[实用新型]混凝土重力坝止水布置结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种重力坝的止水布置结构，尤其是一种适应于高地震烈度区混凝土重力坝的止水布置结构。

背景技术

开发水能资源是当前我国重要的能源战略发展方针，水电作为一种可再生清洁能源在国民经济中扮演了重要的角色。混凝土重力坝作为一种常见的大坝结构形式被广泛运用于水电工程建设中。大坝防渗一般包括坝体防渗、基础防渗。其中坝体防渗除依靠混凝土自身防渗性能外，还包括坝段间横缝防渗，基础防渗通常在坝体建基面以下设防渗帷幕。

重力坝结构受力特点为：在水压力、自重等荷载综合作用下，坝踵区域为低压甚至局部为拉应力区，坝趾区域承受较大的压应力。在地震荷载作用下，坝踵区域拉应力范围会进一步加大，拉应力数值往往超出了混凝土可承受的范围，造成坝踵区域混凝土局部开裂，但设计会控制开裂范围不超过帷幕灌浆的范围，否则设计失败；特别是在高地震力作用下，坝踵区域拉应力数值和拉应力范围均较大，混凝土开裂范围也逐步增大。按照现有的止水结构布置，由于坝踵区混凝土开裂，水流将绕过坝体止水和防渗帷幕渗入大坝底部，造成大坝杨压力增大，给大坝稳定带来不利影响。

因此，坝踵区域的防渗安全，成为重力坝特别是高地震烈度区重力坝需重点解决的难题。

实用新型内容

为了克服现有重力坝防渗结构应用于高地震烈度区有渗漏风险的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种安全性更高的、适应于高地震烈度区的混凝土重力坝止水布置结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：混凝土重力坝止水布置结构，重力坝的坝体采用防渗混凝土，坝体之间的横缝处设置有延伸到坝体建基面以下的坝体横缝间止水，在坝体建基面以下设有防渗帷幕，在坝踵区域，所述坝体横缝间止水水平弯折并延伸至设置于下游的低拉应力或压应力区的梯形混凝土槽内，所述梯形混凝土槽位于防渗帷幕的灌浆范围内，梯形混凝土槽通过锚筋固定在基岩上。

本实用新型的有益效果是：可以在高地震烈度区混凝土重力坝防震抗震止水设计中应用，可有效保障止水结构在高地震烈度作用下的安全有效，也可以用作一般地震烈度区混凝土重力坝的防震抗震止水结构。

附图说明

图1是采用本实用新型止水布置结构的重力坝的横剖面图。

图2是现有常规的重力坝坝踵区域止水连接方式的示意图。

图3是本实用新型的混凝土重力坝止水布置结构的示意图。

图中标记为，1-坝体横缝间止水，2-坝体，3-防渗帷幕，4-坝体建基面，5-梯形混凝土槽，6-锚筋，7-坝踵区域，8-坝趾区域，9-裂缝，10-水流。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图2所示，目前常用的重力坝的坝体2采用防渗混凝土，坝体2之间的横缝处设置有延伸到坝体建基面4以下的坝体横缝间止水1，在坝体建基面4以下设有防渗帷幕3，坝踵区域7的坝体横缝间止水1的连接方式是，坝体横缝间止水1向下延伸50cm，深入梯形混凝土槽5内，梯形混凝土槽5内设锚筋6，将梯形混凝土槽5与基岩固定连接，但梯形混凝土槽5位于防渗帷幕3的上游，未与防渗帷幕3搭接。

该止水连接方式存在如下问题：

第一，正常运行情况下水流绕渗的问题。坝体横缝间止水1与防渗帷幕3范围未搭接，在水压作用下，水流10将通过基岩从止水1与防渗帷幕3未搭接区域绕渗至下游，造成水库渗漏损失，同时增大了坝基底面的扬压力。

第二，遭遇地震破坏直接渗漏的问题。在地震作用下，坝踵区7混凝土局部拉裂，止水1也可能被拉坏，水流10将沿开裂处直接渗漏至下游，造成坝基底面杨压力增大。

如图1、图3所示，为解决以上问题，提高重力坝的止水布置的安全性，尤其是要使得在用于高地震烈度区时，能进一步保证大坝安全，本实用新型采用了以下的混凝土重力坝止水布置结构，在坝踵区域7，坝体横缝间止水1水平弯折并延伸至设置于下游的低拉应力或压应力区的梯形混凝土槽5内，所述梯形混凝土槽5位于防渗帷幕3的灌浆范围内，梯形混凝土槽5通过锚筋6固定在基岩上。由于梯形混凝土槽5设置在坝踵低拉应力区或压应力区(宜通过计算确定)，且位于防渗帷幕3灌浆范围内，可以保证梯形混凝土槽5附近的止水不会被拉坏，保证止水和帷幕灌浆系统可靠连接，形成封闭系统，保证大坝防渗系统的整体性。上述结构适应了混凝土重力坝结构的受力特点，即便在强地震作用下重力坝坝踵区域局部开裂形成裂缝9，也可确保止水和防渗帷幕3可靠连接，确保大坝防渗安全，同时也减少或避免了水流10通过止水和帷幕之间的未搭接区域绕渗问题。

对于重力坝断面上游为铅直的情况，止水仍可按上述思路进行弯折。