[发明专利]降低超高面板堆石坝面板挤压应力的坝体结构及实施方法

权利要求书

1.一种降低超高面板堆石坝面板挤压应力的坝体结构，其特征在于：该坝体(12)结构沿其轴线依次分为坝体(12)左侧段(4)、坝体(12)中间段(3)和坝体(12)右侧段(5)，其中坝体(12)左侧段(4)和坝体(12)右侧段(5)分别以角度α1和角度α2向上游偏转，形成中间凸向下游的折线型坝体(12)结构，利用蓄水后上游库水对坝体(12)水平向下游的推力作用，使坝体(12)转折部位附近的防渗面板(7)产生拉伸趋势，从而抵消防渗面板(7)浇筑后因坝体(12)沉降而产生的压应力。

2.根据权利要求1所述的降低超高面板堆石坝面板挤压应力的坝体结构，其特征在于：所述角度α1与左侧岸坡的坡度和坝体(12)结构高度成正向关系；所述角度α2与右侧岸坡的坡度和坝体(12)结构高度成正向关系。

3.根据权利要求1或2所述的降低超高面板堆石坝面板挤压应力的坝体结构，其特征在于：所述坝体(12)左侧段(4)上游坝面坡比为1：N1；所述坝体(12)中间段(3)上游坝面坡比为1：N；所述坝体(12)右侧段(5)上游坝面坡比为1：N2；其中N1＝N×cosα1，N2＝N×cosα2。

4.根据权利要求3所述的降低超高面板堆石坝面板挤压应力的坝体结构，其特征在于：所述坝体(12)左侧段(4)、坝体(12)中间段(3)和坝体(12)右侧段(5)上游坝面坡比满足稳定要求，一般不陡于1:1.3。

5.根据权利要求1或4所述的降低超高面板堆石坝面板挤压应力的坝体结构，其特征在于：所述坝体(12)中间段(3)上游坝面上经连接板(6)连接所述坝体(12)左、右侧段(4、5)上游坝面上的防渗面板(7)。

6.根据权利要求5所述的降低超高面板堆石坝面板挤压应力的坝体结构，其特征在于：

当所述坝体(12)中间段(3)长度小于16m时，坝体(12)中间段(3)上游坝面上设置一块所述连接板(6)，该连接板的两侧分别连接所述坝体(12)左、右侧段(4、5)上游坝面上的防渗面板(7)；

当坝体(12)中间段(3)长度介于16～24m之间时，坝体(12)中间段(3)上游坝面上设置左右两块相连的所述连接板(6)；

当坝体(12)中间段(3)长度大于24m之间时，坝体(12)中间段(3)上游坝面上设置左右两块所述连接板(6)，该坝体(12)中间段的上游坝面上、两连接板(6)之间设置防渗面板(7)。

7.根据权利要求1或6所述的降低超高面板堆石坝面板挤压应力的坝体结构，其特征在于：所述坝体(12)中间段(3)长度大于6m。

8.一种权利要求1～7任意一项所述坝体(12)结构的施工方法，其特征在于，步骤如下：

根据河床(2)的走向及两侧岸坡(1)的地形、地质条件，确定河床部位的坝体(12)中间段(3)布置，以垂直岸坡地形为原则进行布置；

根据两侧岸坡(1)的地形坡度和拟修建坝体(12)结构的高度，确定坝体(12)左侧段(4)相对于坝体(12)中间段(3)偏转角度α1，坝体(12)右侧段(5)相对于坝体(12)中间段(3)的偏转角度α2；

根据α1、α2，确定坝体(12)左侧段(4)、坝体(12)中间段(3)和坝体(12)右侧段(5)的上游坝面坡比，其中坝体(12)左侧段(4)上游坝面坡比为1：N1，坝体(12)中间段(3)上游坝面坡比为1：N，坝体(12)右侧段(5)上游坝面坡比为1：N2，N1＝N×cosα1，N2＝N×cosα2，上游坝面坡比满足稳定要求，一般不陡于1:1.3；

根据填筑材料的质量，以及坝体(12)变形控制要求，确定坝体(12)填筑分区以及下游坡比，进行典型断面设计；

根据坝体(12)左侧段(4)、坝体(12)中间段(3)和坝体(12)右侧段(5)布置、坝体(12)断面、地形地质条件，确定趾板(9)布置，根据地质条件和防渗要求，确定趾板(9)结构尺寸和配筋设计；

确定防渗面板(7)和连接板(6)的结构厚度，顶部0.3m～0.35m，底部随高度按(0.003～0.0035)H递增，H为面板(7)的顶部至相应部位的高差，确定防渗面板(7)和连接板(6)配筋设计，在结构缝附近增设加强筋；

根据结构缝受力和变形特性将结构缝分为周边缝(10)、垂直缝(11)、水平缝(13)，根据预测的运行后变形情况以及水头进行结构缝及止水的细部结构设计；

按照“坝基开挖-混凝土趾板施工-坝体(12)填筑-坡面砂浆防护-河床部位大坝上游面板、连接板施工-两侧库岸部位大坝上游面板施工-上游面结构缝表面止水施工-坝顶防浪墙施工-坝顶水平缝施工-坝顶填筑-路面结构施工”的总体顺序进行大坝的施工，混凝土趾板、防渗面板、连接板、防浪墙施工包括与之连接的需预先埋设的结构缝止水施工。