[实用新型]用于碾压混凝土重力坝的基础垫层结构

说明书

技术领域

本实用新型属于水利水电工程技术领域，尤其涉及一种用于碾压混凝土重力坝的基础垫层结构。

背景技术

碾压混凝土重力坝是二十世纪八十年代以来发展较快的一种新的筑坝技术，其是把土石坝施工中的碾压技术应用于混凝土坝，采用自卸汽车或皮带输送机将干硬性混凝土运到仓面，以推土机平仓，分层填筑，振动压实成坝。由于结构设计简单、施工工期短、就地取材、工程造价低等诸多优点，碾压混凝土重力坝已成为当前水电工程中最具竞争力的坝型之一,尤其是在一些建设环境恶劣的地区(高寒、高海拔、交通不便)，其优越性更加明显。

在目前的高碾压混凝土重力坝设计过程中，为了保证大坝的整体稳定性，在碾压层与地基基础之间通常要设置一个基础垫层，采用常态混凝土浇筑，厚度一般为2米，长度超过100米，宽度大于20米。

目前，传统的碾压混凝土重力坝基础垫层采用全素常态混凝土，采用薄层浇筑，每层厚度1米～1.5米。基础垫层混凝土浇筑完毕以后，采用保温材料覆盖，然后再进行工程后续工作。然而，通过总结我国近十多年的工程建设情况来看，该碾压混凝土重力坝的基础垫层存在一个突出的问题就是开裂，尤其是在高寒、高海拔地区修建的碾压混凝土重力坝，其基础垫层的防裂问题更为突出。同时，由于基础垫层本身承受的约束应力较大，在大坝运行期也易出现开裂问题。

在施工期出现开裂，需要将局部垫层挖掉，然后重新浇筑，不仅影响工程工期，而且提升工程造价。在运行期出现开裂，极易进一步诱发较大的劈裂，有可能产生渗流通道，危及大坝的运行安全。

本申请的发明人在深入研究高碾压混凝土重力坝应力变形特性的基础上，得出造成基础垫层混凝土开裂的风险因素主要有：

(1)基础垫层混凝土处于强约束区，自身承受的约束应力较大；

(2)基础垫层与上层碾压层之间的浇筑间歇期较长(一般会超过2个月)，承受的气温变化温度应力较大；

(3)现代连续-快速施工条件下，垫层内部混凝土散热并不充分，处于带热工作状态；

(4)采用全素混凝土，基础垫层的极限抗拉能力不能抵挡其承受的拉应力时，便会出现开裂。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种防裂能力更好的用于碾压混凝土重力坝的基础垫层结构。

为解决上述技术问题本实用新型所采用的技术方案是：用于碾压混凝土重力坝的基础垫层结构，基础垫层为长方形的混凝土结构，基础垫层在上游面一端设置有上游温度钢筋、在下游面一端设置有下游温度钢筋。

进一步的是：基础垫层的长度为100米～150米、宽度为20米～30米，上游温度钢筋设置于以上游面为起点、距上游面20米～25米处为终点的范围内，下游温度钢筋设置于以下游面为起点、距下游面20米～25米处为终点的范围内。

进一步的是：在竖直方向上，上游温度钢筋、下游温度钢筋均布置于基础垫层混凝土中上部。

进一步的是：上游温度钢筋、下游温度钢筋离仓面顶面距离相同，均为20厘米。

进一步的是：上游温度钢筋在顺水流方向的间距为20厘米～30厘米、在横水流方向的间距为40厘米～60厘米；下游温度钢筋的钢筋间距与上游温度钢筋的钢筋间距呈相同设置。

本实用新型的有益效果是：

(1)工程结构更加安全可靠

本实用新型在基础垫层混凝土内部布设有温度钢筋，可以最大限度地改善重力坝基础约束区的应力分布状态，增强基础混凝土的极限承载能力，起到较好地防裂的效果。

(2)经济性

只针对局部高应力区布设钢筋，增加工程量较少。

(3)环境适应性

未来我国将在高寒高海拔地区修建大批碾压混凝土坝，其恶劣的气候环境对基础垫层混泥土的综合性能要求越来越高，采用本实用新型，可以较好地适应当地的环境气候，保证坝体结构的稳定性。

(4)工程隐患的预见性

考虑到我国已经有多个大坝的基础垫层在运行期出现了开裂现象，本实用新型针对工程隐患区做了加固设计，具有较好的预见性。

附图说明

图1是本实用新型的平面布置图；

图2是本实用新型的侧向剖视图；

图中标记：1-上游温度钢筋、2-下游温度钢筋。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1、图2所示，本实用新型中的基础垫层为长方形的混凝土结构，基础垫层在上游面一端设置有上游温度钢筋1、在下游面一端设置有下游温度钢筋2。