专利名称：震区高土石坝抗震结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种震区高土石坝抗震结构，主要适用于位于强震区的高土石坝工程。
背景技术：
位于强震区的高土石坝，因坝体上部承受的地震动反应最为强烈，坝顶及上部坝坡极易遭受破坏。为预防地震破坏，传统的做法是在靠近大坝顶部的上部坝体埋设钢筋网、坡面设置混凝土格栅等抗震加固措施，或在坝顶部位(约1/4坝高)堆石区设置土工格栅和砌石护坡等。但钢筋网易生锈、土工格栅易老化、而且钢筋网或土工格栅与坝体表面护坡结构难以连接成整体形成可靠的抗震体系；同时钢筋网和土工格栅的铺设与坝体填筑之间存 在施工干扰。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述存在的问题提供一种整体式的震区高土石坝抗震结构，以发挥整体抗震效果，提高抗震能力，同时解决现有技术中材料耐久性差和施工复杂、施工干扰大的缺陷。本发明所采用的技术方案是震区高土石坝抗震结构，其特征在于它包括位于坝体上部堆石体内、且每隔一定高程布置一道的锚固体，以及位于坝坡表面的坡面保护层，各锚固体上均匀连接一组抗震拉索，各组拉索另一端均与保护层锚固。位于同一锚固体上的各抗震拉索均水平且相互平行布置。所述坡面保护层包括现浇的坡面混凝土框格梁和砌筑于该框格梁内的浆砌石护坡。所述混凝土框格梁由水平布置的横梁和沿坡面布置的竖梁组成方格状；各横梁与锚固体一一对应，相对应的横梁与锚固体位于同一水平面上并通过所述抗震拉索连接。所述锚固体为水平布置的预制C25混凝土梁，且其上均匀预留有一组锚定钩环。所述抗震拉索包括包覆有PE膜的钢绞线和套设于该钢绞线外的镀锌钢套管，其中钢绞线一端与锚固体上的锚定钩环固定连接，另一端锚固于与该锚固体相对应(即与该锚固体位于同一水平层)的坡面混凝土框格梁的横梁内。相对应的横梁与锚固体相互平行，且两者之间的水平距离为20-30m。相邻两横梁的高程差为4. Sm，相邻两竖梁之间的间距为6m。位于同一层锚固体上的相邻两抗震拉索之间的间距为3m。位于最下方的锚固体到坝顶的竖直高度为坝高的1/4。本发明的有益效果是1、本发明在坝体上部堆石体内、且每隔一定高程布置一道锚固体，各锚固体均通过一组抗震拉索连接坡面保护层，形成整体式抗震结构，可以有效加固土石坝上部坝体结构和坝坡，增强坝体堆石体与坡面保护层的整体性，从而提高了土石坝的抗震能力。2、抗震结构随着坝体填筑到所在高程同步铺设，施工过程中与坝体填筑几乎不形成干扰，从而保证了施工进度。3、锚固体为预制C25混凝土梁，抗震拉索为外套钢管且包覆有PE膜的钢绞线，材料环保安全耐久性好，较之现有技术中采用钢筋网和土工格栅的结构，避免了因材料生锈老化导致抗震能力降低的问题，为强震区高土石坝提供了有效地抗震措施和经验借鉴。
图I是本发明的剖面图。图2是图I的细部放大图。
具体实施例方式如图I、图2所示，由于土石坝坝体由堆石填筑碾压构成，其坝顶附近的上部坝坡 极易遭受地震破坏，因此在强震区的土石坝需要采取一定的抗震措施以避免坝坡破坏。本实施例在坝体上部堆石体I内、随着坝体填筑过程每隔4. Sm高程铺设一道锚固体2，各道锚固体2上均匀连接一组水平且相互平行的抗震拉索3，该抗震拉索另一端连接位于坝坡表面的坡面保护层4，从而形成整体式抗震结构。为避免与坝体堆石填筑形成干扰，本实施例锚固体2为水平布置的预制C25混凝土梁，且距离坝坡20-30m (即抗震拉索长度为20-30m)，梁内每隔3m预埋一根钢筋形成锚定钩环2-1，以便固定抗震拉索3，即位于同一锚固体2上的相邻两抗震拉索3之间的水平间距为3m。所述抗震拉索3包括钢绞线3-1，其表面包覆一层PE膜以防锈蚀，同时在该钢绞线外套设一根内径3. 81mm (I. 5英寸)的镀锌钢管3_2，以便钢绞线3_1能够在该钢管内自由伸缩变形。同样，在布置抗震拉索3时，随着坝体堆石填筑每隔4. Sm高程铺设一组，同一组(即位于同一锚固体2上)内的各抗震拉索3水平且相互平行布置。施工时，将钢绞线3-1一端穿过预制混凝土梁上的锚定钩环2-1，并利用锁扣固定在锚固体2上，另一端留出坝坡夕卜，在后期现浇坡面保护层4时锚固于保护层4内。