一種高寒區土石壩護坡結構及其施工方法技術

本發明專利技術提供一種高寒區土石壩護坡結構，沿壩體分別設有三個防凍脹結構，三個防凍脹結構分別為鋪設在壩底的現澆混凝土結構、澆筑埋設在壩坡處的鋼筋混凝土墻結構、鋪設在壩頂的漿砌石結構，鋼筋混凝土墻結構為鋼筋混凝土墻體，鋼筋混凝土墻體的頂部預埋鋼筋，鋼筋混凝土墻體頂部表面固定設有鍍鋅鋼板。本發明專利技術的有益效果是：本發明專利技術優化了護坡防凍脹結構，利用不同結構形式達到防凍脹效果，與常規土石壩防凍脹結構相比具有不均勻凍脹變形小，防冰推、冰拔能力強，防凍脹效果好等特點。本發明專利技術還提供了一種高寒區土石壩護坡結構的施工方法。

A high rockfill dam slope protection structure and its construction method

The invention provides a high rockfill dam slope protection structure, the dam body is respectively provided with three anti frost structure, three frost heave respectively laying on the base of cast-in-situ concrete pouring, buried in the dam slope of reinforced concrete wall structure, laying on the crest of the masonry structure, reinforced concrete wall structure reinforced concrete wall, reinforced concrete wall top pre buried steel reinforced concrete wall, the top surface is fixed with galvanized steel plate. The beneficial effect of this invention is to optimize the protection of anti frost heaving structure, using different structure form to achieve anti freezing effect, compared with the conventional dam frost heaving structure with uneven frost deformation, anti icing, ice push pull ability, characteristics of frost heave effect is good. The invention also provides a construction method in dam slope protection structure.

