专利名称：折线型混凝土面板堆石坝及其施工方法
技术领域：
本发明涉及一种折线型混凝土面板堆石坝及其施工方法。适用于特殊地形、 地质条件，无法进行垂直于河流方向的直线型布置的钢筋混凝土面板堆石坝工 程。
背景技术：
当拦河坝采用钢筋混凝土面板堆石坝时，往往采用垂直于河流流向或与河 流流向略为斜交的直线型布置的面板坝，迎水面为一个单一的平面，它要求两 岸地形大致对称，地质条件基本一样，保证面板坝趾板能坐落在有效的基础上。 但是大自然地形条件千差万别，两岸地质条件时有差别，仅仅依靠直线型布置 的面板坝形式难以满足实际情况的需要。
近年来随着碾压堆石技术的迅速发展，面板堆石坝坝体的沉降量很小，而 且大部分发生在施工期，可以保证折线连接处面板变形控制在有效范围之内， 并采用合理的止水设计来适合面板缝和周边缝变形，以保证面板和止水不致产 生破坏。因此，只要采取相应的工程措施，将面板坝坝轴线布置为折线型是可
行的。据调査，国内外建成的折线型高面板堆石坝很少(100m以上)，在国内外 均处于起步阶段，国内急需进行这方面的研究和实践。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种折线型混凝土面板堆石坝及其施工 方法，旨在因地制宜地根据现场地形、地质条件进行坝体设计，从而降低工程 风险、节约工程投资、拓宽堆石坝坝型在不同地形地质条件上的适应条件。
本发明所采用的技术方案是折线型混凝土面板堆石坝，具有坝轴线和钢 筋混凝土结构的面板，其特征在于所述坝轴线是折线，沿坝轴线修筑的面板也 形成折线形，在两面板的转折处用钢筋混凝土结构的连接板过渡连接，在面板 的周边设置钢筋混凝土结构的趾板，面板下面设垫层、过渡层和堆石体。所述面板的厚度为顶部0.3111，底部随高度按计算式(1=0.3+0.003511变化，
其中，H为计算断面至面板顶部的的垂直距离，单位为m。
所述连接板与两侧面板按周边缝设置，周边缝宽12mm,设止水三道，底 部设W型止水铜片，中部设复合氯丁橡胶棒，顶部设SR塑性材料，外部用SR 保护盖片保护，缝口设橡胶棒。
本发明一种折线型混凝土面板堆石坝的施工方法包括以下步骤
1) 根据地质勘探确定两岸趾板位置，将趾板坐落在较好的基岩上，厚度和 宽度根据水头决定，设固结和帷幕灌浆，并用锚筋与基础连接；
2) 根据两岸地质情况按保证坝体稳定、工程量较优、投资较小原则选择坝 轴线(1)转折位置；
3) 确定两侧面板在转折处以连接板过渡，连接板宽度与面板的分缝宽度相 同，在连接处按周边缝设止水三道，底部设W型止水铜片，中部设复合氯丁橡 胶棒，顶部设SR塑性材料，外部用SR保护盖片保护，缝口设橡胶棒；
4) 确定面板厚度顶部0.3m，底部随高度按计算式di.3+0.0035H变化， 其中，H为计算断面至面板顶部的的垂直距离，单位为m;连接板厚度与面板 厚度相同或增加厚度10cm以增加刚度；
5) 在两岸覆盖层部位边填筑边清坡，以挖机可清到为限，然后铺填垫层料 和过渡料至堆石体，岩石段基础提前清坡后铺填过渡料过渡；
6) 坝体填筑完成后，进行斜坡面砂浆固坡施工，面板浇筑时挖除面板与连 接板接缝处的下方的砂浆回填一定厚度沥青砂；
7) 在趾板上方的一定高度内先用粉煤灰铺盖、再用粉粘土铺盖、最后用石 渣铺盖；
8) 坝体经沉降稳定后进行表面混凝土浇筑，先浇筑连接板，后浇筑与连接 板相连的两侧面板。
