風(fēng)化卸荷巖體上修建拱壩的傳力結(jié)構(gòu)及其施工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種風(fēng)化卸荷巖體上修建拱壩的傳力結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的目的是提供一種風(fēng)化卸荷巖體上修建拱壩的傳力結(jié)構(gòu)，旨在通過傳力結(jié)構(gòu)將拱壩所受的荷載直接傳遞到基礎(chǔ)深部較好巖體中，以確保拱壩基礎(chǔ)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種風(fēng)化卸荷巖體上修建拱壩的傳力結(jié)構(gòu)，具有修建在河床兩岸邊坡高陡且?guī)r體風(fēng)化卸荷現(xiàn)象較嚴(yán)重的拱壩壩基，其特征在于：在壩基的中上部保留一部分卸荷巖體，卸荷巖體上限與壩基下部巖體共同構(gòu)成拱壩建基面，在卸荷巖體上限表面設(shè)置混凝土傳力墊座，并在卸荷巖體內(nèi)部設(shè)置縱向傳力洞，所述縱向傳力洞一端與混凝土傳力墊座緊密連接，另一端穿過卸荷巖體下限進(jìn)入質(zhì)量較好的巖體內(nèi)。
【專利說明】風(fēng)化卸荷巖體上修建拱壩的傳力結(jié)構(gòu)及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種風(fēng)化卸荷巖體上修建拱壩的傳力結(jié)構(gòu)及其施工方法。適用于風(fēng)化卸荷較嚴(yán)重的高山峽谷地區(qū)修建的拱壩工程。
【背景技術(shù)】
[0002]由于拱壩壩身的受力特性，使得拱壩對建基巖體質(zhì)量要求相對較高。修建于高山峽谷地區(qū)的拱壩工程，由于造山運(yùn)動(dòng)及地質(zhì)構(gòu)造作用等因素，使得河床兩岸邊坡高陡且?guī)r體風(fēng)化卸荷現(xiàn)象較嚴(yán)重。為確保拱壩基礎(chǔ)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，基礎(chǔ)開挖一般是將卸荷巖體全部挖除，將拱壩基礎(chǔ)坐落在無卸荷巖體之中。但由于卸荷巖體埋深較深，使得拱壩壩基嵌深較深。考慮到拱壩采用徑向開挖的方式，使得拱圈上游開挖范圍加大，壩頂處拱圈由于開挖深度較深，使得壩頂以上開挖邊坡高、開挖范圍大。
[0003]總之，常規(guī)拱壩在全部挖除卸荷巖體的同時(shí)勢必將帶來大開挖、高邊坡等一系列技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:針對上述存在的問題，提供一種風(fēng)化卸荷巖體上修建拱壩的傳力結(jié)構(gòu)及其施工方法，旨在通過傳力結(jié)構(gòu)將拱壩所受的荷載直接傳遞到基礎(chǔ)深部較好巖體中，以確保拱壩基礎(chǔ)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。所述傳力結(jié)構(gòu)應(yīng)有效減少拱壩壩基開挖深度及范圍，從而明顯降低拱壩壩肩開挖邊坡高度和開挖量。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種風(fēng)化卸荷巖體上修建拱壩的傳力結(jié)構(gòu)，具有修建在河床兩岸邊坡高陡且?guī)r體風(fēng)化卸荷現(xiàn)象較嚴(yán)重的拱壩壩基，其特征在于:在壩基的中上部保留一部分卸荷巖體，卸荷巖體上限與壩基下部巖體共同構(gòu)成拱壩建基面，在卸荷巖體上限表面設(shè)置混凝土傳力墊座，并在卸荷巖體內(nèi)部設(shè)置縱向傳力洞，所述縱向傳力洞一端與混凝土傳力墊座緊密連接，另一端穿過卸荷巖體下限進(jìn)入質(zhì)量較好的巖體內(nèi)。
[0006]所述縱向傳力洞的巖體內(nèi)部端設(shè)置橫向傳力洞，橫向傳力洞與縱向傳力洞構(gòu)成T字形。
[0007]所述縱向傳力洞在卸荷巖體內(nèi)沿拱壩建基面每隔20m高度布置一層，每層布置2-3條方向不同的縱向傳力洞。
[0008]所述混凝土傳力墊座厚5 — 10m，混凝土傳力墊座內(nèi)設(shè)置鋼筋；所述縱向傳力洞內(nèi)設(shè)置鋼筋且與混凝土傳力墊座內(nèi)鋼筋相連接。
[0009]本發(fā)明所述傳力結(jié)構(gòu)的施工方法，包括步驟:
1、拱壩建基面開挖，保留部分可利用的卸荷巖體，適當(dāng)擴(kuò)挖拱端；
2、在已開挖出來的卸荷巖體建基面，進(jìn)行縱向傳力洞和橫向傳力洞的開挖；
3、對縱、橫向傳力洞周邊巖體進(jìn)行固結(jié)灌漿處理；
4、安設(shè)傳力洞鋼筋，縱向傳力洞內(nèi)鋼筋延伸至拱壩建基面以外，與混凝土傳力墊座內(nèi)鋼筋相連接，澆筑縱、橫向傳力洞混凝土，待混凝土達(dá)到70%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，對已澆筑的傳力洞洞頂進(jìn)行回填灌漿；
5、沿拱壩建基面、在卸荷巖體上限表面澆筑混凝土傳力墊座，所述傳力墊座與拱壩建基面之間預(yù)留接觸灌漿管，待傳力墊座混凝土達(dá)到穩(wěn)定溫度后，通過預(yù)留灌漿管對拱壩建基面進(jìn)行接觸灌漿；
6、最后在混凝土傳力墊座上進(jìn)行拱壩壩體澆筑。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:
I)、本發(fā)明在拱壩中、上部基礎(chǔ)通過設(shè)置混凝土傳力墊座與兩岸縱、橫傳力洞相連接，將拱壩所受荷載傳遞到兩岸質(zhì)量較好巖體內(nèi)。
[0011]2)、縱向傳力洞在施工期可兼作灌漿洞，待灌漿作業(yè)完成后，可進(jìn)行傳力洞結(jié)構(gòu)施工。
[0012]3)、由于保留了部分卸荷巖體，使得拱壩嵌入深度明顯減少，不僅減少壩基開挖范圍，同時(shí)也降低整個(gè)開挖邊坡的高度，降低了施工難度，提高了施工效率，加快了工程進(jìn)度，節(jié)省了工程投資。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明拱壩傳力結(jié)構(gòu)沿建基面展開圖。
[0014]圖2是本發(fā)明拱壩傳力結(jié)構(gòu)拱端平切圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1、圖2所示，本實(shí)施例為一種在風(fēng)化卸荷巖體上修建拱壩的傳力結(jié)構(gòu)，本結(jié)構(gòu)具有修建在河床兩岸邊坡高陡且?guī)r體風(fēng)化卸荷現(xiàn)象較嚴(yán)重的拱壩壩基。本發(fā)明的特點(diǎn)是在壩基的中上部保留一部分卸荷巖體(原地面線I內(nèi)側(cè)、卸荷巖體上限7與卸荷巖體下限6之間，見圖1)，卸荷巖體上限7與壩基下部巖體共同構(gòu)成拱壩建基面2。本例在卸荷巖體上限7表面設(shè)置厚5 — IOm的混凝土傳力墊座5，并在混凝土傳力墊座內(nèi)設(shè)置鋼筋。同時(shí)，在卸荷巖體內(nèi)部設(shè)置縱向傳力洞3，縱向傳力洞3內(nèi)也設(shè)置鋼筋且與混凝土傳力墊座5內(nèi)的鋼筋相連接?？v向傳力洞3面向山體端穿過卸荷巖體的下限6進(jìn)入質(zhì)量較好的巖體內(nèi)。
[0016]所述縱向傳力洞3的巖體內(nèi)部端(末端)設(shè)置橫向傳力洞4,本例長15m,橫向傳力洞與縱向傳力洞構(gòu)成T字形(圖2所示)。
[0017]所述縱向傳力洞3在卸荷巖體內(nèi)沿拱壩建基面2每隔20m高度布置一層，每層布置2 — 3條方向不同的縱向傳力洞3。
[0018]本發(fā)明傳力結(jié)構(gòu)的施工方法，具體包括以下步驟:
1、拱壩建基面2開挖，適當(dāng)保留部分可利用的卸荷巖體，為減少拱端推力對卸荷巖體的壓力，可適當(dāng)加大拱端的開挖厚度；
2、在已開挖出來的卸荷巖體建基面內(nèi)，每隔20m高度布置一層縱向傳力洞層，每層根據(jù)不同部位及受力條件可分別設(shè)置2 - 3條方向不同的縱向傳力洞3，傳力洞斷面尺寸為5mX 5m,縱向傳力洞向山體內(nèi)延伸穿透卸荷巖體下限6進(jìn)入質(zhì)量較好的巖體內(nèi)，在縱向傳力洞的末端設(shè)置15m長的橫向傳力洞4，并與縱向傳力洞形成T字形；
3、對縱、橫向傳力洞周邊巖體進(jìn)行固結(jié)灌漿處理，提高圍巖的完整性；
4、安設(shè)縱、橫向傳力洞內(nèi)鋼筋，縱向傳力洞3內(nèi)鋼筋延伸至拱壩建基面2以外，與混凝土傳力墊座5內(nèi)鋼筋相連接，澆筑縱、橫向傳力洞混凝土，待混凝土達(dá)到70%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，對已澆筑的傳力洞洞頂進(jìn)行回填灌漿。對頂層傳力洞上方的卸荷巖體及壩頂9以上高陡邊坡8進(jìn)行回填灌漿。
