[发明专利]一种混凝土堆石坝的防渗面板抗震结构及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及水利水电面板坝混凝土防渗面板的一种抗震结构。尤其是一种混凝土堆石坝的防渗面板抗震结构及其施工方法。

背景技术

混凝土面板作为面板堆石坝的主要防渗结构，其安全可靠性是坝工界一直关注的主要问题之一。由于混凝土材料抵抗拉伸变形的能力较弱，在自重及地震荷载作用下易产生贯穿面板的结构性水平拉裂缝，使该部位防渗体系失效。

现有部分面板坝设置水平施工缝，其中紫坪铺面板堆石坝经历“5.12汶川大地震”后，在二三期面板施工缝处发生了错台。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单，可有效降低面板地震动应力、避免地震作用时面板开裂破损及错台现象发生的混凝土堆石坝的防渗面板抗震结构及其施工方法。

本发明解决现有技术问题所采用的技术方案：一种混凝土堆石坝的防渗面板抗震结构，包括设有多块等宽防渗面板的混凝土堆石坝主体，所述防渗面板内配设有钢筋，在所述混凝土堆石坝主体的70%-85%高度处的防渗面板上设置永久性水平缝，所述永久性水平缝垂直于所述混凝土堆石坝主体的防渗面板的坡度方向；所述防渗面板内的钢筋不经过该永久性水平缝；永久性水平缝的长度为所述混凝土堆石坝主体坝轴长的0.3倍；位于永久性水平缝上、下两侧的混凝土堆石坝主体的垫层或过渡层内埋设有拉筋构件，且拉筋构件的一端固定于防渗面板的内部，永久性水平缝每一侧的拉筋构件为2～3条，每条拉筋构件的长度为4m～8m，每条拉筋构件的宽度为每块防渗面板宽度的1/4;且拉筋构件沿坝轴向以每条拉筋构件的宽度为间隔等距设置；所述永久性水平缝每一侧的第一条拉筋构件距永久性水平缝的距离为0.5m，其余相邻拉筋构件的间距以2为公比呈等比数列递增；多块防渗面板之间设有竖缝，拉筋构件与防渗面板内部的相连端与竖缝所在位置不重合。

所述永久性水平缝内涂有止水材料层；顶端设有柔性填料层，所述永久性水平缝的底端设有水泥砂浆垫层和一对止水铜片，一对止水铜片垂直于所述水泥砂浆垫层且对称设于所述水泥砂浆垫层上。

所述防渗面板之间的竖缝处设有止水铜片，所述永久性水平缝处的止水铜片与竖缝处的止水铜片的连接处利用整体接头相连。

所述拉筋构件为土工格栅或钢筋网。

一种混凝土堆石坝的防渗面板抗震结构的施工方法，包括以下步骤：

A、确定永久性水平缝的施工位置：即确定在混凝土堆石坝主体的70%-85%高度处，30%坝轴长范围内的防渗面板处进行永久性水平缝施工； 

B、埋设拉筋构件：在确定好的永久性水平缝施工位置的上下两侧，随混凝土堆石坝主体上升的垫层或过渡层内埋设拉筋构件，所述拉筋构件为土工格栅或钢筋网；拉筋构件的另一端伸出混凝土堆石坝主体适当长度以便以后与防渗面板的浇筑粘结，起到限制永久性水平缝两侧的防渗面板相对位移的作用；其中，拉筋构件埋设于永久性水平缝的施工位置的上下两侧所对应的混凝土堆石坝主体内各埋设2～3条拉筋构件，每条拉筋构件的长度为4m～8m，每条拉筋构件的宽度为每块防渗面板宽度的1/4；其中，每侧的第一条拉筋构件距所述永久性水平缝的距离为0.5m，其余相邻拉筋构件的间距以2为公比呈等比数列递增；且使拉筋构件沿坝轴向以每条拉筋构件的宽度为间隔等距设置；

C、永久性水平缝的施工位置处的止水设置：根据永久性水平缝位置高程，沿永久性水平缝的施工位置人工挖槽铺设水泥砂浆垫层并人工抹平；在水泥砂浆垫层上铺设底部止水铜片，并使止水铜片的鼻子朝上；其中永久性水平缝处的止水铜片与防渗面板间的竖缝处的止水铜片连接处使用整体接头；

D、架设钢筋：采用将钢筋运输到坝面安装或人工坝面直接绑扎的方法进行钢筋架设；其中钢筋不穿过永久性水平缝并要避开步骤C中的止水设置；

E、浇筑混凝土：混凝土采用无轨滑模施工，将拉筋构件的沿出部分用混凝土浇筑于防渗面板的混凝土层内，并形成与面板坡度垂直的永久性水平缝；永久性水平缝的上、下两侧按先后顺序分期施工；并将靠近永久性水平缝的止水铜片的部位振捣密实；

F、表面止水施工：待永久性水平缝上下侧处的防渗面板与拉筋构件均浇筑完成后，进行表面止水施工。

本发明的有益效果在于：本发明结构简单，通过给出局部加设永久性水平缝的位置、数量以及结构形式，有利于工程上高效便捷地进行使用。通过设置拉筋构件可控制永久性水平缝位置处面板变形，可以有效地预防地震动作用下面板错台的发生。该发明可以良好地改善地震动作用下面板受力情况，防止面板被拉裂而造成渗漏。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。