本发明的有益效果是折线型的钢筋混凝土面板堆石坝，由于坝轴线是折 线，混凝土面板不是单一的一个平面，可以有两个甚至多个平面组成，可以因 地制宜地根据现场地形、地质条件选择较好的趾板位置，而坝轴线顺着趾板的 需要进行折线布置，两岸覆盖层进行必要的处理后作为坝体一部分压覆在坝体里。这样可以避免两岸因复杂的地质条件须进行的特殊处理，避免边坡失稳或 处理困难等问题。同时縮短施工工期，节省工程投资，提前发电发挥效益。对 国内类似的面板坝工程坝轴线选择具有较大的指导意义。
图l是本发明的平面布置图。
图2是本发明的剖面图。
图3是本发明面板与连接板接缝止水的布置图。
具体实施例方式
如图1所示，本实施例折线型混凝土面板堆石坝，具有坝轴线1和钢筋混 凝土结构的面板2，本例的特点是坝轴线1是折线，沿坝轴线修筑的面板2也 形成折线形，在两面板的转折处用钢筋混凝土结构的连接板3过渡连接，在面 板的下游设置钢筋混凝土结构的趾板4，面板下面设垫层5、过渡层6和堆石体 15。
所述面板2的厚度为顶部03m，底部随高度按计算式cH0.3+0.0035H变 化，其中，H为计算断面至面板顶部的的垂直距离，单位为m。
面板转折处设连接板3，连接板与两侧面板按周边缝设置，周边缝宽12mm， 设止水三道，底部设W型止水铜片7，中部设复合氯丁橡胶棒8，顶部设SR塑 性材料9，外部用SR保护盖片保护，缝口设橡胶棒。
本例折线型混凝土面板堆石坝的施工方法包括以下步骤
1) 根据地质勘探确定两岸趾板4位置，将趾板坐落在较好的基岩上，厚度
和宽度根据水头决定，设固结和帷幕灌浆，并用锚筋与基础连接。
2) 根据两岸地质情况按保证坝体稳定、工程量较优、投资较小原则选择坝 轴线1转折位置，本例坝轴线转角为145° 。
3) 确定两侧面板2在转折处以连接板3过渡，连接板的宽度以便于施工滑 模确定，如本例按统一的面板分缝宽度12m确定(一般在面板上每隔一定宽度 就有一条纵向分缝)。如图3所示，在面板2与连接板3的连接处按周边缝设置 三道止水，底部设W型止水铜片7，中部设复合氯丁橡胶棒8，顶部设SR塑性 材料9，外部用SR保护盖片保护，缝口设橡胶棒。4) 确定面板2厚度顶部0.3m，底部隨高度按计算式d=0.3+0.0035H变化，
其中，H为计算断面至面板顶部的的垂直距离，单位为m。连接板3厚度可以 与面板厚度相同，也可以增加厚度10cm以增加刚度。
5) 如图2所示，为防止两岸覆盖层12塌滑，在两岸覆盖层部位边填筑边 清坡，提前清坡高约5m，以挖机可清到为限，主要清除表面的腐植土、种植土 和松动岩土，然后铺填垫层料13 (用料与垫层5的材料相同，水平宽80cm ) 和过渡料14 (用料与过渡层6的材料相同，水平宽200cm)至堆石体15。岩石 段基础提前清坡后铺填过渡料14 (水平宽100 cm)过渡。
6) 坝体填筑完成后，进行斜坡面砂浆固坡施工，请参见图3，面板浇筑时 挖除面板2与连接板3接缝处的下方的砂浆回填一定厚度沥青砂11。
7) 在趾板4上方的一定高度内先用粉煤灰16铺盖、再用粉粘土 17铺盖、 最后用石渣18铺盖。
8) 坝体经沉降稳定后进行表面混凝土浇筑，先浇筑连接板3，后浇筑与连 接板相连的两侧面板2。
权利要求
