锚固混凝土挡墙堆石坝及其构筑方法技术

本发明专利技术公开了一种锚固混凝土挡墙堆石坝，包括混凝土挡墙，混凝土挡墙的后方为堆石体，堆石体包括堆石区和过渡层，堆石区的下方设置有水平排水体和反滤层，坝体下游侧为下游护坡；还包括布设在混凝土挡墙、过渡层和堆石区内的多个锚固体组，混凝土挡墙由多个墙段组成，相邻两个墙段之间留有施工缝，各施工缝内填充有沥青玛蹄脂。本发明专利技术锚固混凝土挡墙堆石坝有效地改善已有坝型所存在堆石体填筑方量大、坝体变形大且与防渗体之间变形不协调的问题。本发明专利技术锚固混凝土挡墙堆石坝的构筑方法，具体步骤如下：浇筑混凝土挡墙、填筑堆石体以及锚固体注浆。本发明专利技术构筑方法工期短、造价低、步骤简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水力工程
，具体涉及ー种锚固混凝土挡墙堆石坝，还涉及该锚固混凝土挡墙堆石坝的构筑方法。
技术介绍
大坝作为水利工程领域中常用的挡水建筑已有非常久远的历史，人们在很早的时候便利用大坝拦河蓄水，除害兴利。大坝的类型根据坝址的自然条件、建筑材料、施工场地、导流、エ期、造价等综合进行比较并选定，基本上可分为混凝土坝和土石坝两大类。凝土坝主要包括重力坝、拱坝和支墩坝三种类型重力坝是依靠坝体自重与基础间产生的摩擦力来承受水的推力而维持稳定的坝型，其优点是结构简单、施工容易、耐久性好、适宜于岩基上进行高坝的修建，便于泄水建筑物的设置；拱坝为一空间壳体结构，平面上呈拱形，坝面凸向上游，利用拱的作用将所承受的水平载荷变为轴向压カ传至两岸基岩，两岸拱座支撑坝体以保持坝体稳定，拱坝具有较高的超载能力，在两岸岩基较为坚硬完整的狭窄河谷坝址，特别适于建造拱坝；支墩坝是由倾斜的盖面和支墩组成，支墩支撑着盖面，水压カ由盖面传给支墩，再由支墩传给地基，支墩坝是最经济可靠的坝型之一，与重力坝相比具有体积小、造价低、适应地基的能力较强等优点。土石坝包括土坝、堆石坝、土石混合坝等，是由ー种或多种土石材料经碾压夯实填筑而成的，具有施工简便、就地取材、料源丰富、地质条件要求低、造价便宜等诸多优势，一般土石坝是由坝体、防渗体、排水体、护坡等几部分組成。土石坝工程的建设，历史久远，有丰富的成功经验，已经建成的数量多，是水利水电工程中极为重要的ー种坝型。即便如此，现在大坝工程的设计工作很多还是经验性的，坝体的工作特性在理论上尚有待于进ー步论证，并且在实际运行过程中依旧存在ー些问题亟待解決。对于混凝土坝而言，一般重力坝的体积过大，水泥用量多，混凝土浇筑体的温度应カ控制难度大；而拱坝对地基和两岸岩石要求较高，施工上亦较重力坝难度大；支墩坝对地基条件的要求较高，目前应用的数量也较少。而针对土石坝来说，由于大坝的主体多为不同粒径的散粒体土石材料，它同时也能够较大程度地适应坝基可能产生的不均匀沉降变形，因此，作为挡水高坝的重要类型具有明显地优势。但是，土石材料的工程特性决定了在其自重和水荷载作用下会产生较大的变形，尽管目前在施工中所采用的薄层碾压技术已经逐步取代了以往的抛填堆石，很大程度上提高了堆石体的密实度和弹性模量，但堆石体的变形问题仍旧存在。并且，坝体的填筑方量较大。同时，对于碾压式土石坝中的非土料防渗体坝，如混凝土面板堆石坝、混凝土心墙坝等，还会存在由于刚度过大的防渗结构与堆石体之间的变形无法协调所导致的一系列问题。此外，当前针对坝体的抗震稳定性及其动カ特性和破坏机理的深入研究相对较少，国内外尚缺乏大坝抗震设计的工程经验，所采取的抗震措施缺乏必要的理论依据。