專利名稱:重力壩抗滑穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了重力壩抗滑穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，包括壩體，壩體建在壩基上，所述的壩體底部設(shè)置與壩基連接的建基面，所述的建基面下部的壩基內(nèi)含有軟弱夾層；所述的建基面上設(shè)置齒槽，所述的齒槽切斷軟弱夾層。本實(shí)用新型的建基面上設(shè)置齒槽，將齒槽的底部高程開挖至控制滑動(dòng)面以下的完整基巖中，用深齒槽切斷軟弱結(jié)構(gòu)面，以保證壩基的抗滑穩(wěn)定。本實(shí)用新型施工方便，并有利于壩基防滲處理。
【專利說明】重力壩抗滑穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及水利樞紐的抗滑穩(wěn)定領(lǐng)域，具體地，涉及重力壩抗滑穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]所有巖體，特別是軟弱巖體，在一定載荷的長(zhǎng)期作用下，都具有變形隨時(shí)間增長(zhǎng)而影響其強(qiáng)度的流變特性。這一點(diǎn)，早被許多學(xué)者的研宄結(jié)果及巖體工程實(shí)踐所證實(shí)。眾所周知，斷層破碎帶、軟弱夾層以及被松軟物質(zhì)充填的各種結(jié)構(gòu)面的流變性質(zhì)更為顯著。軟弱夾層是許多工程基巖或圍巖經(jīng)常碰到的。因此，對(duì)軟弱夾層流變特性及其對(duì)強(qiáng)度的時(shí)間效應(yīng)的研宄，從理論和實(shí)踐上都有重要的意義。
[0003]深層抗滑穩(wěn)定一直是重力壩設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵性問題。重力壩地基內(nèi)若存在著軟弱夾層或緩傾角斷層，壩體蓄水后，有可能形成以軟弱夾層為主滑面、下游反傾向緩傾節(jié)理或巖體剪斷面為滑動(dòng)面、順河向的陡傾裂隙或小斷層為側(cè)滑面的深層滑動(dòng)，因此抗滑穩(wěn)定是影響重力壩安全的關(guān)鍵問題。
[0004]同時(shí)，由于軟弱夾層力學(xué)參數(shù)的不確定性，巖體結(jié)構(gòu)條件及巖性等的差異導(dǎo)致壩基深層滑移模式的復(fù)雜性，給重力壩壩基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及工程處理措施的確定等帶來一系列難題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供了重力壩抗滑穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，具體地，采用如下技術(shù)方案:
[0006]重力壩抗滑穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，包括壩體，壩體建在壩基上，所述的壩體底部設(shè)置與壩基連接的建基面，所述的建基面下部的壩基內(nèi)含有軟弱夾層；所述的建基面上設(shè)置齒槽，所述的齒槽切斷軟弱夾層。
[0007]進(jìn)一步地，所述的齒槽設(shè)置在建基面的上游壩踵處，或者壩基中部，或者建基面的下游壩趾處。
[0008]進(jìn)一步地，所述的齒槽包括上游邊坡、下游邊坡和連接上游邊坡和下游邊坡的齒槽底部，所述的上游邊坡與水平面的夾角大于90°，所述下游邊坡與水平面的夾角小于90°，所述齒槽底部與建基面平行。
[0009]進(jìn)一步地，所述的上游邊坡的坡比小于或者等于1:0.25，所述的下游邊坡的坡比大于或者等于1:1.0。
[0010]進(jìn)一步地，所述的齒槽底部深入軟弱夾層下部的完整基巖內(nèi)部至少2.5m。
[0011]進(jìn)一步地，所述齒槽為深齒槽，深齒槽的深度不小于1m;所述的深齒槽上輔以混凝土防滲鋪蓋。
[0012]進(jìn)一步地，所述的壩體的上游面設(shè)置傾向上游的折坡，所述折坡的坡比為
1:0.2 ?1:0ο
[0013]進(jìn)一步地，所述折坡的坡比1: 0.15，折坡的起坡點(diǎn)位于壩體的壩頂以下2/3?3/4壩高處。
[0014]進(jìn)一步地，所述壩體的上游面設(shè)置防滲板，防滲板與壩體之間設(shè)置水平止水，水平止水使防滲板與壩體之間柔性連接。
[0015]進(jìn)一步地，所述的建基面上設(shè)置多個(gè)固結(jié)灌漿孔，所述的固結(jié)灌漿孔深入軟弱夾層下部的完整基巖內(nèi)部6?Sm ;所述的固結(jié)灌漿孔按梅花形布置。
[0016]本實(shí)用新型采用了不同于之前的技術(shù)方案，達(dá)到了如下技術(shù)效果:
[0017]I)本實(shí)用新型的建基面上設(shè)置齒槽，所述的齒槽切斷軟弱夾層。設(shè)置齒槽實(shí)際上是一個(gè)局部加深開挖的措施，將齒槽的底部高程開挖至控制滑動(dòng)面以下的完整基巖中，用深齒槽切斷軟弱結(jié)構(gòu)面，以保證壩基的抗滑穩(wěn)定。它的開挖量較全面開挖量小，特別適用于軟弱結(jié)構(gòu)面埋深較淺的情況，施工方便，并有利于壩基防滲處理。
[0018]2)本實(shí)用新型的齒槽位置可設(shè)在建基面的上游壩踵處，可兼起防滲墻的作用并與帷幕灌漿銜接，也可設(shè)在建基面的下游壩趾處或壩基中部的，具體視地質(zhì)條件和結(jié)構(gòu)布置而定。如在壩基開挖中發(fā)現(xiàn)原先未預(yù)見的斷層，則齒槽的深齒墻常修在壩趾下游，以增加尾巖抗力體的高度，增加尾巖抗力，提高沿壩基夾層的抗滑穩(wěn)定。
[0019]3)本實(shí)用新型的齒槽為深齒槽，深齒槽的深度不小于1m;所述的深齒槽上輔以混凝土防滲鋪蓋。齒槽設(shè)為深齒槽，對(duì)軟弱夾層局部或部分挖除，形成狹深的槽，然后回填混凝土，依靠回填混凝土和未挖除的軟弱夾層共同作用，保證壩基穩(wěn)定。
[0020]4)本實(shí)用新型的壩體上游面設(shè)計(jì)成傾向上游的折坡或者防滲板，當(dāng)壩體擋水時(shí)充分利用防滲板或折坡上的水重，增加壩體重量，使壩體抗滑阻力增大，提高壩基穩(wěn)定性。該措施實(shí)際上是通過調(diào)整大壩斷面，在保證壩體混凝土方量基本不變的情況下，充分利用壩前水重，提高壩基穩(wěn)定性，其適用范圍廣，對(duì)地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)。
[0021]5)本實(shí)用新型的的建基面上設(shè)置多個(gè)固結(jié)灌漿孔，固結(jié)灌漿孔用于固結(jié)灌漿處理，壩基經(jīng)過固結(jié)灌漿處理后，軟弱夾層，軟巖層的物理力學(xué)性能會(huì)有所改善，抗剪斷指標(biāo)值相應(yīng)提尚。
[0022]6)本實(shí)用新型方便施工，節(jié)省資金，具有較好的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和市場(chǎng)推廣前景。

【附圖說明】

[0023]圖1本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]附圖中標(biāo)號(hào)說明:1_折坡2-齒槽3-固結(jié)灌漿孔4-建基面5-軟弱夾層6-壩體7-防滲板8-水平止水。

【具體實(shí)施方式】
[0026]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的重力壩抗滑穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，包括壩體6，壩體6建在壩基上，所述的壩體6底部設(shè)置與壩基連接的建基面4，所述的建基面4下部的壩基內(nèi)含有軟弱夾層5 ;其特征在于，所述的建基面4上設(shè)置齒槽2，所述的齒槽2切斷軟弱夾層5。
[0027]現(xiàn)有的重力壩抗滑穩(wěn)定多采用將軟弱夾層5全部或部分挖除的措施，使大壩建基面4整體或局部適當(dāng)降低。這是一個(gè)可靠而徹底的措施，但需增加基礎(chǔ)開挖量和混凝土回填量，工程工期長(zhǎng)且造價(jià)較高。本實(shí)用新型采用在建基面4上設(shè)置齒槽2，所述的齒槽2切斷軟弱夾層5來實(shí)現(xiàn)重力壩的抗滑穩(wěn)定。設(shè)置齒槽2實(shí)際上是一個(gè)局部加深開挖的措施，將齒槽2的底部高程開挖至控制滑動(dòng)面以下的完整基巖中，用齒槽2切斷軟弱夾層5，以保證壩基的抗滑穩(wěn)定。齒槽2的開挖量較全面開挖量小，特別適用于軟弱結(jié)構(gòu)面埋深較淺的情況，施工方便，并有利于壩基防滲處理。
[0028]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的齒槽2設(shè)置在建基面4的上游壩踵處，或者壩基中部，或者建基面4的下游壩趾處。齒槽2的位置可設(shè)在建基面4的上游壩踵處，可兼起防滲墻的作用并與帷幕灌漿銜接，也可設(shè)置在建基面4的下游壩趾處或壩基中部的，具體視地質(zhì)條件和結(jié)構(gòu)布置而定。例如，在壩基開挖中發(fā)現(xiàn)原先未預(yù)見的斷層，則齒槽2的深齒墻常設(shè)置在壩趾下游，以增加尾巖抗力體的高度，增加尾巖抗力，提高沿壩基夾層的抗滑穩(wěn)定。優(yōu)選地，本實(shí)用新型的齒槽2設(shè)置在建基面4的上游壩踵處。
