CN102797241B - 树脂面板土石坝及其面板施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种树脂面板土石坝，包括有建在河道或山涧岩基上的土石坝，土石坝横断面为梯形形状，土石坝坝顶设有防浪墙，上游坡脚处有一条从河床至两侧坝肩的趾座，上游坝坡面有树脂面板护坡，树脂面板与趾座、防浪墙之间分别通过弹性连接器、沉降连接器连接形成封闭的防渗体，树脂面板背水面与树脂面板土石坝之间设有上窄下宽的砂砾过渡层，下游坝坡面有块石护坡且设置马道，下游坡脚处有排水棱体。本发明施工简便，工期短，造价低、易维护，树脂面板及其配件由工厂规模生产质量有保证，是采用新型防渗及护坡材料的面板土石坝。

Description

树脂面板土石坝及其面板施工方法

技术领域

本发明涉及一种采用树脂面板作为防渗体及护坡材料的土石坝及其面板施工方法，具体的说是一种树脂面板土石坝及其面板施工方法。

背景技术

目前，土石坝常采用心墙式、斜墙式等防渗结构，其防渗材料有水泥混凝土、沥青混凝土、粘土等，该些坝型均存在着材料用量大、质量不易控制、施工难度大、工期长、造价高、不易维护等方面的不足。

发明内容

针对现有土石坝防渗结构的不足，本发明提出了一种树脂面板土石坝及其面板施工方法，它施工简便，工期短，造价低、易维护，树脂面板及其配件由工厂规模生产质量有保证，是采用新型防渗及护坡材料的面板土石坝。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

一种树脂面板土石坝，包括有建在河道或山涧岩基上的土石坝，土石坝横断面为梯形形状，土石坝坝顶设有防浪墙，上游坡脚处有一条从河床至两侧坝肩的趾座，上游坝坡面有树脂面板护坡，树脂面板与趾座、防浪墙之间分别通过弹性连接器、沉降连接器连接形成封闭的防渗体，树脂面板背水面与树脂面板土石坝之间设有上窄下宽的砂砾过渡层，下游坝坡面有块石护坡且设置马道，下游坡脚处有排水棱体。

所述的趾座为分段现浇混凝土结构，其内部的钢筋骨架与基槽锚筋连接，趾座的横断面为五边形棱体形状，趾座内侧的斜边正交于上游坝坡面，该斜边上有与各段趾座间相互连通的嵌槽，嵌槽内设置有弹性连接器，所述的弹性连接器为长条形状，其横断面为 “⊥”字形状，弹性连接器内部有钢板骨架。

所述的树脂面板为等厚、实心的平板，位于与趾座、防浪墙连接部分为异形树脂面板，其他均为相同尺寸的正方形树脂面板，在所述的砂砾过渡层内等距埋置有面板锚固件，面板锚固件的露出端与条形的面板座连接，面板座在上游坝面上围成错缝的方框形状，树脂面板嵌于面板座围框内，并有压条扣于面板座固定树脂面板。