【技術實現步驟摘要】
一種高寒區土石壩護坡結構及其施工方法
本專利技術涉及水利水電工程領域，更具體地說涉及一種高寒區土石壩護坡結構及其施工方法，該方法適用于在寒冷地區建設土石壩時，利用該方法土石壩護坡結構達到土石壩護坡防凍脹效果。
技術介紹
土石壩護坡凍脹破壞是寒區水利水電工程中普遍存在的問題。土石壩護坡在冬季負溫作用下會產生凍脹變形和冰拔破壞，春季溫度上升使其融化產生融沉變形，春季在風浪作用下產生冰推力，經過反復凍融、冰推和風浪作用下土石壩護坡會產生破壞。現有技術中防滲防凍脹結構單一，防凍脹效果差，經過反復凍融、凍脹、冰推和冰拔作用土石壩護坡產生破壞。沒有從本質解決防凍脹問題，土石壩護坡經過幾個凍融循環作用和冰凍害后，土石壩護坡產生凍脹破壞，不僅影響水庫的運行效益而且增加了維護費用。
技術實現思路
本專利技術克服了現有技術中的不足，本專利技術的目的之一是提供了一種高寒區土石壩護坡結構，對現有的土石壩護坡防凍脹形式與新的土石壩護坡防凍脹結構形式進行了對比試驗，試驗結果表明本專利技術土石壩護坡防凍脹效果明顯，具有抑制壩體填土凍脹及護坡防凍脹等優點。本專利技術的目的之二是提供了一種高寒區土石壩護坡結構的施工方法。本專利技術的目的通過下述技術方案予以實現。一種高寒區土石壩護坡結構，在壩體上設有三個防凍脹結構，所述三個防凍脹結構分別為鋪設在壩底的現澆混凝土結構、澆筑埋設在壩坡處的鋼筋混凝土墻結構、鋪設在壩頂的漿砌石結構，所述鋼筋混凝土墻結構位于所述水庫壩坡對應的冬季蓄水位結冰區。進一步，所述鋼筋混凝土墻結構為鋼筋混凝土墻體，所述鋼筋混凝土墻體的頂部預埋鋼筋，所述鋼筋混凝土墻體頂部表面固定設有鍍鋅鋼板。進一步，所述鋼筋混凝土墻體的寬為1-3m，高為1-3m。進一步，所述弧形現澆混凝土結構包括所述壩體上依次鋪設的土工膜、砂礫石墊層、混凝土層。進一步，所述漿砌石結構包括所述壩體上依次鋪設的土工膜、砂礫石墊層、漿砌石層，所述漿砌石層的間隙用無砂混凝土填實。進一步，所述現澆混凝土結構、所述鋼筋混凝土墻結構、所述漿砌石結構的外表面在同一個平面上。進一步，所述壩底為圓弧形狀。一種高寒區土石壩護坡結構的施工方法，其方法步驟包括：1)填筑壩體，將所述壩體制成圓弧狀；2)在壩坡對應的水庫冬季蓄水位結冰區澆筑鋼筋混凝土墻體，所述鋼筋混凝土墻體的頂部鋪設有鍍鋅鋼板；6)在所述壩體的表面依次鋪設土工膜、砂礫石墊層至壩頂；7)在所述砂礫石墊層上沿壩底至所述鋼筋混凝土墻體靠近所述壩底的一側澆筑混凝土層；8)在所述3)中砂礫石墊層上沿所述鋼筋混凝土墻體的另一側至所述壩頂鋪設漿砌石。進一步，所述步驟2)中鋼筋混凝土墻體寬為1-3m，高為1-3m。進一步，所述步驟2)中所述鋼筋混凝土墻體的頂部預埋鋼筋，所述鋼筋混凝土墻體頂部表面固定設有鍍鋅鋼板。本專利技術的有益效果為：將壩底制成弧形形狀，能較好的適應水位波動區的凍脹、冰推和冰拔對護坡的破壞；弧形壩底上現澆混凝土形成弧形混凝土結構，混凝土自重和混凝土防滲達到防凍脹效果，具有適應不勻均變形、抗拔、防沖刷、防凍脹能力強的特點；鋼筋混凝土墻結構，當冬天蓄水位的水結冰時，冰層分布在鍍鋅鋼板上，鍍鋅鋼板和鋼筋混凝土墻體為一體，能較好的防止凍脹、冰推和冰拔的作用，鋼筋混凝土墻結構的頂部鍍鋅鋼板表面光滑、均勻，鋼筋混凝土墻體避免融沉變形，從而實現避免凍融、冰推和風浪作用下對壩體產生破壞，達到防凍防滲的作用；漿砌石結構利用自身重力達到防凍脹效果。本專利技術利用不同結構形式達到防凍脹效果，與常規土石壩防凍脹結構相比具有不均勻凍脹變形小，防冰推能力強，防凍脹效果好的特點。附圖說明圖1是本專利技術結構示意圖；圖2是本專利技術三個防凍脹結構表面的結構示意圖；圖中：1、壩體；2、鋼筋混凝土墻體；3、鋼筋；4、土工膜；5、砂礫石墊層；6、混凝土層；7、鍍鋅鋼板；8、螺母；9、漿砌石層；10、無砂混凝土。具體實施方式下面通過具體的實施例對本專利技術的技術方案作進一步的說明。如圖1、圖2所示一種高寒區土石壩護坡結構，壩體1的由壩底、壩坡、壩頂組成，沿壩體1分布設有三個防凍脹結構，所述三個防凍脹結構分別為鋪設在壩底的弧形現澆混凝土結構、澆筑埋設在壩坡處的鋼筋混凝土墻結構、鋪設在壩頂的漿砌石結構，所述現澆混凝土結構、所述鋼筋混凝土墻結構、所述漿砌石結構的外表面在同一個平面上，所述鋼筋混凝土墻結構為鋼筋混凝土墻體2，鋼筋混凝土墻體2的頂部預埋鋼筋3，鋼筋混凝土墻體2頂部表面固定設有鍍鋅鋼板7，鋼筋混凝土墻體2位于所述水庫壩坡對應的冬季蓄水位結冰區，鋼筋混凝土墻體寬為1-3m，高為1-3m，優選地，寬為2m，高為2m，所述現澆混凝土結構包括垂直于壩體1的表面從里向外依次鋪設的土工膜4、砂礫石墊層5、混凝土層6，所述漿砌石結構包括垂直于壩體1的表面從里向外依次鋪設的土工膜4、砂礫石墊層5、漿砌石層9，漿砌石層9的間隙用無砂混凝土10填實，所述壩底為圓弧形狀。冬季蓄水位處的水會沿壩坡表面結冰蔓延，對坡體產生推力，通常情況下結冰面沿壩坡分布的寬度為2m左右，當冬天蓄水位范圍的水結冰時，冰層分布在鋼筋混凝土墻結構上，混凝土墻體2能較好的適應冰推力，鋼筋混凝土墻結構的頂部表面設有鍍鋅鋼板7，其表面光滑，當冰面開始融化時，融化均勻，避免融沉變形；一種高寒區土石壩護坡結構的施工方法，其方法步驟包括：1)填筑壩體1，將壩底澆筑成圓弧狀，弧長112m，壩高40m，壩體1上游壩坡坡比1:2.75；2)在壩坡對應的水庫冬季蓄水位結冰區澆筑鋼筋混凝土墻體2，鋼筋混凝土墻體2寬為2m，高為2m，鋼筋混凝土墻體2為C40混凝土，鋼筋混凝土墻體2的頂部埋設預留有鋼筋3，鋼筋的直徑為0.02m，鋼筋混凝土墻體2的頂部鋪設有鍍鋅鋼板7，鍍鋅鋼板厚0.015m，鍍鋅鋼板表面光滑；3)沿垂直于壩體的表面從里向外依次鋪設土工膜4、砂礫石墊層5至壩頂，砂礫石墊層5鋪設厚度為0.2m，其中卵石不小于0.05m；4)在砂礫石墊層5上沿壩底至混凝土墻2體靠近所述壩底的一側澆筑混凝土層6，混凝土層6為C20混凝土，鋪設厚度為0.4m；5)在所述3)中砂礫石墊層5上沿鋼筋混凝土墻體2的另一側至所述壩頂鋪設漿砌石，漿砌石層9厚0.4m，漿砌石層9上存在的縫隙用無砂混凝土10處理，無砂混凝土10為M5混凝土，鋪設厚度為0.2m。所述現澆混凝土結構、所述鋼筋混凝土墻結構、所述漿砌石結構的外表面在同一個平面上，即混凝土層6、鍍鋅鋼板7、螺母8、漿砌石層9和無砂混凝土10的外表面持平。以上對本專利技術的一個實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本專利技術的較佳實施例，不能被認為用于限定本專利技術的實施范圍。凡依本專利技術申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本專利技術的專利涵蓋范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高寒區土石壩護坡結構，其特征在于：在壩體上設有三個防凍脹結構，所述三個防凍脹結構分別為鋪設在壩底的現澆混凝土結構、澆筑埋設在壩坡處的鋼筋混凝土墻結構、鋪設在壩頂的漿砌石結構，所述鋼筋混凝土墻結構位于所述壩坡對應的水庫冬季蓄水位結冰區。