坝址位于地震烈度较高地区的大坝为满足抗震要求，坝坡设计相对较缓，导致在坝高一定的前提下，坝体底宽较大，这不仅使得输水建筑物和泄水建筑物长度増加，枢纽布置不够紧凑，、更为重要的是导致坝体的断面面积扩大，増大了大坝的填方量，达不到经济、节约的目的，造成不必要的浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种锚固混凝土挡墙堆石坝，有效地改善已有坝型所存在堆石体填筑方量大、坝体变形大且与防渗体之间变形不协调的问题。本专利技术的另ー目的是提供上述锚固混凝土挡墙堆石坝的构筑方法。本专利技术所采用的技术方案是，一种锚固混凝土挡墙堆石坝，其特征在于，包括位于坝体上游侧的混凝土挡墙，混凝土挡墙的后方为堆石体，堆石体包括堆石区、以及设置在混凝土挡墙和堆石区之间的过渡层，堆石区的下方从上到下依次设置有水平排水体和反滤 层，坝体下游侧为下游护坡；还包括按照高度方向均匀布设在混凝土挡墙、过渡层和堆石区内的多个锚固体组，各锚固体组由在水平方向上间隔且均匀布设的多个锚固体组成，各锚固体的一端固定在混凝土挡墙内且另一端穿过过渡层并固定在堆石区内；混凝土挡墙由沿坝轴线方向分布的多个墙段组成，相邻两个墙段之间留有施工缝，各施工缝内填充有浙青玛蹄脂。各锚固体均包括套管以及轴向布设在该套管内的多个钢绞线，套管位于混凝土挡墙内的一端固定有锚具，锚具的外侧固定有预制混凝土锚板；套管位于堆石区内的一端内部设置有导向帽且外部设置有端部锚板，导向帽与端部锚板固定连接，多个钢绞线的一端与锚具固定连接且另一端与导向帽固定连接，套管内间隔布设有多个径向方向的隔离架，套管位于混凝土挡墙与过渡层之间的位置上套装有钢套筒。各锚固体的钢套管上均预留有灌浆管和回浆排气管，且灌浆管和回浆排气管的外端均出露于混凝土挡墙的外部。各施工缝内均设置有浙青井，浙青井包括两个对开直角槽型预制混凝土模板，两个预制混凝土模板分别位于相邻两个混凝土挡墙的墙段内，在两个预制混凝土模板内设置有纵向方向的电阻加热棒。电阻加热棒由多段钢筋通过焊接而成，且在其对应的浙青井内设置有水平方向的用于固定电阻加热棒的多个固定片。本专利技术所采用的另ー技术方案是，上述锚固混凝土挡墙堆石坝的构筑方法，其特征在于，具体步骤如下步骤一、浇筑混凝土挡墙混凝土挡墙在沿坝轴线方向上分段进行浇筑，每个墙段沿高度亦分层浇筑；在混凝土挡墙的布设位置搭设模板，该模板高度搭设至锚固体的布设高程处，随后进行混凝土的浇筑，浇筑结束后布置该锚固体的预制混凝土锚板和锚具，并继续进行下ー级混凝土挡墙的模板搭建和混凝土的浇筑工作，浇筑过程中应确保锚固体的灌浆管和回浆排气管的外端均出露于混凝土挡墙的外部；其中，在进行混凝土挡墙浇筑时，在混凝土挡墙模板侧面预先布置预制混凝土模板，待混凝土挡墙浇筑完成后，拆除模板，在两个相邻墙段的预制混凝土模板之间安装电阻加热棒，以构成浙青井，随后在该浙青井内灌入浙青玛蹄脂；保证浙青井、电阻加热棒、浙青玛蹄脂的闻度与混凝土挡墙的烧注闻度相一致；步骤ニ、填筑堆石体采用薄层碾压方法，使用过渡料和堆石料同时进行填筑，以构成过渡层和堆石区；在过渡层和堆石区上升至步骤一中锚固体布置高程时，保证锚固体水平并使端部锚板在堆石区内被压密固定；步骤三、锚固体注浆通过灌浆管对锚固体进行注浆，以回浆排气孔不再排气且浆液溢出浓浆作为注浆结束的标准； 注浆完成后，重复步骤一至步骤三，以继续进行后续的填筑施工，并保证毎次堆石体填筑的范围和高度应与混凝土挡墙每次浇筑的范围和高度保持一致。