本实用新型涉及拱坝，尤其是一种拱坝抗力体地基加固结构。
背景技术：
拱坝经常建造在复杂地质条件中，由于复杂地质条件中存在深部断层、软弱岩带、低波速岩体及裂隙等不良地质，这些地质是影响拱坝基础整体性、稳定性、渗透性的主要因素，所以，对这些不良地质的处理是拱坝抗力体地基的重点和难点，也是拱坝抗力体地基结构满足必要的刚度、抗变形能力的综合要求的基本条件。目前，对拱坝抗力体地基结构处理有许多方法，但效果均不好，特别是对于存在规模较大软弱岩带、低波速岩体的复杂地质条件，导致其刚度、抗变形能力不满足要求，影响拱坝的寿命。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种刚度好、抗变形能力强的拱坝抗力体地基加固结构。
本实用新型解决其技术问题所采用的拱坝抗力体地基加固结构，沿拱坝拱推力方向依次为拱端基础区域、软弱岩带区域、低波速岩带区域、Ⅲ级岩体区域，所述拱端基础区域中设置有混凝土垫座，所述软弱岩带区域和低波速岩带区域经过混凝土固结灌浆加固处理，且软弱岩带区域中设置有网格洞塞混凝土结构；沿拱坝拱推力方向设置有传力洞，所述传力洞一端与混凝土垫座连接，另一端穿过软弱岩带区域、低波速岩带区域水平延伸至Ⅲ级岩体区域中，所述抗力体地基加固结构还设置有排水系统。
进一步的是，所述混凝土垫座包括底座，所述底座为从上到下依次减小的阶梯状。
进一步的是，沿拱坝拱推力方向设置有三层传力洞，每层传力洞的数量至少一条。
进一步的是，所述传力洞的横断面为城门洞形。
进一步的是，所述网格洞塞混凝土结构包括3层混凝土平洞和4条混凝土斜井，混凝土平洞与混凝土斜井交叉连接设置。
进一步的是，所述排水系统由纵向排水洞和横向排水洞组成。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的拱坝抗力体地基加固结构特别适用于存在较大规模软弱岩带区域、低波速岩带区域的复杂地质条件。
通过将拱端基础区域不能直接作为建基面的破碎岩体进行挖除，并换填设置为混凝土垫座，对拱端基础区域进行加固处理，提高了其的刚度和抗变形能力，混凝土垫座构成第一层传力机构和承载机构；在沿拱坝拱推力方向设置有传力洞，传力洞能将拱坝拱推力传至刚度相对较好的Ⅲ级岩体区域域中，减小拱坝拱推力对软弱岩带区域、低波速岩带区域变形破坏，传力洞构成了第二层传力机构和承载机构；对软弱岩带区域和低波速岩带区域经过高压固结灌浆加固处理，且软弱岩带区域中设置有混凝土置换网格洞塞混凝土结构，提高了软弱岩带区域和低波速岩带区域的刚度和抗变形能力；软弱岩带区域和低波速岩带区域构成了第三层传力机构和承载机构；在抗力体地基结构还设置有排水系统，通过排水减少抗力体地基渗压，提高其抗变形能力。所以，本实用新型的拱坝抗力体地基加固结构是多层次、多部位立体承载体系，该体系以拱坝建基面加固和深层加固为主，地下地面相结合，浅层深层相结合，混凝土和灌浆体相结合，逐级分散传力，提高拱坝抗力体地基的刚度和抗变形能力，避免拱坝抗力体地基承受拱坝拱推力后沿软弱岩带区域或结构面产生不良滑动和变形，提高了拱坝的寿命。
附图说明
图1是本实用新型的平面结构示意图；
图中零部件、部位及编号：拱坝1、拱端基础区域2、软弱岩带区域3、低波速岩带区域4、Ⅲ级岩体区域5、混凝土垫座6、传力洞7、排水系统8。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，本实用新型拱坝1抗力体地基加固结构，特别适用于存在较大规模软弱岩带区3域、低波速岩带区域4的复杂地质条件，具体结构为：沿拱坝1拱推力方向依次为拱端基础区域2、软弱岩带区域3、低波速岩带区域4、Ⅲ级岩体区域5，Ⅲ级岩体区域5为刚度相对较好的区域，该区域的岩体不需要或者简单加固处理即可满足拱坝1抗力体地基的使用要求，所述拱端基础区域2中设置有混凝土垫座6，所述软弱岩带区域3和低波速岩带区域4经过混凝土固结灌浆加固处理，且软弱岩带区域3中设置有置换网格洞塞混凝土结构；沿拱坝1拱推力方向设置有传力洞7，所述传力洞7一端与混凝土垫座6连接，另一端穿过软弱岩带区域3、低波速岩带区域4水平延伸至Ⅲ级岩体区域5中，所述抗力体地基加固结构还设置有排水系统8。