一种树脂面板土石坝及其面板施工方法，依次按以下步骤进行：

（1）坝址测量放样，开挖坝基，清除杂物，趾座部位与其两侧岩基固结灌浆；

（2）开挖趾座基槽，在基槽内钻孔设置锚筋，立模绑扎趾座钢筋骨架，浇筑趾座混凝土；

（3）分层平齐填筑坝体土石料和过渡层砂砾料至坝顶，及时在砂砾过渡层表面涂抹水泥砂浆封层；

（4）待坝体沉降稳定后，从趾座顶面向岩基内钻孔进行帷幕灌浆；

（5）清理趾座斜面槽内杂物，槽口内压入密封胶，嵌入弹性连接器，拧紧螺栓固定；

（6）在水泥砂浆封层面上对面板锚固件位置测量放样，钻孔埋置面板座锚件，在面板座锚件露出端安置面板座，以及在趾座的弹性连接器上安置面板座；

（7）从坝底开始安装树脂面板，先清除坝底处面板座围框内的水泥砂浆封层；

（8）在该围框的面板座上压入密封胶，嵌入树脂面板，面板座上扣置压条固定；

（9）一个水平层的树脂面板安置后，从一侧坝肩开始，逐块在树脂面板背面***压浆管，压入粘土砂浆消除树脂面板与砂砾过渡层之间的空隙；

（10）依此，逐层清除水泥砂浆封层，面板座上压入密封胶，安置树脂面板，扣置面板座压条，树脂面板背水面压浆致密，直至坝顶；

（11）上游树脂面板护坡顶面的面板座与防浪墙基座用沉降连接器固定连接；

（12）完成整个上游坝坡面树脂面板的施工。

本发明中的树脂面板土石坝基于以下工作原理：树脂面板土石坝的树脂面板设置于上游坝坡面，为了便于安装，由小块树脂面板错缝拼装成整块面板，与趾座和防浪墙连接形成封闭的防渗体，并能起到防风浪冲刷等的护坡作用。由于蓄水位高，上游坝坡面的树脂面板承受巨大的水压力，使树脂面板后的砂砾过渡层和土石坝体产生压缩变形，将树脂面板向下游变位，而趾座安置于岩基内相对不产生位移，所以在树脂面板与趾座之间设置弹性连接器来抵御该位移变形，避免拉裂树脂面板渗漏水；由于土石坝体需较长的一段时间内才能终止沉降变形，为了克服土石坝体沉降变形对树脂面板的不利受力，在树脂面板与防浪墙之间设置沉降连接器来抵御该沉降变形；由于土石坝体由粘土和石块等组成，为了防止石块的尖角损坏树脂面板，所以在树脂面板与土石坝体之间设置细颗粒的砂砾过渡层；为了让树脂面板与砂砾过渡层之间不留空隙共同承受水压力，逐层对树脂面板与砂砾过渡层之间进行压浆致密；为了防止坝体滑坡，在上游坝坡设置稳定的坝坡，并由树脂面板来防渗与护坡，在下游坝坡除设置稳定的坝坡外，还设置块石护坡马道与排水棱体，防止雨水冲刷和排出坝体与坝基内的渗水，作为提高坝坡稳定的措施。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

本发明提出的一种树脂面板土石坝及其面板施工方法，采用了树脂面板为蓄水坝的防渗及护坡材料，该树脂面板与其面板座、面板锚固件为塑性材料，能抵御较大变形而不开裂，具有蓄水位高、蓄水位日变化幅度大、防渗漏、抗风浪与冰冻、易施工及维护、造价低、工期短、寿命长等特点，为水利水电工程建设增添了新的水工建筑物。

附图说明

图1为本发明的树脂面板土石坝侧剖视图。

图2为本发明的树脂面板土石坝前视图。

图3为本发明的树脂面板土石坝后视图。

图4为本发明的树脂面板土石坝后视图。

图5为本发明的趾座侧剖视结构示意图。

图6为本发明的树脂面板正剖视图。

图7为本发明树脂面板俯剖视。

图8为本发明树脂面板侧剖视结构示意图。

图中标号：1岩基、2上游水位、3下游水位、4坝顶、5土石坝体、6防浪墙、7沉降连接器、8砂砾过渡层、9块石护坡、10马道、11排水棱体、12固结灌浆、13帷幕灌浆；21基槽、22锚筋、23趾座、24钢筋骨架、25弹性连接器、26钢板骨架；31树脂面板、32面板锚固件、33面板座、34压条。

具体实施方式

参见图1、图2、图3和图4，为本发明的一种树脂面板土石坝，它建在河道或山涧岩基1上的树脂面板土石坝，该坝的土石坝体5横断面为梯形形状，坝顶4有防浪墙6，上游坡脚处有一条从河床至两侧坝肩的趾座23，上游坝坡面有树脂面板31护坡，树脂面板31与趾座23之间有弹性连接器25连接，树脂面板31与防浪墙6之间有沉降连接器7连接，形成封闭的防渗体。树脂面板31背水面与土石坝体5之间有上窄下宽的砂砾过渡层8，下游坝坡面有块石护坡9且设置马道10，下游坡脚处有排水棱体13。

