[发明专利]一种重力面板堆石坝及其施工方法

说明书

本发明涉及一种重力面板堆石坝及其施工方法，属于水利工程技术领域。包括混凝土面板、垫层、L形厚板、堆石混凝土区等部件，混凝土面板铺设在坝体上游侧迎水面，其下游侧是垫层，垫层下游侧为堆石混凝土区，沿坝高每隔一定距离设置一道L形厚板，L形厚板可水平设置，板端朝向下游，深入到堆石混凝土区内，另一端为大头端，朝向上游，支撑混凝土面板，堆石混凝土区下游侧为主堆石区和次堆石区，起到约束堆石混凝土区的变形的作用；排水廊道位于堆石混凝土区内，起到排出坝体、坝基上游渗水，降低坝基扬压力，提高坝体稳定性的作用。本发明充分利用重力坝和面板堆石坝的优点，减小面板的变形量，降低面板发生破坏的概率，确保高面板堆石坝的安全。

技术领域

本发明涉及一种重力面板堆石坝及其施工方法，属于水利工程技术领域。

背景技术

现有面板堆石坝主要由钢筋混凝土面板和堆石体组成，钢筋混凝土面板主要起防渗作用，堆石体主要起承担坝体上游侧水荷载维持坝体稳定的作用。钢筋混凝土面板能否正常工作直接决定了坝体的安全性能，因此钢筋混凝土面板的合理设计是决定面板堆石坝安全的关键因素之一。虽然钢筋混凝土面板有很多优点，但也有很多缺点，比如：抗拉强度低，属脆性材料、可塑性差，适应变形能力低等。为了克服这些缺点，目前在面板设计时，在面板内设置了很多的垂直缝和周边缝，以适应坝体在水荷载作用下的变形。尽管垂直缝和周边缝的设置增强了面板的变形能力，但实际工程中还是存在面板中部发生挤压破坏的现象，导致面板破坏影响到坝体的安全。根据大量工程经验发现，导致面板发生破坏，主要原因就是由于堆石区变形较大，置于堆石区上的面板不能适应这种大变形，最终发生破坏。虽然目前使用大型振动碾，可以提高堆石区的变形模量，但是坝体在运行期堆石区的徐变量依然较大，面板发生破坏的概率依然较高，给高面板堆石坝的修建带来很大的风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种重力面板堆石坝及其施工方法，目的是克服传统高面板堆石坝面板容易出现裂缝的问题，该坝型可以充分利用重力坝变形小、安全性高的优点和面板堆石坝具有适应变形能力强、水泥用量低、造价低的优点，从根本上解决高面板堆石坝面板容易出现裂缝的问题，提高高面板堆石坝的安全性和可靠性。

本发明采用的技术方案是：一种重力面板堆石坝，包括混凝土面板、垫层、L形厚板、堆石混凝土区、主堆石区、次堆石区、趾板、防渗帷幕、防浪墙、排水廊道、坝体排水管、坝基排水孔、集水井、坝基排水管、坝肩排水管、横缝；

混凝土面板铺设在坝体上游侧迎水面，所述堆石混凝土区，位于地基之上，剖面呈梯形，坝底宽、坝顶窄，下游坡比约为1：0.2~1：0.5，沿坝轴线每隔一定距离设置横缝，混凝土面板放置在趾板上，趾板放置在基岩上且下方与防渗帷幕紧密相连，混凝土面板沿坝高每隔一定距离设置一道L形厚板，L形厚板水平设置，板端朝向下游，深入到堆石混凝土区内部，另一端为大头端，朝向上游，支撑混凝土面板， L形厚板与混凝土面板之间设置有止水措施，混凝土面板顶部与防浪墙紧密相连，混凝土面板下游侧为垫层，垫层下游侧为堆石混凝土区，堆石混凝土区下游侧为主堆石区，主堆石区下游侧为次堆石区，所述排水廊道设置在河床坝段及需要设置排水廊道的坝肩坝段的堆石混凝土区底部，排水廊道顶部间距布置坝体排水管，排水廊道底部间距布置坝基排水孔，在未设置排水廊道的坝肩坝段的坝体底部设置坝肩排水管，排水管的出口与排水廊道连通，在河床段排水廊道的起坡点设置集水井，用于汇集廊道的渗水，集水井底部设有通向下游的排水管，用于自动排泄集水井中的水。

所述的混凝土面板沿坝高每隔100米设置一道L形厚板，所述的L形厚板采用C30以上的钢筋混凝土浇筑，厚度为500~1000mm。

所述的L形厚板的板端深入到堆石混凝土区5m~10m。

所述的堆石混凝土区的堆石料不同于主堆石区中的主堆石料，堆石混凝土区的堆石料的粒径为0.2m~0.8m。

所述的堆石混凝土区，通过在堆石中填充自密实混凝土形成。

一种重力面板堆石坝的施工方法，包括如下步骤：