所述坡面保护层4包括坡面混凝土框格梁4-1和砌筑于该框格梁内的M7. 5浆砌石护坡4-2 ;其中混凝土框格梁4-1采用现浇C25混凝土梁，在后期施工不与坝体填筑干扰，主要由水平布置的横梁和沿坡面布置的竖梁(相邻两竖梁之间的间距为6m)组成方格状；各横梁与锚固体2 对应，相对应的横梁与锚固体2位于同一水平面上并通过所述抗震拉索3连接，即每对应一道锚固体2，布置一道与该锚固体位于同一水平面上的横梁(SP相邻两横梁的高程差为4. Sm),并在对应的横梁与锚固体2之间布置一组抗震拉索3实现两者的相互连接。所述横梁和竖梁的横截面尺寸为80cm*80cm，相应的浆砌石护坡4_2厚度也为80cm。施工时，先浇筑混凝土框格梁4-1，同时将预留在坝外的钢绞线3-1剥除PE保护膜后锚固于与该钢绞线对应的横梁上，待框格梁4-1达到50%强度后拆模，并在框格梁4-1内砌筑M7. 5浆砌石护坡4-2。施工完成后，锚固体2、抗震拉索3和横梁的垂直间距为4. 8m，抗震拉索3的水平间距为3m，竖梁的水平间距为6m。位于最下方的锚固体2、抗震拉索3和横梁到坝顶的竖直高度为坝高的1/4。为了减少工程投资，降低施工成本，所述锚固体2可由若干段位于同一水平面上、且相互间隔布置的混凝土梁组成，只要保证锚固体2距坝坡水平距离2(T30m，且位 于同一锚固体2上的相邻两抗震拉索3之间的间距为3m即可。
权利要求
1.一种震区高土石坝抗震结构，其特征在于它包括位于坝体上部堆石体(I)内、且每隔一定高程布置一道的锚固体(2)，以及位于坝坡表面的坡面保护层(4)，各锚固体(2)上均匀连接一组抗震拉索(3)，各组拉索另一端均与保护层(4)锚固。
2.根据权利要求I所述的震区高土石坝抗震结构，其特征在于位于同一锚固体(2)上的各抗震拉索(3)均水平且相互平行布置。
3.根据权利要求I或2所述的震区高土石坝抗震结构，其特征在于所述坡面保护层(4)包括现浇的坡面混凝土框格梁(4-1)和砌筑于该框格梁内的浆砌石护坡(4-2)。
4.根据权利要求3所述的震区高土石坝抗震结构，其特征在于所述混凝土框格梁(4-1)由水平布置的横梁和沿坡面布置的竖梁组成方格状；各横梁与锚固体(2) —一对应，相对应的横梁与锚固体(2)位于同一水平面上并通过所述抗震拉索(3)连接。
5.根据权利要求4所述的震区高土石坝抗震结构，其特征在于所述锚固体(2)为水平布置的预制C25混凝土梁，且其上均匀预留有一组锚定钩环(2-1)。
6.根据权利要求5所述的震区高土石坝抗震结构，其特征在于所述抗震拉索(3)包括包覆有PE膜的钢绞线(3-1)和套设于该钢绞线外的镀锌钢套管(3-2)，其中钢绞线(3-1)一端与锚固体(2)上的锚定钩环(2-1)固定连接，另一端锚固于与该锚固体相对应的坡面混凝土框格梁(4-1)的横梁内。
7.根据权利要求4或5或6所述的震区高土石坝抗震结构，其特征在于相对应的横梁与锚固体(2)相互平行，且两者之间的水平距离为20-30m。
8.根据权利要求4或5或6所述的震区高土石坝抗震结构，其特征在于相邻两横梁的高程差为4. Sm，相邻两竖梁之间的间距为6m。
9.根据权利要求I或2所述的震区高土石坝抗震结构，其特征在于位于同一锚固体(2)上的相邻两抗震拉索(3)之间的间距为3m。
10.根据权利要求I或2所述的震区高土石坝抗震结构，其特征在于位于最下方的锚固体(2)、抗震拉索(3)和横梁到坝顶的竖直高度为坝高的1/4。
全文摘要
本发明涉及一种震区高土石坝抗震结构。本发明的目的是提供一种整体式的震区高土石坝抗震结构，以发挥整体抗震效果，提高抗震能力，同时解决现有技术中材料耐久性差和施工复杂、施工干扰大的缺陷。本发明的技术方案是震区高土石坝抗震结构，其特征在于它包括位于坝体上部堆石体内、且每隔一定高程布置一道的锚固体，以及位于坝坡表面的坡面保护层，各锚固体上均匀连接一组抗震拉索，各组拉索另一端均与保护层锚固。本发明适用于位于强震区的高土石坝工程。
文档编号E02B7/06GK102912768SQ201210432610
公开日2013年2月6日 申请日期2012年11月2日 优先权日2012年11月2日
发明者徐建军, 彭育 申请人:中国水电顾问集团华东勘测设计研究院