专利名称:重力坝抗滑稳定结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了重力坝抗滑稳定结构，包括坝体，坝体建在坝基上，所述的坝体底部设置与坝基连接的建基面，所述的建基面下部的坝基内含有软弱夹层；所述的建基面上设置齿槽，所述的齿槽切断软弱夹层。本实用新型的建基面上设置齿槽，将齿槽的底部高程开挖至控制滑动面以下的完整基岩中，用深齿槽切断软弱结构面，以保证坝基的抗滑稳定。本实用新型施工方便，并有利于坝基防渗处理。
【专利说明】重力坝抗滑稳定结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水利枢纽的抗滑稳定领域，具体地，涉及重力坝抗滑稳定结构。
【背景技术】
[0002]所有岩体，特别是软弱岩体，在一定载荷的长期作用下，都具有变形随时间增长而影响其强度的流变特性。这一点，早被许多学者的研宄结果及岩体工程实践所证实。众所周知，断层破碎带、软弱夹层以及被松软物质充填的各种结构面的流变性质更为显著。软弱夹层是许多工程基岩或围岩经常碰到的。因此，对软弱夹层流变特性及其对强度的时间效应的研宄，从理论和实践上都有重要的意义。
[0003]深层抗滑稳定一直是重力坝设计中的关键性问题。重力坝地基内若存在着软弱夹层或缓倾角断层，坝体蓄水后，有可能形成以软弱夹层为主滑面、下游反倾向缓倾节理或岩体剪断面为滑动面、顺河向的陡倾裂隙或小断层为侧滑面的深层滑动，因此抗滑稳定是影响重力坝安全的关键问题。
[0004]同时，由于软弱夹层力学参数的不确定性，岩体结构条件及岩性等的差异导致坝基深层滑移模式的复杂性，给重力坝坝基稳定性评价及工程处理措施的确定等带来一系列难题。
实用新型内容
[0005]为了解决上述问题，本实用新型提供了重力坝抗滑稳定结构，具体地，采用如下技术方案:
[0006]重力坝抗滑稳定结构，包括坝体，坝体建在坝基上，所述的坝体底部设置与坝基连接的建基面，所述的建基面下部的坝基内含有软弱夹层；所述的建基面上设置齿槽，所述的齿槽切断软弱夹层。
[0007]进一步地，所述的齿槽设置在建基面的上游坝踵处，或者坝基中部，或者建基面的下游坝趾处。
[0008]进一步地，所述的齿槽包括上游边坡、下游边坡和连接上游边坡和下游边坡的齿槽底部，所述的上游边坡与水平面的夹角大于90°，所述下游边坡与水平面的夹角小于90°，所述齿槽底部与建基面平行。
[0009]进一步地，所述的上游边坡的坡比小于或者等于1:0.25，所述的下游边坡的坡比大于或者等于1:1.0。
[0010]进一步地，所述的齿槽底部深入软弱夹层下部的完整基岩内部至少2.5m。
[0011]进一步地，所述齿槽为深齿槽，深齿槽的深度不小于1m;所述的深齿槽上辅以混凝土防渗铺盖。
[0012]进一步地，所述的坝体的上游面设置倾向上游的折坡，所述折坡的坡比为
1:0.2 ?1:0ο
[0013]进一步地，所述折坡的坡比1: 0.15，折坡的起坡点位于坝体的坝顶以下2/3?3/4坝高处。
[0014]进一步地，所述坝体的上游面设置防渗板，防渗板与坝体之间设置水平止水，水平止水使防渗板与坝体之间柔性连接。
[0015]进一步地，所述的建基面上设置多个固结灌浆孔，所述的固结灌浆孔深入软弱夹层下部的完整基岩内部6?Sm ;所述的固结灌浆孔按梅花形布置。
