[发明专利]一种200m级高面板堆石坝防渗体抗震设计方法

说明书

技术领域

本发明属于水利水电技术领域，具体说，涉及一种200m级高面板堆石坝防渗体抗震设计方法。

背景技术

面板堆石坝是用填筑于堆石体上游的趾板、连接板、混凝土面板作为防渗设施的土石坝，主要由堆石体和防渗系统组成，包括面板、趾板、垫层、过渡层、主堆石区、次堆石区。

汶川地震以来，我国对在高烈度区设计及建造的200m～300m级高面板堆石坝的工程防渗体设计提出了更高的要求，分析防渗体抗震设计的可靠性和安全性具有十分重要的必要性和工程意义。强震作用下坝体地震永久变形可引起面板拉压破坏、水平施工缝错台、面板脱空等局部破坏，震后面板混凝土及接缝止水的局部破坏将会对大坝防渗系统的止水性能产生影响，使渗流量增加。另外，坝体无论是自然沉降还是一次性震陷，较大变形均可能导致防渗面板脱空、错台和拉压破坏,这已为国内外150m级以上高坝工程的运行经验所验证。因此，为了解决强震区易发生较大地震变形引起面板错台、脱空和拉压破坏的问题，需要对上游防渗体结构进行改进，提高防渗体系和坝体抵御强震的能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种200m级高面板堆石坝防渗体抗震设计方法，以解决上述问题。

本发明的实施例提供了一种200m级高面板堆石坝防渗体抗震设计方法，包括：

在200m级高面板堆石坝上游面板水平施工缝处设置一级平台；

对平台区域底部进行帷幕灌浆；

在平台上进行混凝土趾板施工，通过连接缝将所述趾板与上、下部面板相连，并设置止水，组成200m级面板坝整体防渗体系；

在坝体4/5坝高以上堆石体区域铺设钢塑双向土工格栅。

进一步，在200m级高面板堆石坝上游面板水平施工缝处设置一级平台之前还包括：确定强震作用下200m级高面板堆石坝混凝土面板高拉压应力区域，进而确定该平台和土工格栅的布置高程。

进一步，在坝体4/5坝高以上堆石体区域铺设钢塑双向土工格栅之后还包括：在平台区域面板、趾板和连接缝中设置位移、应力和加速度传感器。

与现有技术相比本发明的有益效果是：通过在200m级高面板堆石坝上游面板水平施工缝处设置一级平台，同时在坝体4/5坝高以上堆石体区域铺设钢塑双向土工格栅，该抗震设计方法可有效降低混凝土面板结构发生拉压破坏、错台和脱空的危险性，显著提高200m级面板堆石坝防渗体结构抵抗强震的能力。

附图说明

图1是本发明一种200m级高面板堆石坝防渗体抗震设计方法-具体实施例中一级平台和钢塑双向土工格栅布置示意图；

图2是图1中20的结构示意图；

图3是图1中10的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

本实施例提供了一种200m级高面板堆石坝防渗体抗震设计方法，包括如下步骤：

1)在200m级高面板堆石坝上游面板水平施工缝处设置一级平台。

2)对平台区域进行帷幕灌浆。平台区域选择20m×20m区域(深度20m，向坝内延伸20m)。

3)在平台上进行混凝土趾板施工，通过连接缝将所述趾板与上、下部面板相连，并设置止水，组成200m级面板坝整体防渗体系。

平台宽度为5m，铺设宽度为5m的趾板，并进行其与下部面板连接缝的施工，设置三道止水，在保持坝顶宽度且不额外增加下游征地面积的条件下调整平台上部面板坡度，施工平台上部面板和其与平台趾板的连接缝，设置三道止水。

4)在坝体4/5坝高以上堆石体区域铺设土工格栅。

采用钢塑双向土工格栅，按反包法铺设，长度为50m，层距2m，坝顶区域进行贯通。

土工格栅属于特种土工合成材料，其具有良好的结构稳定性、耐冲击性及便于施工等显著特点，本实施例将其用于土石坝坝顶加固，可有效降低坝顶震陷，显著提高坝体上部区域的整体和局部抗震稳定性。