[0019]5、在保留下來的卸荷巖體建基面(沿拱壩建基面卸荷巖體上限段)上澆筑混凝土傳力墊座5，厚5 — IOm,所述傳力墊座與拱壩建基面2之間預(yù)留接觸灌漿管，待傳力墊座混凝土達(dá)到穩(wěn)定溫度后，通過預(yù)留灌漿管對拱壩建基面2進(jìn)行接觸灌漿；
6、最后在混凝土傳力墊座5上進(jìn)行拱壩壩體澆筑。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)化卸荷巖體上修建拱壩的傳力結(jié)構(gòu)，具有修建在河床兩岸邊坡高陡且?guī)r體風(fēng)化卸荷現(xiàn)象較嚴(yán)重的拱壩壩基，其特征在于:在壩基的中上部保留一部分卸荷巖體，卸荷巖體上限(7)與壩基下部巖體共同構(gòu)成拱壩建基面(2)，在卸荷巖體上限(7)表面設(shè)置混凝土傳力墊座(5)，并在卸荷巖體內(nèi)部設(shè)置縱向傳力洞(3)，所述縱向傳力洞(3)—端與混凝土傳力墊座(5)緊密連接，另一端穿過卸荷巖體下限(6)進(jìn)入質(zhì)量較好的巖體內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)化卸荷巖體上修建拱壩的傳力結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述縱向傳力洞(3)的巖體內(nèi)部端設(shè)置橫向傳力洞(4),橫向傳力洞與縱向傳力洞構(gòu)成T字形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)化卸荷巖體上修建拱壩的傳力結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述縱向傳力洞(3 )在卸荷巖體內(nèi)沿拱壩建基面(2 )每隔20m高度布置一層，每層布置2 — 3條方向不同的縱向傳力洞(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)化卸荷巖體上修建拱壩的傳力結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述混凝土傳力墊座(5)厚5 - 10m，混凝土傳力墊座內(nèi)設(shè)置鋼筋；所述縱向傳力洞(3)內(nèi)設(shè)置鋼筋且與混凝土傳力墊座(5)內(nèi)鋼筋相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)化卸荷巖體上修建拱壩的傳力結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述混凝土傳力墊座(5)厚5 - 10m，混凝土傳力墊座內(nèi)設(shè)置鋼筋；所述縱向傳力洞(3)內(nèi)設(shè)置鋼筋且與混凝土傳力墊座(5)內(nèi)鋼筋相連接。
6.一種權(quán)利要求5所述傳力結(jié)構(gòu)的施工方法，包括步驟: 6.1拱壩建基面(2)開挖，保留部分可利用的卸荷巖體，適當(dāng)擴(kuò)挖拱端； 6.2在已開挖出來的卸荷巖體建基面，進(jìn)行縱向傳力洞(3)和橫向傳力洞(4)的開挖； 6.3對縱、橫向傳力洞周邊巖體進(jìn)行固結(jié)灌漿處理； 6.4安設(shè)傳力洞鋼筋，縱向傳力洞(3)內(nèi)鋼筋延伸至拱壩建基面(2)以外，與混凝土傳力墊座(5)內(nèi)鋼筋相連接，澆筑縱、橫向傳力洞混凝土，待混凝土達(dá)到70%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，對已澆筑的傳力洞洞頂進(jìn)行回填灌漿； 6.5沿拱壩建基面(2)、在卸荷巖體上限(7)表面澆筑混凝土傳力墊座(5)，所述傳力墊座與拱壩建基面(2)之間預(yù)留接觸灌漿管，待傳力墊座混凝土達(dá)到穩(wěn)定溫度后，通過預(yù)留灌漿管對拱壩建基面(2)進(jìn)行接觸灌漿； 6.6最后在混凝土傳力墊座(5)上進(jìn)行拱壩壩體澆筑。
【文檔編號】E02D27/40GK103966981SQ201410188641
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月7日
【發(fā)明者】徐建軍, 于青 申請人:中國水電顧問集團(tuán)華東勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司