[0029]本實(shí)用新型齒槽2設(shè)置的形狀以及設(shè)置的深度直接影響到重力壩的抗滑穩(wěn)定效果，齒槽2切穿軟弱夾層5的寬度要根據(jù)深層穩(wěn)定計(jì)算確定，要使重力壩深層抗滑穩(wěn)定安全度達(dá)到要求。齒槽2伸入軟弱夾層5的深度也要滿足結(jié)構(gòu)上的要求，即齒槽2嵌入段所提供的被動(dòng)抗力應(yīng)該和齒槽2的抗剪斷強(qiáng)度相適應(yīng)。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的齒槽2包括上游邊坡、下游邊坡和連接上游邊坡和下游邊坡的齒槽底部，所述的上游邊坡與水平面的夾角大于90°，所述下游邊坡與水平面的夾角小于于90°，所述齒槽底部與建基面4平行。所述的上游邊坡的坡比小于或者等于1:0.25，所述的下游邊坡的坡比大于或者等于1:1.0。所述的齒槽底部深入軟弱夾層5下部的完整基巖內(nèi)部至少2.5m。
[0030]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述齒槽2為深齒槽，深齒槽的深度不小于1m ;所述的深齒槽上輔以混凝土防滲鋪蓋。本實(shí)用新型的齒槽2為深齒槽，對(duì)軟弱夾層5局部或部分挖除，形成狹深的槽，然后回填混凝土，依靠回填混凝土和未挖除的軟弱夾層5共同作用，保證壩基穩(wěn)定，齒槽2的回填混凝土受周圍基巖約束，其溫度控制和防止開裂等問題亦應(yīng)高度注意。本實(shí)用新型的深齒槽與“全面開挖”相比，能夠適當(dāng)減少開挖及其混凝土回填方量，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好。
[0031]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的壩體6的上游面設(shè)置傾向上游的折坡1，所述折坡I的坡比為1:0.2?1:0。本實(shí)用新型將壩體6的上游面設(shè)置傾向上游的折坡1，當(dāng)壩體6擋水時(shí)充分利用折坡I上的水重，增加壩體6重量，使壩體6抗滑阻力增大，提尚現(xiàn)基穩(wěn)定性。
[0032]本實(shí)用新型設(shè)置的折坡I是通過調(diào)整壩體6的斷面，在保證壩體6混凝土方量基本不變的情況下，充分利用壩前水重，提高壩基穩(wěn)定性，其適用范圍廣，對(duì)地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述折坡I的坡比1: 0.15，折坡I的起坡點(diǎn)位于壩體11的壩頂以下2/3?3/4壩高處。
[0033]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的建基面4上設(shè)置多個(gè)固結(jié)灌漿孔3，所述的固結(jié)灌漿孔3深入軟弱夾層5下部的完整基巖內(nèi)部6?Sm ;所述的固結(jié)灌漿孔3按梅花形布置。本實(shí)用新型設(shè)置固結(jié)灌漿孔3，灌漿孔入巖孔深6?Sm，孔排距2.5mX 2.5m，壩基固結(jié)灌漿施工的混凝土蓋重厚度不小于3.0m，地質(zhì)缺陷部位固結(jié)灌漿孔3適當(dāng)加深或加密。所述的固結(jié)灌漿孔3用于固結(jié)灌漿，固結(jié)灌漿可改善壩基巖體的物理力學(xué)性能，增強(qiáng)巖體的均一性，加固處理壩基構(gòu)造裂隙、軟弱夾層5等地質(zhì)缺陷部位及壩基巖體在開挖過程中形成的爆破裂隙等。本實(shí)用新型通過固結(jié)灌漿孔3對(duì)大壩基巖進(jìn)行高壓固結(jié)灌漿，或輔以化學(xué)灌漿，可以顯著提高其壓縮模量，同時(shí)使其抗剪強(qiáng)度得到一定程度的提高。
[0034]實(shí)施例
[0035]如圖2所示，本實(shí)用新型的重力壩抗滑穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，包括壩體6，壩體6建在壩基上，所述的壩體6底部設(shè)置與壩基連接的建基面4，所述的建基面4下部的壩基內(nèi)含有軟弱夾層5 ;所述的建基面4上設(shè)置齒槽2，所述的齒槽2切斷軟弱夾層5。
[0036]所述的齒槽2設(shè)置在建基面4的上游壩踵處。所述的齒槽2包括上游邊坡、下游邊坡和連接上游邊坡和下游邊坡的齒槽底部，所述的上游邊坡與水平面的夾角大于90°，所述下游邊坡與水平面的夾角小于于90°，所述齒槽底部與建基面4平行。所述的上游邊坡的坡比為1:0.25，所述的下游邊坡的坡比為1:1.00所述的齒槽底部深入軟弱夾層5下部的完整基巖內(nèi)部至少2.5m。
[0037]所述的壩體6的上游面設(shè)置傾向上游的折坡1，折坡I的坡比1: 0.15，折坡I的起坡點(diǎn)位于壩體11的壩頂以下2/3?3/4壩高處。
[0038]所述的建基面4上設(shè)置多個(gè)固結(jié)灌漿孔3，所述的固結(jié)灌漿孔3深入軟弱夾層5下部的完整基巖內(nèi)部6?Sm ;所述的固結(jié)灌漿孔3按梅花形布置。
