[发明专利]混凝土面板堆石坝的断面分区结构

说明书

本发明公开了一种混凝土面板堆石坝的断面分区结构，从上游到下游依次包括混凝土面板、油脂层、透水混凝土、主堆石区、次堆石区、块石护坡，在混凝土面板和主堆石区之间设置透水混凝土，代替传统的垫层区以及过渡区，并在透水混凝土的表面涂抹油脂层，透水混凝土顶部延伸至坝顶，底部延伸至坝底，厚度≥0.3m。通过用透水混凝土代替垫层区和过渡区，并在透水混凝土表面涂抹润滑油脂，可有效的解决传统垫层料使用寿命短、施工难度大以及垫层料级配要求高等问题。本发明施工方便快捷，能有效提高面板堆石坝的使用寿命和维修养护难度。

技术领域

本发明涉及混凝土面板堆石坝，尤其是一种混凝土面板堆石坝的断面分区结构。

背景技术

面板堆石坝由防渗面板、防渗接地结构、堆石坝体三大部分组成，规范规定了面板堆石坝的分区，由上到下分别为趾板、面板、垫层、过渡料、主堆石区、次堆石区等。其中垫层渗透系数介于10^-4cm/s～10^-3cm/s之间，而其后的过渡料的作用为保护垫层料，防止其发生渗透破坏。垫层料的最主要作用为给面板提供均匀支撑，起坝体第二道防线的作用，通过长期不断的总结发展，当前的垫层料选材上要求材料满足低压缩性、高抗剪强度、抗分离性，同时还要有一定的半透水性，垫层料的选择多采用工程类比法，国内常用垫层料有两种，一种是采用人工碎石和机制砂掺和而成，另一种是采人工碎石和天然砂掺和而成。现行规范对过渡料要求级配连续，最大粒径不宜超过300mm，低压缩性、高抗剪强度和自由排水性能，一般采用专门开采的细堆石料、经筛选加工的天然料和冻挖料等。传统垫层施工工艺有坡面超填后修整防护或采用挤压边墙等施工工艺，施工工艺相对复杂，并存在以下不足：①传统方法可能造成坡面亏坡，挤压边墙对面板会造成一定的约束作用；②上游面是斜坡，垫层料和过渡料在坝体沉降过程中极易脱落而拉裂，造成面板与垫层脱空，进而起不到作用；③部分工程选料困难，垫层料和过渡料需人工加工，成本较高；④施工过程干扰较大，影响施工工期。

透水混凝土又称多孔混凝土，是由骨料、胶结材料、水及添加剂组成混合料再经特殊制作工艺制成的非封闭型多孔混凝土制品。水泥透水混凝土具有制作简单、耐久性好等优点，在道路、码头、挡墙等工程中得到了不同程度的应用。本世纪初，我国相继开展透水混凝土的应用，目前国内完整的透水混凝土国家行业标准也在建设编写中。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种混凝土面板堆石坝的断面分区结构，采用透水混凝土代替传统垫层料和过渡料，透水混凝土和面板堆石坝之间涂抹油脂，减少对面板的约束，提高垫层区的强度和使用寿命。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：一种混凝土面板堆石坝的断面分区结构，从上游到下游依次包括混凝土面板、油脂层、透水混凝土、主堆石区、次堆石区、块石护坡，在混凝土面板和主堆石区之间设置透水混凝土，代替传统的垫层区以及过渡区，并在透水混凝土的表面涂抹油脂层，透水混凝土顶部延伸至坝顶，底部延伸至坝底，厚度≥0.3m。

所述透水混凝土的材料为多孔轻质透水混凝土，容重为1600kg/m³～2100kg/m³，强度≥C25，厚度≥0.3m，渗透系数介于10^-4cm/s～10^-3cm/s之间。

所述透水混凝土设置垂直缝，垂直缝设置根据地形地质条件、有限元计算成果并参照工程经验设置，垂直缝间距为8m～16m；对于坝高超过150m的高坝，设置水平缝，垂直缝和水平缝均设置止水。

所述油脂层的材质为润滑脂，最低使用温度为-40℃，最高操作温度为120℃，具有抗水性和防锈性，稠度等级在2#～4#之间。

所述混凝土面板堆石坝还设置有防浪墙、上游盖重、防渗帷幕、排水体，主堆石区、次堆石区、块石护坡、防浪墙、上游盖重、防渗帷幕、排水体要求同普通混凝土面板堆石坝。