1、一种折线型混凝土面板堆石坝，具有坝轴线(1)和钢筋混凝土结构的面板(2)，其特征在于所述坝轴线(1)是折线，沿坝轴线修筑的面板(2)也形成折线形，在两面板的转折处用钢筋混凝土结构的连接板(3)过渡连接，在面板周边设置钢筋混凝土结构的趾板(4)，面板下面设垫层(5)、过渡层(6)和堆石体(15)。
2、 根据权利要求1所述的折线型混凝土面板堆石坝，其特征在于所述面板 (2)的厚度为顶部0.3m，底部随高度按计算式d-0.3+0.0035H变化，其中，H为计算断面至面板顶部的的垂直距离，单位为m。
3、 根据权利要求1所述的折线型混凝土面板堆石坝，其特征在于所述连 接板(3)与两侧面板(2)按周边缝设置，周边缝宽12mm，设止水三道，底 部设W型止水铜片(7)，中部设复合氯丁橡胶棒(8)，顶部设SR塑性材料(9)， 外部用SR保护盖片保护，缝口设橡胶棒。
4、 一种折线型混凝土面板堆石坝的施工方法，其特征在于该方法包括以下 步骤1) 根据地质勘探确定两岸趾板(4)位置，将趾板坐落在较好的基岩上， 厚度和宽度根据水头决定，设固结和帷幕灌浆，并用锚筋与基础连接；2) 根据两岸地质情况按保证坝体稳定、工程量较优、投资较小原则选择坝 轴线(1)转折位置；3) 确定两侧面板(2)在转折处以连接板(3)过渡，连接板宽度与面板的分缝宽度相同，在连接处按周边缝设止水三道，底部设W型止水铜片(7)，中 部设复合氯丁橡胶棒(8)，顶部设SR塑性材料(9)，外部用SR保护盖片保护， 缝口设橡胶棒；4) 确定面板(2)厚度顶部0.3m，底部随高度按计算式d=0.3+0.0035H 变化，其中，H为计算断面至面板顶部的的垂直距离，单位为m;连接板(3) 厚度与面板厚度相同或增加厚度10cm以增加刚度；5) 在两岸覆盖层(12)部位边填筑边清坡，以挖机可清到为限，然后铺填 垫层料(13)和过渡料(14)至堆石体(15 ),岩石段基础提前清坡后铺填过 渡料(14)过渡；6) 坝体填筑完成后，进行斜坡面砂浆固坡施工，面板浇筑时在面板(2) 与连接板(3)接缝处的下方挖除砂浆固坡回填一定厚度沥青砂(11);7) 在趾板(4)上方的一定高度内先用粉煤灰(16)铺盖、再用粉粘土 (17) 铺盖、最后用石渣(18)铺盖；8) 坝体经沉降稳定后进行表面混凝土浇筑，先浇筑连接板(3)，后浇筑与 连接板相连的两侧面板(2)。
全文摘要
本发明涉及一种折线型混凝土面板堆石坝及其施工方法。本发明所要解决的技术问题是提供一种因地制宜地根据现场地形、地质条件进行坝体设计，从而降低工程风险、节约工程投资、拓宽堆石坝坝型在不同地形地质条件上的适应条件的面板堆石坝及其施工方法。解决该问题的技术方案是折线型混凝土面板堆石坝，具有坝轴线和钢筋混凝土结构的面板，其特征在于所述坝轴线是折线，沿坝轴线修筑的面板也形成折线形，在两面板的转折处用钢筋混凝土结构的连接板过渡连接，在面板的周边设置钢筋混凝土结构的趾板，面板下面设垫层、过渡层和堆石体。本发明可用于特殊地形、地质条件，无法进行垂直于河流方向的直线型布置的钢筋混凝土面板堆石坝工程。
文档编号E02B7/06GK101285305SQ20081006218
公开日2008年10月15日 申请日期2008年6月4日 优先权日2008年6月4日
发明者张春生, 曹克明, 李金荣, 旸 汤, 蒋效忠, 陈振文, 高礼洪, 齐立景 申请人:中国水电顾问集团华东勘测设计研究院