参见图5，为本发明的趾座23为分段现浇混凝土结构，其内部的钢筋骨架24与基槽21锚筋22连接。趾座23的横断面为五边形棱体形状，趾座23内侧的斜边正交于上游坝坡面，该斜边上有各段趾座23间相互连通的嵌槽，嵌槽内设置有弹性连接器25。所述的弹性连接器25为长条形状，其横断面为 “⊥”字形状，弹性连接器25内部有钢板骨架26。

参见图6、7、8，为本发明的所述的树脂面板31为等厚、实心的平板，位于与趾座23、防浪墙6连接部分为异形树脂面板，其他均为相同尺寸的正方形树脂面板。在所述的砂砾过渡层8内等距埋置有面板锚固件32，面板锚固件32的露出端与条形的面板座33连接，面板座33在上游坝面上围成错缝的方框形状，树脂面板31嵌于面板座33围框内，并有压条34扣于面板座33固定树脂面板31。

本发明的一种树脂面板土石坝及其面板施工方法，依次按以下步骤进行：

（1）坝址测量放样，开挖坝基，清除杂物，趾座23部位与其两侧岩基固结灌浆12；

（2）开挖趾座23基槽21，在基槽21内钻孔设置锚筋22，立模绑扎趾座23钢筋骨架24，浇筑趾座23混凝土；

（3）分层平齐填筑坝体5土石料和过渡层8砂砾料至坝顶，及时在砂砾过渡层8表面涂抹水泥砂浆封层；

（4）待坝体5沉降稳定后，从趾座23顶面向岩基1内钻孔进行帷幕灌浆13；

（5）清理趾座23斜面槽内杂物，槽口内压入密封胶，嵌入弹性连接器25，拧紧螺栓固定；

（6）在水泥砂浆封层面上对面板锚固件32位置测量放样，钻孔埋置面板座锚件32，在面板座锚件32露出端安置面板座33，以及在趾座23的弹性连接器25上安置面板座33；

（7）从坝底开始安装树脂面板31，先清除坝底处面板座33围框内的水泥砂浆封层；

（8）在该围框的面板座33上压入密封胶，嵌入树脂面板31，面板座33上扣置压条34固定；

（9）一个水平层的树脂面板31安置后，从一侧坝肩开始，逐块树脂面31板背面***压浆管，逐块在树脂面板31背面***压浆管，压入粘土砂浆消除树脂面板31与砂砾过渡层8之间的间隙；

（10）依此，逐层清除水泥砂浆封层，面板座33上压入密封胶，安置树脂面板31，扣置面板座33压条34，树脂面板23背水面压浆致密，直至坝顶；

（11）上游护坡顶面的面板座33与防浪墙6基座用沉降连接器7固定连接；

（12）完成整个上游坝坡面树脂面板31的施工。

岩基1是坝基，承受大坝的荷载；上游水位2是上游蓄水的高度；下游水位3是下游水面的高程；坝顶4的作用是满足安全、构造及交通要求；土石坝体5的作用是形成能挡水的结构；防浪墙6的作用是防止波浪漫坝；沉降连接器7的作用是减小土石坝体5的沉降对树脂面板31的作用力；砂砾过渡层8的作用是保护树脂面板31，防止土石坝体5内的尖石损坏树脂面板31；水泥砂浆封层的作用是在土石坝体填筑过程中稳定砂砾过渡层，防止其松散与滑坡；块石护坡9的作用是保护坝坡面，防止雨水冲刷及冰冻侵蚀等；马道10的作用是提高坝坡面抗滑稳定，缓解竖向雨水水流的冲刷；排水棱体11的作用是防止产生管涌等渗透破坏；固结灌浆12的作用是提高坝基岩体的承载能力；帷幕灌浆13的作用是防止坝基岩体的渗漏；基槽21的作用是增加趾座23的抗滑力；锚筋22的作用是增加趾座23的抗滑力；趾座23的作用是设置帷幕灌浆13防渗，固定弹性连接器25，承担树脂面板31下滑的力；钢筋骨架24的作用是提高趾座23混凝土结构的强度；弹性连接器25的作用是在水压力作用下，树脂面板31发生向下游变形时，仍能与趾座23连接不渗漏水；钢板骨架26的作用是提高弹性连接器25的强度及抗疲劳；树脂面板31的作用是防渗与护坡；面板锚固件32的作用是固定面板座33；面板座33的作用是安置树脂面板31；压条34的作用是在面板座33上固定树脂面板31。

