载力地基虽能够提高地基基础竖向承载力，但仅依靠扩大基础与低承载能力地基之间的接触面面积实际上仍难以满足挡水坝基础抵抗水平作用力的要求，挡水坝坝体在水平作用力下水平变形大
、
稳定性差，实际水平承载能力较差
。

技术实现思路

[0005]为了提高挡水坝坝体在软弱土地基层上的水平承载能力，本申请提供一种适用于软弱土地基的桩拱组合式挡水坝
。
[0006]本申请提供的一种适用于软弱土地基的桩拱组合式挡水坝采用如下的技术方案：
[0007]一种适用于软弱土地基的桩拱组合式挡水坝，包括坝体和打入地下的多排竖桩和斜桩，所述竖桩呈竖直布设，所述斜桩与竖桩呈夹角布设，所述斜桩设置有至少两排，多排所述斜桩分别均匀设于坝体迎水面一侧和坝体背水面一侧，且所述斜桩由靠近坝体的一侧朝向远离坝体的一侧向下倾斜，所述坝体固定安装于竖桩和斜桩顶部
。
[0008]通过采用上述技术方案，坝体位于软弱土地基上方，并通过竖桩和斜桩与底部的软弱土地基相连，坝体截面面积由上至下逐渐增大，其下侧与外部软弱土地基之间的接触面积得以有效扩大，从而降低坝体与外部软弱土地基之间的接触压强，提高软弱土地基对于坝体的基础竖向承载力，并有效控制沉降变形；斜桩则在此基础上，分别与于坝体迎水面一侧和背水面一侧均对坝体和软弱土地基进行连接固定，扩大坝体于水平方向上与软弱土地基之间的连接，于坝体受到水体重量以及水流击打时对坝体进行支承，从而提高挡水坝整体的水平承载力，使坝体有效抵抗水平滑移，提高挡水坝的稳定性
。
[0009]可选的，每排所述竖桩均包括沿坝体厚度方向布设的多根第一单元桩，多根所述
第一单元桩呈等间隔布设，多排所述竖桩沿坝体长度延伸方向均匀布设
。
[0010]通过采用上述技术方案，竖桩得以有效满足挡水坝承载力要求，对坝体进行有效支撑
。
[0011]可选的，每排所述斜桩均包括沿坝体长度延伸方向布设的多根第二单元桩，所述第二单元桩和第一单元桩沿坝体长度延伸方向交错布设
。
[0012]通过采用上述技术方案，第二单元桩和第一单元桩相配合，能够使坝体均匀分摊并抵抗水体重力以及水体冲击
。
[0013]可选的，所述竖桩和斜桩顶部还设有冠梁，所述冠梁的长度延伸方向与坝体的延伸方向相一致，所述第一单元桩和第二单元桩和冠梁为一体成型的钢筋混凝土结构，所述坝体底部与冠梁为一体成型的钢筋混凝土结构
。
[0014]通过采用上述技术方案，坝体
、
冠梁
、
第一单元桩和第二单元桩形成一体的钢混结构，挡水坝整体连接强度以及水平承载力得以提高
。
[0015]可选的，所述第一单元桩和第二单元桩均包括多根钢筋主筋
、
套设并固定设于多根钢筋主筋内侧
/
外侧的钢筋笼以及包覆于多根钢筋主筋和钢筋笼外侧的混凝土层，所述第二单元桩的钢筋主筋上还固定设有抓地板，所述抓地板一侧嵌入并固定于混凝土层内
、
一侧凸出于混凝土层外
。
[0016]通过采用上述技术方案，抓地板能够有效扩大斜桩与软弱土地基之间的连接面积，分别于坝体的迎水侧和背水侧起到抓地效果，使得挡水坝整体不易发生水平滑移
。
[0017]可选的，所述抓地板为拱形板，所述抓地板中部位于第二单元桩外侧，且靠近所述坝体迎水面的一侧的抓地板中部朝向坝体外侧拱起
。
[0018]通过采用上述技术方案，有利于增强抓地板的抓地效果，使得斜桩与软弱土地基得以稳定连接
。
[0019]可选的，所述坝体底部还向下凸出设有抗滑凸起，所述抗滑凸起位于坝体背水侧下方
。
[0020]通过采用上述技术方案，抗滑凸起能够增强坝体的基础抗滑能力，于坝体背水侧下方对始终对坝体受到的水体重力以及水体拍打进行抵抗，从而提高挡水坝的整体稳定性
。
[0021]可选的，所述坝体的背水侧填充有延伸至挡水坝外侧的填土层
。
[0022]通过采用上述技术方案，填土层能够增加挡水坝整体的稳固性
。
[0023]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
[0024]1.