[0016]本实用新型采用了不同于之前的技术方案，达到了如下技术效果:
[0017]I)本实用新型的建基面上设置齿槽，所述的齿槽切断软弱夹层。设置齿槽实际上是一个局部加深开挖的措施，将齿槽的底部高程开挖至控制滑动面以下的完整基岩中，用深齿槽切断软弱结构面，以保证坝基的抗滑稳定。它的开挖量较全面开挖量小，特别适用于软弱结构面埋深较浅的情况，施工方便，并有利于坝基防渗处理。
[0018]2)本实用新型的齿槽位置可设在建基面的上游坝踵处，可兼起防渗墙的作用并与帷幕灌浆衔接，也可设在建基面的下游坝趾处或坝基中部的，具体视地质条件和结构布置而定。如在坝基开挖中发现原先未预见的断层，则齿槽的深齿墙常修在坝趾下游，以增加尾岩抗力体的高度，增加尾岩抗力，提高沿坝基夹层的抗滑稳定。
[0019]3)本实用新型的齿槽为深齿槽，深齿槽的深度不小于1m;所述的深齿槽上辅以混凝土防渗铺盖。齿槽设为深齿槽，对软弱夹层局部或部分挖除，形成狭深的槽，然后回填混凝土，依靠回填混凝土和未挖除的软弱夹层共同作用，保证坝基稳定。
[0020]4)本实用新型的坝体上游面设计成倾向上游的折坡或者防渗板，当坝体挡水时充分利用防渗板或折坡上的水重，增加坝体重量，使坝体抗滑阻力增大，提高坝基稳定性。该措施实际上是通过调整大坝断面，在保证坝体混凝土方量基本不变的情况下，充分利用坝前水重，提高坝基稳定性，其适用范围广，对地质条件适应性强。
[0021]5)本实用新型的的建基面上设置多个固结灌浆孔，固结灌浆孔用于固结灌浆处理，坝基经过固结灌浆处理后，软弱夹层，软岩层的物理力学性能会有所改善，抗剪断指标值相应提尚。
[0022]6)本实用新型方便施工，节省资金，具有较好的经济指标和市场推广前景。
【附图说明】
[0023]图1本实用新型的结构示意图；
[0024]图2本实用新型实施例的结构示意图。
[0025]附图中标号说明:1_折坡2-齿槽3-固结灌浆孔4-建基面5-软弱夹层6-坝体7-防渗板8-水平止水。
【具体实施方式】
[0026]如图1所示，本实用新型提供的重力坝抗滑稳定结构，包括坝体6，坝体6建在坝基上，所述的坝体6底部设置与坝基连接的建基面4，所述的建基面4下部的坝基内含有软弱夹层5 ;其特征在于，所述的建基面4上设置齿槽2，所述的齿槽2切断软弱夹层5。
[0027]现有的重力坝抗滑稳定多采用将软弱夹层5全部或部分挖除的措施，使大坝建基面4整体或局部适当降低。这是一个可靠而彻底的措施，但需增加基础开挖量和混凝土回填量，工程工期长且造价较高。本实用新型采用在建基面4上设置齿槽2，所述的齿槽2切断软弱夹层5来实现重力坝的抗滑稳定。设置齿槽2实际上是一个局部加深开挖的措施，将齿槽2的底部高程开挖至控制滑动面以下的完整基岩中，用齿槽2切断软弱夹层5，以保证坝基的抗滑稳定。齿槽2的开挖量较全面开挖量小，特别适用于软弱结构面埋深较浅的情况，施工方便，并有利于坝基防渗处理。
[0028]作为本实用新型的一种优选实施方式，所述的齿槽2设置在建基面4的上游坝踵处，或者坝基中部，或者建基面4的下游坝趾处。齿槽2的位置可设在建基面4的上游坝踵处，可兼起防渗墙的作用并与帷幕灌浆衔接，也可设置在建基面4的下游坝趾处或坝基中部的，具体视地质条件和结构布置而定。例如，在坝基开挖中发现原先未预见的断层，则齿槽2的深齿墙常设置在坝趾下游，以增加尾岩抗力体的高度，增加尾岩抗力，提高沿坝基夹层的抗滑稳定。优选地，本实用新型的齿槽2设置在建基面4的上游坝踵处。
