本發(fā)明涉及水利科學(xué)壩工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種扶壁式復(fù)式結(jié)構(gòu)面板壩及提高面板的可維修性的方法。

背景技術(shù)：

面板壩壩型因具有對(duì)壩址區(qū)地形地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性好、安全可靠的特點(diǎn)，在我國(guó)得到快速發(fā)展，但近幾年來已建的部分高面板壩出現(xiàn)了壩體變形比預(yù)測(cè)值大、面板出現(xiàn)擠壓破壞、裂縫、壩體滲漏量大等問題。這些問題歸結(jié)為三方面：一是壩體變形大；二是面板等防滲系統(tǒng)易破壞、破壞引起壩體滲漏量大，可能存在滲透穩(wěn)定的安全隱患；三是可維修性差，面板下部檢修困難，遇到極端工況問題更加突出。由此目前對(duì)250m級(jí)或更高的面板壩的安全存在質(zhì)疑。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和公眾、政府對(duì)安全要求的顯著提高，對(duì)大中型水利水電工程擋水建筑物提出了強(qiáng)震等極端工況不倒、設(shè)計(jì)工況維修后能正常使用的要求。我國(guó)已建70m以上高面板壩全部沒有檢修底部防滲系統(tǒng)的條件。這些問題的存在，制約了國(guó)內(nèi)對(duì)修建250~300m超高混凝土面板堆石壩的決策。

通常高面板壩或超高面板壩設(shè)計(jì)時(shí)，大多從壩體分區(qū)、填筑標(biāo)準(zhǔn)、接縫止水、施工步驟等方面研究，提出降低壩體變形、改善面板應(yīng)力和控制接縫位移的相關(guān)措施。但是這些措施目前都無法更有效的解決超高面板堆石壩所存在的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中高面板壩面板過長(zhǎng)，變形較大；可維修性差，面板下部檢修困難的缺陷，本發(fā)明的目的在于提出一種扶壁式復(fù)式結(jié)構(gòu)面板壩及提高面板的可維修性的方法，通過在面板壩底部設(shè)置混凝土扶壁結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到提高深水區(qū)面板的可維修性、改善超高面板堆石壩面板應(yīng)力變形及壩體變位的目的。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):

一種扶壁式復(fù)式結(jié)構(gòu)面板壩，包括由上游至下游依次設(shè)置的混凝土面板、墊層料、上過渡料、上游堆石區(qū)、下游堆石區(qū)；在所述混凝土面板底部設(shè)置混凝土扶壁結(jié)構(gòu)；所述混凝土扶壁結(jié)構(gòu)的上游側(cè)設(shè)置蓋重區(qū)，下游側(cè)設(shè)置下過渡料；所述下過渡料的下游側(cè)為上游堆石區(qū)的下部。

優(yōu)選的，所述混凝土扶壁結(jié)構(gòu)包括一下平面部；由所述下平面部的上表面向上延伸的豎向部。

優(yōu)選的，所述豎向部的斷面形式采用梯形剖面。

優(yōu)選的，所述豎向部的內(nèi)部設(shè)置有監(jiān)測(cè)檢修廊道。

優(yōu)選的，所述豎向部具有一下游外壁面；所述下游外壁面與所述下平面部的上表面之間設(shè)有多個(gè)加強(qiáng)肋。

優(yōu)選的，所述豎向部具有一下游外壁面；所述下游外壁面與所述下平面部的連接處設(shè)有導(dǎo)角。

優(yōu)選的，所述下平面部具有一上游側(cè)端面和一下游側(cè)端面，所述豎向部靠近所述上游側(cè)端面設(shè)置。

優(yōu)選的，所述上過渡料和所述下過渡料相連。

優(yōu)選的，所述混凝土扶壁結(jié)構(gòu)上游坡比為1：m， m為1: 0~0.3；下游坡比為1：n，n為1:0.1~0.3。

本發(fā)明的另一目的，提供一種提高面板的可維修性的方法，在混凝土面板的上游側(cè)的底部設(shè)置混凝土扶壁結(jié)構(gòu)；在混凝土扶壁結(jié)構(gòu)的上游側(cè)施工蓋重區(qū)；在所述混凝土扶壁結(jié)構(gòu)的下游側(cè)設(shè)置下過渡料；所述蓋重區(qū)、所述混凝土扶壁結(jié)構(gòu)及下過渡料填筑應(yīng)同高程平起填筑。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明在常規(guī)混凝土面板的基礎(chǔ)上，增設(shè)了位于河床部位混凝土面板上游側(cè)的混凝土扶壁結(jié)構(gòu)，代替深水區(qū)面板，減小面板長(zhǎng)度；并且替代了部分堆石料，從而提高了深水區(qū)面板的可維修性、改善超高面板堆石壩面板應(yīng)力變形及壩體變位，為高面板壩或者超高面板壩的建設(shè)提供了依據(jù)，尤其是300m級(jí)高面板堆石壩；為超高面板壩的發(fā)展提供支撐，促進(jìn)超高混凝土面板堆石壩技術(shù)進(jìn)步，為超高壩研究積累經(jīng)驗(yàn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明面板壩的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的混凝土扶壁結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-混凝土扶壁結(jié)構(gòu)；2-蓋重區(qū)；3-混凝土面板；4-連接板；5-趾板；6-墊層料；7-過渡料；8-上游堆石區(qū)；9-下游堆石區(qū)；10-下過渡料；11-下平面部；12-上表面；13-豎向部；14-下游外壁面；15-加強(qiáng)肋；16-導(dǎo)角；17-上游側(cè)端面；18-下游側(cè)端面；19-監(jiān)測(cè)檢修廊道。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