【技術特征摘要】
1.一種高寒區土石壩護坡結構，其特征在于：在壩體上設有三個防凍脹結構，所述三個防凍脹結構分別為鋪設在壩底的現澆混凝土結構、澆筑埋設在壩坡處的鋼筋混凝土墻結構、鋪設在壩頂的漿砌石結構，所述鋼筋混凝土墻結構位于所述壩坡對應的水庫冬季蓄水位結冰區。2.根據權利要求1所述的高寒區土石壩護坡結構，其特征在于：所述鋼筋混凝土墻結構為鋼筋混凝土墻體，所述鋼筋混凝土墻體的頂部預埋鋼筋，所述鋼筋混凝土墻體頂部表面固定設有鍍鋅鋼板。3.根據權利要求2所述的高寒區土石壩護坡結構，其特征在于：所述鋼筋混凝土墻體的寬為1-3m，高為1-3m。4.根據權利要求1所述的高寒區土石壩護坡結構，其特征在于：所述現澆混凝土結構包括所述壩體上依次鋪設的土工膜、砂礫石墊層、混凝土層。5.根據權利要求1所述的高寒區土石壩護坡結構，其特征在于：所述漿砌石結構包括所述壩體上依次鋪設的土工膜、砂礫石墊層、漿砌石層，所述漿砌石層的間隙用無砂混凝土填實。6.根據權利要求1所述的高寒區土石壩護坡結構，其...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李卓，何勇軍，李宏恩，李錚，范光亞，
申請(專利權)人：水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院，
類型：發明
國別省市：江蘇,32