本专利技术锚固混凝土挡墙堆石坝的有益效果是，坝体的上游侧为混凝土挡墙，混凝土挡墙的两个相邻墙段之间设置施工缝，并在施工缝内采用浙青玛蹄脂填充，由此构成了坝体的防渗结构。在混凝土挡墙的后方填筑堆石体，混凝土挡墙通过锚固体与堆石体联系为一体，目的在于有效地解决已有坝型所存在坝体变形大且与防渗体之间变形不协调等问题，增强了坝体结构的整体性。该坝型还缩小了坝体截面尺寸，在结构稳定的前提条件下大幅度地減少了填方量，既能保证安全，又能够降低成本。本专利技术锚固混凝土挡墙堆石坝构筑方法，エ期短、造价低、步骤简单，操作方便，施エ效果好。附图说明图I是本专利技术锚固混凝土挡墙堆石坝的结构示意图；图2是本专利技术中锚固体的结构示意图；图3是本专利技术中混凝土挡墙的结构示意图；图4是本专利技术中施工缝和浙青井的平面结构示意图；图5是本专利技术中施工缝和浙青井的纵向截面示意图。图中，I.混凝土挡墙，2.过渡层，3.堆石区，4.下游护坡，5.水平排水体，6.反滤层，7.锚固体，8.锚具，9.预制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锚固混凝土挡墙堆石坝，其特征在于，包括位于坝体上游侧的混凝土挡墙(1)，所述混凝土挡墙(I)的后方为堆石体，所述堆石体包括堆石区(3)、以及设置在混凝土挡墙(I)和堆石区(3)之间的过渡层(2)，所述堆石区(3)的下方从上到下依次设置有水平排水体(5)和反滤层(6)，坝体下游侧为下游护坡(4)； 还包括按照高度方向均匀布设在混凝土挡墙(I)、过渡层(2)和堆石区(3)内的多个锚固体组，所述各锚固体组由在水平方向上间隔且均匀布设的多个锚固体(7)组成，所述各锚固体(7)的一端固定在混凝土挡墙(I)内且另一端穿过过渡层(2)并固定在堆石区(3)内； 所述混凝土挡墙(I)由沿坝轴线方向分布的多个墙段组成，所述相邻两个墙段之间留有施工缝(18)，所述各施工缝(18)内填充有浙青玛蹄脂(19)。2.按照权利要求I所述的锚固混凝土挡墙堆石坝，其特征在于，所述各锚固体(7)均包括套管(11)以及轴向布设在该套管(11)内的多个钢绞线(10)，所述套管(11)位于混凝土挡墙(I)内的一端固定有锚具(8)，所述锚具(8)的外侧固定有预制混凝土锚板(9);所述套管(11)位于堆石区(3)内的一端内部设置有导向帽(16)且外部设置有端部锚板(17)，所述导向帽(16)与端部锚板(17)固定连接，所述多个钢绞线(10)的一端与锚具⑶固定连接且另一端与导向帽(16)固定连接，所述套管(11)内间隔布设有多个径向方向的隔离架(15)，所述套管(11)位于混凝土挡墙(I)与过渡层(2)之间的位置上套装有钢套筒(12)。3.按照权利要求2所述的锚固混凝土挡墙堆石坝，其特征在于，所述各锚固体(7)的钢套管(12)上均预留有灌浆管(13)和回浆排气管(14)，且灌浆管(13)和回浆排气管(14)的外端均出露于混凝土挡墙(I)的外部。4.按照权利要求3所述的锚固混凝土挡墙堆石坝，其特征在于，所述各施工缝(18)内均设置有浙青井(20)，所述浙青井(20)包括两个对开直角槽型预制混凝土模板(21)，所述两个预制混凝土模板(21)分别位于相邻两个混凝土挡...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵生俊，姚汝方，杨春鸣，徐宁飞，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：