通过坝体
、
竖桩和斜桩相配合，形成桩拱结构，从而有效扩大挡水坝与底部的软弱土地基之间的接触面积，提高软弱土地基对于坝体的竖向承载力和水平承载力，使得坝体有效抵抗水平滑移，提高挡水坝整体的稳定性；
[0025]2.
通过在斜桩上增设抓地板，能够进一步于坝体的迎水侧和背水侧扩大斜桩与软弱土地基之间的连接面积，并同时适应水体重力和水体冲击方向，增强斜桩对软弱土地基的抓地效果，进一步增强软弱土地基对于坝体的水平承载力；
[0026]3.
通过设置填土层，能够增强挡水坝整体重量，从而增加挡水坝整体的稳固性
。
附图说明
[0027]图1是本申请实施例的整体结构示意图；
[0028]图2是本申请实施例的局部结构示意图；
[0029]图3是为展示第一单元桩和第二单元桩内部结构所作的本申请实施例的局部结构示意图
。
[0030]附图标记：
1、
坝体；
2、
竖桩；
21、
第一单元桩；
3、
斜桩；
31、
第二单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种适用于软弱土地基的桩拱组合式挡水坝，其特征在于：包括坝体（1）和打入地下的多排竖桩（2）和斜桩（3），所述坝体（1）的截面面积由上至下逐渐增大，所述竖桩（2）呈竖直布设，所述斜桩（3）与竖桩（2）呈夹角布设，所述斜桩（3）设置有至少两排，多排所述斜桩（3）分别均匀设于坝体（1）迎水面一侧和坝体（1）背水面一侧，且所述斜桩（3）由靠近坝体（1）的一侧朝向远离坝体（1）的一侧向下倾斜，所述坝体（1）固定安装于竖桩（2）和斜桩（3）顶部
。2.
根据权利要求1所述的适用于软弱土地基的桩拱组合式挡水坝，其特征在于：每排所述竖桩（2）均包括沿坝体（1）厚度方向布设的多根第一单元桩（
21
），多根所述第一单元桩（
21
）呈等间隔布设，多排所述竖桩（2）沿坝体（1）长度延伸方向均匀布设
。3.
根据权利要求2所述的适用于软弱土地基的桩拱组合式挡水坝，其特征在于：每排所述斜桩（3）均包括沿坝体（1）长度延伸方向布设的多根第二单元桩（
31
），所述第二单元桩（
31
）和第一单元桩（
21
）沿坝体（1）长度延伸方向交错布设
。4.
根据权利要求3所述的适用于软弱土地基的桩拱组合式挡水坝，其特征在于：所述竖桩（2）和斜桩（3）顶部还设有冠梁（4），所述冠梁（4）的长度延伸方向与坝体（1）的延伸方向相一致，所述第一单元桩（
21
）和第二单元桩（
31
）和冠梁（4）为一体成型的钢筋混凝土结构，所述坝体（1）底部与冠梁（4）为一体成型的钢筋混凝土结构
。5.
根据权利要求2‑4中任一项权利要求所述的适用于软弱土地基的桩拱组合式...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉东，操丽，万海灯，陈书进，
申请(专利权)人：湖北泰江水利建设有限公司，
类型：新型
国别省市：