[0029]本实用新型齿槽2设置的形状以及设置的深度直接影响到重力坝的抗滑稳定效果，齿槽2切穿软弱夹层5的宽度要根据深层稳定计算确定，要使重力坝深层抗滑稳定安全度达到要求。齿槽2伸入软弱夹层5的深度也要满足结构上的要求，即齿槽2嵌入段所提供的被动抗力应该和齿槽2的抗剪断强度相适应。作为本实用新型的一种优选实施方式，所述的齿槽2包括上游边坡、下游边坡和连接上游边坡和下游边坡的齿槽底部，所述的上游边坡与水平面的夹角大于90°，所述下游边坡与水平面的夹角小于于90°，所述齿槽底部与建基面4平行。所述的上游边坡的坡比小于或者等于1:0.25，所述的下游边坡的坡比大于或者等于1:1.0。所述的齿槽底部深入软弱夹层5下部的完整基岩内部至少2.5m。
[0030]作为本实用新型的一种优选实施方式，所述齿槽2为深齿槽，深齿槽的深度不小于1m ;所述的深齿槽上辅以混凝土防渗铺盖。本实用新型的齿槽2为深齿槽，对软弱夹层5局部或部分挖除，形成狭深的槽，然后回填混凝土，依靠回填混凝土和未挖除的软弱夹层5共同作用，保证坝基稳定，齿槽2的回填混凝土受周围基岩约束，其温度控制和防止开裂等问题亦应高度注意。本实用新型的深齿槽与“全面开挖”相比，能够适当减少开挖及其混凝土回填方量，经济指标较好。
[0031]作为本实用新型的一种优选实施方式，所述的坝体6的上游面设置倾向上游的折坡1，所述折坡I的坡比为1:0.2?1:0。本实用新型将坝体6的上游面设置倾向上游的折坡1，当坝体6挡水时充分利用折坡I上的水重，增加坝体6重量，使坝体6抗滑阻力增大，提尚现基稳定性。
[0032]本实用新型设置的折坡I是通过调整坝体6的断面，在保证坝体6混凝土方量基本不变的情况下，充分利用坝前水重，提高坝基稳定性，其适用范围广，对地质条件适应性强。作为本实用新型的一种优选实施方式，所述折坡I的坡比1: 0.15，折坡I的起坡点位于坝体11的坝顶以下2/3?3/4坝高处。
[0033]作为本实用新型的一种优选实施方式，所述的建基面4上设置多个固结灌浆孔3，所述的固结灌浆孔3深入软弱夹层5下部的完整基岩内部6?Sm ;所述的固结灌浆孔3按梅花形布置。本实用新型设置固结灌浆孔3，灌浆孔入岩孔深6?Sm，孔排距2.5mX 2.5m，坝基固结灌浆施工的混凝土盖重厚度不小于3.0m，地质缺陷部位固结灌浆孔3适当加深或加密。所述的固结灌浆孔3用于固结灌浆，固结灌浆可改善坝基岩体的物理力学性能，增强岩体的均一性，加固处理坝基构造裂隙、软弱夹层5等地质缺陷部位及坝基岩体在开挖过程中形成的爆破裂隙等。本实用新型通过固结灌浆孔3对大坝基岩进行高压固结灌浆，或辅以化学灌浆，可以显著提高其压缩模量，同时使其抗剪强度得到一定程度的提高。
[0034]实施例
[0035]如图2所示，本实用新型的重力坝抗滑稳定结构，包括坝体6，坝体6建在坝基上，所述的坝体6底部设置与坝基连接的建基面4，所述的建基面4下部的坝基内含有软弱夹层5 ;所述的建基面4上设置齿槽2，所述的齿槽2切断软弱夹层5。
[0036]所述的齿槽2设置在建基面4的上游坝踵处。所述的齿槽2包括上游边坡、下游边坡和连接上游边坡和下游边坡的齿槽底部，所述的上游边坡与水平面的夹角大于90°，所述下游边坡与水平面的夹角小于于90°，所述齿槽底部与建基面4平行。所述的上游边坡的坡比为1:0.25，所述的下游边坡的坡比为1:1.00所述的齿槽底部深入软弱夹层5下部的完整基岩内部至少2.5m。
