[发明专利]一种适用于宽大断层的重力坝拱基础承载板结构

说明书

本发明涉及水利水电工程技术领域，具体是一种适用于宽大断层的重力坝拱基础承载板结构。本发明包括断层，断层上设置有坝体，坝体底部设有钢筋砼承载板，钢筋砼钢筋砼承载板底部于断层内，在断层的迎水面和背水面分别设置有坝踵钢筋砼微拱换填塞和坝趾钢筋砼微拱换填塞，坝踵钢筋砼微拱换填塞和坝趾钢筋砼微拱换填塞之间布置有n个坝基中部钢筋砼微拱换填塞。本发明具有可以大大减小开挖量，充分利用拱梁的拱效应将荷载传递到两侧较好基岩上，提高了断层部分的承载力；宽大的承载板也可以将坝体荷载均化，减小了混凝土塞所需承担的荷载，减缓了混凝土塞底部应力集中的现象等优点。

技术领域

本发明涉及水利水电工程技术领域，具体是一种适用于宽大断层的重力坝拱基础承载板结构。

背景技术

在水利水电工程中，混凝土重力坝主要依靠自重在坝基面产生的摩擦力以及坝体与地基间的凝聚力来抵抗水荷载以维持稳定，其坝基岩体岩性对坝体的变形和稳定影响显著，故混凝土重力坝对地基条件要求较高，常常修建于稳定的基岩上，但重力坝选址有时不可避免的存在大断层或超大断层，宽大断层对重力坝这类刚性坝体影响是极为显著的，其主要表现在以下方面：一、宽大断层削弱坝基承载力，在断层部分由于承载力不足，会引起坝基应力集中和坝体的不均匀变形，从而产生裂缝等变形破坏；二、断层部分物理力学性质较差，坝基抗滑力难以满足要求。

针对以上问题，在目前现有的工程实例中，往往在坝体基础设置截面为梯形的混凝土塞，用梯形两侧与硬岩接触面积来增加抗滑力，提高坝体抗滑稳定，通过岩塞侧面传递荷载给两侧基岩，增加承载力，减小施工期及蓄水期的沉降。这样常规的基础处理方式有以下不足：①通过换填混凝土塞来提高断层部分的承载力，需要对坝基进行较大的开挖，对断层的扰动较大，特别是存在宽大断层的情况，施工期坝基暴露时间更长，进一步削弱坝基的岩体质量，②重力坝坝基的坝踵和坝趾位置应力集中较为明显，坝基处理过程中采用整体全断面的开挖，顺河流方向坝基中部混凝土强度利用不足，不够经济；③混凝土塞底部会有向下弯曲的趋势，在宽大断层处理中，底部极有可能因抗拉能力不足产生裂缝；④基岩承载能力有限，混凝土塞单独承担坝体荷载时，其底部嵌入基岩部分应力集中现象明显，坝基承载力满足不了要求；⑤岩塞单独承担坝段自重时，由于底部断层所占比例较大，断层所在坝段沉降问题显著。，特此研究发明了一种适用于宽大断层的重力坝拱基础承载板结构。

发明内容

本发明提供一种适用于宽大断层的重力坝拱基础承载板结构，目的在于为了更好地解决重力坝在宽大断层坝基上采用混凝土塞处理方式上的不足，达到满足作为重力坝坝基承载力、抗滑稳定等的要求。

本发明采用如下技术方案实现发明目的：

一种适用于宽大断层的重力坝拱基础承载板结构，包括断层，断层上设置有坝体，坝体底部设有钢筋砼承载板，钢筋砼钢筋砼承载板底部于断层内，在断层的迎水面和背水面分别设置有坝踵钢筋砼微拱换填塞和坝趾钢筋砼微拱换填塞，坝踵钢筋砼微拱换填塞和坝趾钢筋砼微拱换填塞之间布置有n个坝基中部钢筋砼微拱换填塞。

前述的适用于宽大断层的重力坝拱基础承载板结构中，所述钢筋砼承载板的浇筑边界取决于基础开挖范围，宽为B1，垂直大坝轴线方向的长度为L1，L1与坝体底部垂直轴线方向宽度一致；钢筋砼承载板底部布置有一层钢筋。

前述的适用于宽大断层的重力坝拱基础承载板结构中，所述钢筋砼承载板的厚度H1不小于0.07倍坝高。

前述的适用于宽大断层的重力坝拱基础承载板结构中，垂直于大坝轴线方向上的两侧，相对于坝体迎水面和背水面分别向上游和下游延伸出L2后分别设置有尺寸相同的坝踵钢筋砼微拱换填塞和坝趾钢筋砼微拱换填塞，两个构件垂直于大坝轴线方向上，两侧均设置有斜坡，坡度为β=115°-120°，厚度为H2，L2=H2×β，H2=0.9-1.2H1，顶部长度为L3，底部长度为L4，L3=L4+2L2；沿大坝轴线方向上，顶部宽度为B2，底部宽度为断层宽度B, 深入完整岩体宽度为B4，两侧设置有斜坡，斜坡宽度为B5，坡度为α，α角度为120°-145°，斜坡上布置有钢筋桩。