[0039]本實(shí)用新型所述壩體6的上游面設(shè)置防滲板7，防滲板7與壩體6之間設(shè)置水平止水8，水平止水8使防滲板7與壩體6之間柔性連接，且保證不漏水，起到良好的防滲效果。在壩體6的上游面前設(shè)置防滲板7，或防滲鋪蓋，就可以利用防滲板7上的水重增加抗滑力。防滲板7和壩體6的接觸處必須做好可靠的止水，并有檢修補(bǔ)強(qiáng)措施。防滲板7本身也絕不能漏水，否則即將失效。
[0040]以上所述僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉本專利的技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述提示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.重力壩抗滑穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，包括壩體￠)，壩體(6)建在壩基上，所述的壩體(6)底部設(shè)置與壩基連接的建基面(4)，所述的建基面(4)下部的壩基內(nèi)含有軟弱夾層(5);其特征在于，所述的建基面(4)上設(shè)置齒槽(2)，所述的齒槽(2)切斷軟弱夾層(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重力壩抗滑穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的齒槽(2)設(shè)置在建基面(4)的上游壩踵處，或者壩基中部，或者建基面(4)的下游壩趾處。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重力壩抗滑穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的齒槽(2)包括上游邊坡、下游邊坡和連接上游邊坡和下游邊坡的齒槽底部，所述的上游邊坡與水平面的夾角大于90°，所述下游邊坡與水平面的夾角小于90°，所述齒槽底部與建基面(4)平行。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的重力壩抗滑穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的上游邊坡的坡比小于或者等于1:0.25，所述的下游邊坡的坡比大于或者等于1:1.0。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的重力壩抗滑穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的齒槽底部深入軟弱夾層(5)下部的完整基巖內(nèi)部至少2.5m。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重力壩抗滑穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述齒槽(2)為深齒槽，深齒槽的深度不小于1m ;所述的深齒槽上輔以混凝土防滲鋪蓋。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的重力壩抗滑穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的壩體(6)的上游面設(shè)置傾向上游的折坡(I)，所述折坡⑴的坡比為1:0.2?1:0。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的重力壩抗滑穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述折坡(I)的坡比I: 0.15，折坡(I)的起坡點(diǎn)位于壩體(11)的壩頂以下2/3?3/4壩高處。9.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的重力壩抗滑穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述壩體(6)的上游面設(shè)置防滲板(7)，防滲板與壩體(6)之間設(shè)置水平止水(8)，水平止水(8)使防滲板⑵與壩體(6)之間柔性連接。10.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的重力壩抗滑穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的建基面(4)上設(shè)置多個(gè)固結(jié)灌漿孔(3)，所述的固結(jié)灌漿孔(3)深入軟弱夾層(5)下部的完整基巖內(nèi)部6?Sm ;所述的固結(jié)灌漿孔(3)按梅花形布置。
【文檔編號(hào)】E02B7-10GK204282310SQ201420745449
【發(fā)明者】熊雄, 齊憲榮, 張小春, 周小軍, 林學(xué)鋒, 譚先軍, 范承存, 陳英旭, 李博, 職承杰, 夏葉青 [申請(qǐng)人]嘉陵江亭子口水利水電開發(fā)有限公司