对拱端基础区域2一定范围不能直接作建基面的破碎岩体进行挖除，并换填为混凝土垫座6，混凝土垫座6作为一种传力机构和承载机构，其平面和高程范围根据拱坝1体形设计和拱端基础区域2岩体条件经有限元分析确定。通过在拱端基础区域2中设置有混凝土垫座6，使得基础应力得以有效扩散，提高拱坝1抗力体地基整体刚度，对减小拱坝1拱推力和变形效果明显。为了避免造成混凝土垫座6与拱端基础区域2基础岩体之间的变模突变，将混凝土垫座6底座设置为从上到下依次减小的阶梯状，这样设置可形成由混凝土垫座6到拱端基础区域2基础岩体的置换过渡区，也有利于提高混凝土垫座6的使用效果。
传力洞7也为混凝土结构，其主要作用是将拱坝1拱推力传至刚度相对较好的Ⅲ级岩体区域5中，减小拱坝1拱推力对软弱岩带区域3、低波速岩带区域4变形破坏。优选的一种实施方式为：沿拱坝1拱推力方向设置有三层传力洞7，每层传力洞7的数量为至少一条，比如在1829m高程设置1条传力洞7，1785m、1730m高程各设置2条传力洞7，每层传力洞7均在各自平面上穿过软弱岩带区域3、低波速岩带区域4水平延伸至Ⅲ级岩体区域5中，传力洞7横断面采用城门洞形，尺寸为9.00m(宽)×12.00m(高)。传力洞7的具体施工过程为：传力洞7开挖时采用系统喷锚支护，并及时进行钢筋混凝土衬砌，对衬砌混凝土顶拱120°范围进行回填灌浆，传力洞7衬砌完成。
软弱岩带区域3包括破碎岩体部分和影响带岩体部分，破碎岩体部分对拱坝1抗力体地基坝肩抗滑、抗变形或渗透稳定影响较大，所以本实用新型将破碎岩体部分挖除，并换填为网格洞塞混凝土结构。本实用新型采用的置换网格洞塞混凝土结构的优选方式为：置换网格洞塞混凝土结构包括3层混凝土平洞和4条混凝土斜井，混凝土平洞与混凝土斜井交叉连接设置。3层混凝土平洞分别设置在不同的高程中，置换平洞的横断面采用城门洞形，尺寸为7.50m(宽)×10.00m(高)，置换斜井沿软弱岩带区域3结构面倾向设置，混凝土斜井横断面采用矩形，尺寸为7.00m(宽)×15.00m(高)。
软弱岩带区域3的影响带岩体部分和低波速岩带区域4经过高压固结灌浆加固处理，能够有效消除拱坝1抗力体地基的岩体低波速值，加强拱坝1抗力体地基刚度，提高拱坝1抗力体地基抗变形能力，而且这样设置有使用效果好，成本低。
在所述拱坝1抗力体地基结构还设置有排水系统8，排水系统8由纵向排水洞和横向排水洞组成，通过排水减少抗力体地基渗压，提高其抗变形能力。
综上所述，通过将拱端基础区域2不能直接作为建基面的破碎岩体进行挖除，并换填设置混凝土垫座6，对拱端基础区域2进行加固处理，提高了其的刚度和抗变形能力，混凝土垫座6构成第一层传力机构和承载机构；在沿拱坝1拱推力方向设置有传力洞7，传力洞7能将拱坝1拱推力传至刚度相对较好的Ⅲ级岩体区域5中，减小拱坝1拱推力对软弱岩带区域3、低波速岩带区域4变形破坏，传力洞7构成了第二层传力机构和承载机构；对软弱岩带区域3和低波速岩带区域4经过高压固结灌浆加固处理，且软弱岩带区域3中设置有置换网格洞塞混凝土结构，提高了软弱岩带区域3和低波速岩带区域4的刚度和抗变形能力；软弱岩带区域3和低波速岩带区域4构成了第三层传力机构和承载机构；在抗力体地基结构还设置有排水系统8，通过排水减少抗力体地基渗压，提高其抗变形能力。所以，本实用新型的拱坝1抗力体地基加固结构是多层次、多部位立体承载体系，该体系以拱坝1建基面加固和深层加固为主，地下地面相结合，浅层深层相结合，混凝土和灌浆体相结合，逐级传力，提高拱坝1抗力体地基的刚度和抗变形能力，避免拱坝1抗力体地基承受拱坝1拱推力后沿软弱岩带区域3或结构面产生不良滑动和变形，提高了拱坝1的寿命。