[发明专利]大开挖方法难以实施时的挡水围堰型式

说明书

技术领域

本发明涉及一种水电建设中修建的挡水围堰型式。

背景技术

现有技术条件下，一般分期导流的混凝土纵向围堰均系在基坑中对堰基进行大开挖至基岩面后浇筑混凝土。在地质条件较好、覆盖层薄、导流流量小、河床宽度相对宽阔等条件下是可行的，但在覆盖层厚、导流流量大、河床宽度相对狭窄等条件下，混凝土纵向围堰高度往往较大，受导流挡、泄水建筑物与水工枢纽布置的限制，要在基坑中挖出混凝土纵向围堰堰基非常困难，因此，选择合理的围堰及覆盖层处理型式是非常重要的，否则，达不到工程进度要求，给工程按时发电留下隐患。

现有技术中也已经公开许多与水电站建设有关的各种施工技术，包括下沉沉井、封底、锁口桩、结合面凿毛并设连结筋等。参见《水利水电工程施工手册》中国电力出版社、《钢筋混凝土结构构造手册》冶金工业出版社。

现有技术中，下沉沉井主要运用于地下构筑物(如地下储气罐、储油罐、地下仓库、地下蓄水池、水处理池、地下泵房、地下停车场、地铁车站、地下防空洞、地下商场、地下变电站等)、建筑物构筑物基础(如高层建筑基础、高耸塔式建筑物基础、城市高架道路基础、钢厂高炉基础、重型设备基础、各种桥梁、港口码头、堤坝水闸等水中构筑物基础)及江心和岸边的井式构筑物等(见参考文献《沉井沉箱施工技术》人民交通出版社)。但这些应用中，沉井都是作为独立的个体使用。

一般沉井均需封底，当用于水电水利工程的纵向围堰时，对沉井地基处理一般要求较严，必须保证稳定、可靠，承受侧向力较大的沉井应座落在岩石基础上，并采取锚筋和钢筋混凝土封底(参见中国电力出版社的《水利水电工程施工手册》P562)；当天然地基上的浅基础沉降量过大或地基稳定性不能满足建筑物的要求时，常采用桩作基础(参见中国建筑工业出版社的《地基与基础》P453)。在水利水电工程中桩主要用于水闸、渡槽、输电线塔、变电站、防洪墙、工作桥等的基础，也经常应用于防冲、挡土、抗滑等工程中(参见中国电力出版社的《水利水电工程施工手册》P431)。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对覆盖层厚、围堰高度大、大开挖方法难以实施时的混凝土围堰，提供一种技术方案可行、结构可靠且能满足施工进度要求的覆盖层处理及堰体型式。

本发明提供的挡水围堰包括后浇混凝土和沉井群，沉井之间需要预留间隙，沉井进行封底，并在沉井与沉井间设锁口桩。

为了加强后浇混凝土与沉井群的传剪能力和保障联合体的安全稳定，将沉井与后浇混凝土结合面进行凿毛处理，并加设连结筋。

解决方案是：考虑沉井群下沉允许倾斜度要求，沉井与沉井之间需要预留间隙，由于围堰(沉井与后浇混凝土联合体)有防渗要求，井间预留间隙内后浇混凝土与沉井外壁面之间要达到高围堰的防渗效果的处理难度很大；同时为了减小高围堰的结构尺寸，需要在围堰迎水侧设置基础帷幕灌浆和排水廊道以减小基础底部扬压力，故以在围堰背水侧位置下沉沉井群较为合适。根据围堰挡水结构稳定与应力要求，结合沉井下沉对周围建筑物的影响范围分析成果，确定沉井群的平面位置，待沉井下沉到位并完成封底后进行沉井与沉井间挡土锁口桩的施工，锁口桩施工完毕即进行剩余堰体堰基及井间的开挖，同时将沉井与后浇混凝土结合面进行凿毛和连结筋接长等处理的施工，然后浇筑沉井断面以外的堰体混凝土。

本发明中沉井首先是作为独立的个体——临时挡土墙，在挡土墙围护下将围堰堰基开挖至建基面后还需与后浇混凝土形成整体作为一种复合型围堰来挡水。本发明中的锁口桩是一种挡土桩，主要考虑将沉井与沉井之间右端口封闭以开挖井间覆盖层，达到围堰建基要求；结合面凿毛并设连结筋是新老混凝土结合面常见的结构处理措施，但一般处理面积不大，本发明是用于大面积(沉井群左侧面)且传力要求高。

虽然上述这些施工方式如下沉沉井、封底、锁口桩、结合面凿毛并设连结筋等，单个来看是现有技术中已知的方法，但在水电工程行业能将这些单项技术组合到一块、运用到挡水围堰型式中却是首创。

本发明的有益效果是，通过采用沉井群可成功地解决堰基开挖场地布置的困难，对井群端部进行锁口后可以保证沉井与沉井间因下沉需要预留间隙内覆盖层的清理，同时由于后浇混凝土和沉井两者的施工有先后，后浇混凝土与沉井结合面将是一个薄弱结构面，通过将沉井与混凝土结合面凿毛，并加设连结筋后可以提高结合面的传剪能力，保证联合体的安全稳定。该发明设计合理，结构可靠，开挖支护与堰体结构完全结合，既节省投资又能满足施工进度要求，是大开挖方案难以实施时一种较好的覆盖层处理及堰体型式。

附图说明

图1为围堰型式与开挖关系横剖面图；