Claims (1)

1. 一种树脂面板土石坝，其特征在于：包括有建在河道或山涧岩基上的土石坝，土石坝横断面为梯形形状，土石坝坝顶设有防浪墙，上游坡脚处有一条从河床至两侧坝肩的趾座，上游坝坡面有树脂面板护坡，树脂面板与趾座、防浪墙之间分别通过弹性连接器、沉降连接器连接形成封闭的防渗体，树脂面板背水面与树脂面板土石坝之间设有上窄下宽的砂砾过渡层，下游坝坡面有块石护坡且设置马道，下游坡脚处有排水棱体。

2.根据权利要求1所述的树脂面板土石坝，其特征是：所述的趾座为分段现浇混凝土结构，其内部的钢筋骨架与基槽锚筋连接，趾座的横断面为五边形棱体形状，趾座内侧的斜边正交于上游坝坡面，该斜边上有与各段趾座间相互连通的嵌槽，嵌槽内设置有弹性连接器，所述的弹性连接器为长条形状，其横断面为 “⊥”字形状，弹性连接器内部有钢板骨架。

3.根据权利要求1所述的树脂面板土石坝，其特征是：所述的树脂面板为等厚、实心的平板，位于与趾座、防浪墙连接部分为异形树脂面板，其他均为相同尺寸的正方形树脂面板，在所述的砂砾过渡层内等距埋置有面板锚固件，面板锚固件的露出端与条形的面板座连接，面板座在上游坝面上围成错缝的方框形状，树脂面板嵌于面板座围框内，并有压条扣于面板座固定树脂面板。

4.一种树脂面板土石坝的面板施工方法，其特征在于：依次按以下步骤进行：

（1）坝址测量放样，开挖坝基，清除杂物，趾座部位与其两侧岩基固结灌浆；

（2）开挖趾座基槽，在基槽内钻孔设置锚筋，立模绑扎趾座钢筋骨架，浇筑趾座混凝土；

（3）分层平齐填筑坝体土石料和过渡层砂砾料至坝顶，及时在砂砾过渡层表面涂抹水泥砂浆封层；

（4）待坝体沉降稳定后，从趾座顶面向岩基内钻孔进行帷幕灌浆；

（5）清理趾座斜面槽内杂物，槽口内压入密封胶，嵌入弹性连接器，拧紧螺栓固定；

（6）在水泥砂浆封层面上对面板锚固件位置测量放样，钻孔埋置面板座锚件，在面板座锚件露出端安置面板座，以及在趾座的弹性连接器上安置面板座；

（7）从坝底开始安装树脂面板，先清除坝底处面板座围框内的水泥砂浆封层；

（8）在该围框的面板座上压入密封胶，嵌入树脂面板，面板座上扣置压条固定；

（9）一个水平层的树脂面板安置后，从一侧坝肩开始，逐块在树脂面板背面***压浆管，压入粘土砂浆消除树脂面板与砂砾过渡层之间的空隙；

（10）依此，逐层清除水泥砂浆封层，面板座上压入密封胶，安置树脂面板，扣置面板座压条，树脂面板背水面压浆致密，直至坝顶；

（11）上游树脂面板护坡顶面的面板座与防浪墙基座用沉降连接器固定连接；

（12）完成整个上游坝坡面树脂面板的施工。