[0037]所述的坝体6的上游面设置倾向上游的折坡1，折坡I的坡比1: 0.15，折坡I的起坡点位于坝体11的坝顶以下2/3?3/4坝高处。
[0038]所述的建基面4上设置多个固结灌浆孔3，所述的固结灌浆孔3深入软弱夹层5下部的完整基岩内部6?Sm ;所述的固结灌浆孔3按梅花形布置。
[0039]本实用新型所述坝体6的上游面设置防渗板7，防渗板7与坝体6之间设置水平止水8，水平止水8使防渗板7与坝体6之间柔性连接，且保证不漏水，起到良好的防渗效果。在坝体6的上游面前设置防渗板7，或防渗铺盖，就可以利用防渗板7上的水重增加抗滑力。防渗板7和坝体6的接触处必须做好可靠的止水，并有检修补强措施。防渗板7本身也绝不能漏水，否则即将失效。
[0040]以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。
【权利要求】
1.重力坝抗滑稳定结构，包括坝体￠)，坝体(6)建在坝基上，所述的坝体(6)底部设置与坝基连接的建基面(4)，所述的建基面(4)下部的坝基内含有软弱夹层(5);其特征在于，所述的建基面(4)上设置齿槽(2)，所述的齿槽(2)切断软弱夹层(5)。2.根据权利要求1所述的重力坝抗滑稳定结构，其特征在于，所述的齿槽(2)设置在建基面(4)的上游坝踵处，或者坝基中部，或者建基面(4)的下游坝趾处。3.根据权利要求1所述的重力坝抗滑稳定结构，其特征在于，所述的齿槽(2)包括上游边坡、下游边坡和连接上游边坡和下游边坡的齿槽底部，所述的上游边坡与水平面的夹角大于90°，所述下游边坡与水平面的夹角小于90°，所述齿槽底部与建基面(4)平行。4.根据权利要求3所述的重力坝抗滑稳定结构，其特征在于，所述的上游边坡的坡比小于或者等于1:0.25，所述的下游边坡的坡比大于或者等于1:1.0。5.根据权利要求3所述的重力坝抗滑稳定结构，其特征在于，所述的齿槽底部深入软弱夹层(5)下部的完整基岩内部至少2.5m。6.根据权利要求1所述的重力坝抗滑稳定结构，其特征在于，所述齿槽(2)为深齿槽，深齿槽的深度不小于1m ;所述的深齿槽上辅以混凝土防渗铺盖。7.根据权利要求1-6任意一项所述的重力坝抗滑稳定结构，其特征在于，所述的坝体(6)的上游面设置倾向上游的折坡(I)，所述折坡⑴的坡比为1:0.2?1:0。8.根据权利要求7所述的重力坝抗滑稳定结构，其特征在于，所述折坡(I)的坡比I: 0.15，折坡(I)的起坡点位于坝体(11)的坝顶以下2/3?3/4坝高处。9.根据权利要求1-6任意一项所述的重力坝抗滑稳定结构，其特征在于，所述坝体(6)的上游面设置防渗板(7)，防渗板与坝体(6)之间设置水平止水(8)，水平止水(8)使防渗板⑵与坝体(6)之间柔性连接。10.根据权利要求1-6任意一项所述的重力坝抗滑稳定结构，其特征在于，所述的建基面(4)上设置多个固结灌浆孔(3)，所述的固结灌浆孔(3)深入软弱夹层(5)下部的完整基岩内部6?Sm ;所述的固结灌浆孔(3)按梅花形布置。
【文档编号】E02B7-10GK204282310SQ201420745449
【发明者】熊雄, 齐宪荣, 张小春, 周小军, 林学锋, 谭先军, 范承存, 陈英旭, 李博, 职承杰, 夏叶青 [申请人]嘉陵江亭子口水利水电开发有限公司