實(shí)施例1

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中高面板壩面板過長(zhǎng)，變形較大；可維修性差，面板下部檢修困難的缺陷，本發(fā)明提供了如圖1和圖2所示的一種扶壁式復(fù)式結(jié)構(gòu)面板壩（面板壩也稱面板堆石壩），包括由上游至下游依次設(shè)置的混凝土面板3、墊層料4、上過渡料5、上游堆石區(qū)6、下游堆石區(qū)7；在所述混凝土面板3底部設(shè)置混凝土扶壁結(jié)構(gòu)1；所述混凝土扶壁結(jié)構(gòu)1的上游側(cè)設(shè)置蓋重區(qū)2，下游側(cè)設(shè)置下過渡料10；所述下過渡料10的下游側(cè)為上游堆石區(qū)6的下部。

本發(fā)明在混凝土面板3底部設(shè)置混凝土扶壁結(jié)構(gòu)1,代替深水區(qū)面板，提高深水區(qū)面板的可維修性、改善超高面板堆石壩面板應(yīng)力變形及壩體變位，為高面板壩或者超高面板壩的建設(shè)提供了依據(jù)，尤其適用于300m級(jí)高面板堆石壩。

實(shí)施例２

在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，如圖1和圖2所示，所述混凝土扶壁結(jié)構(gòu)1包括一下平面部11；由所述下平面部11的上表面12向上延伸的豎向部13。

所述豎向部13的斷面形式采用梯形剖面，采用梯形，方便所述下過渡料10的施工。

所述豎向部13內(nèi)部設(shè)置有監(jiān)測(cè)檢修廊道19。

所述豎向部13具有一下游外壁面14；所述下游外壁面14與所述下平面部11的上表面12之間設(shè)有多個(gè)加強(qiáng)肋15，增強(qiáng)所述混凝土扶壁結(jié)構(gòu)1的整體強(qiáng)度。

所述下游外壁面14與所述下平面部11的連接處設(shè)有導(dǎo)角16，減小應(yīng)力集中。

所述下平面部11具有一上游側(cè)端面17和一下游側(cè)端面18，所述豎向部13靠近所述上游側(cè)端面17設(shè)置；所述豎向部13和所述下游側(cè)端面18之間為填料留夠足夠的空間，增加所述混凝土扶壁結(jié)構(gòu)1的穩(wěn)定性。

實(shí)施例3

在實(shí)施例１的基礎(chǔ)上，如圖1所述, 上過渡料5和下過渡料10相連，在上游和下游之間形成一完整和連續(xù)的過渡料，以便使壓縮性和透水性從上游到下游穩(wěn)定地過渡，保證墊層料不會(huì)被沖刷到上游堆石區(qū)6和下游堆石區(qū)7的大孔隙中去。

實(shí)施例4

在實(shí)施例１的基礎(chǔ)上，如圖1所述, 所述混凝土扶壁結(jié)構(gòu)1上游坡比為1：m，m為1:0~0.3；下游坡比為1：n，n為1:0.1~0.3，在這個(gè)比例范圍內(nèi)可以完全滿足施工時(shí)壩料填筑密實(shí)的要求。

所述混凝土扶壁結(jié)構(gòu)1上游坡比和下游坡比可一致，也可不一致，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境而定。

為了滿足工程設(shè)計(jì)要求,更匹配壩的高度，所述混凝土扶壁結(jié)構(gòu)1高度小于100m。

實(shí)施例5

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中高面板壩面板過長(zhǎng)，變形較大；可維修性差，面板下部檢修困難的缺陷，本發(fā)明還提供一種提高面板的可維修性的方法，在混凝土面板3的上游側(cè)的底部設(shè)置混凝土扶壁結(jié)構(gòu)1；在混凝土扶壁結(jié)構(gòu)1的上游側(cè)施工蓋重區(qū)2；在所述混凝土扶壁結(jié)構(gòu)1的下游側(cè)設(shè)置下過渡料10；所述蓋重區(qū)2、所述混凝土扶壁結(jié)構(gòu)1及下過渡料10填筑應(yīng)同高程平起填筑，以防止拱形壩兩側(cè)荷載失衡而產(chǎn)生破壞。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。