專利名稱：樹脂面板土石壩及其面板施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用樹脂面板作為防滲體及護(hù)坡材料的土石壩及其面板施工方法，具體的說是一種樹脂面板土石壩及其面板施工方法。
背景技術(shù)：
目前，土石壩常采用心墻式、斜墻式等防滲結(jié)構(gòu)，其防滲材料有水泥混凝土、浙青混凝土、粘土等，該些壩型均存在著材料用量大、質(zhì)量不易控制、施工難度大、工期長、造價高、不易維護(hù)等方面的不足。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有土石壩防滲結(jié)構(gòu)的不足，本發(fā)明提出了一種樹脂面板土石壩及其面板施
工方法，它施工簡便，工期短，造價低、易維護(hù)，樹脂面板及其配件由工廠規(guī)模生產(chǎn)質(zhì)量有保證，是采用新型防滲及護(hù)坡材料的面板土石壩。本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案
一種樹脂面板土石壩，包括有建在河道或山澗巖基上的土石壩，土石壩橫斷面為梯形形狀，土石壩壩頂設(shè)有防浪墻，上游坡腳處有一條從河床至兩側(cè)壩肩的趾座，上游壩坡面有樹脂面板護(hù)坡，樹脂面板與趾座、防浪墻之間分別通過彈性連接器、沉降連接器連接形成封閉的防滲體，樹脂面板背水面與樹脂面板土石壩之間設(shè)有上窄下寬的砂礫過渡層，下游壩坡面有塊石護(hù)坡且設(shè)置馬道，下游坡腳處有排水棱體。所述的趾座為分段現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部的鋼筋骨架與基槽錨筋連接，趾座的橫斷面為五邊形棱體形狀，趾座內(nèi)側(cè)的斜邊正交于上游壩坡面，該斜邊上有與各段趾座間相互連通的嵌槽，嵌槽內(nèi)設(shè)置有彈性連接器，所述的彈性連接器為長條形狀，其橫斷面為“丄”字形狀，彈性連接器內(nèi)部有鋼板骨架。所述的樹脂面板為等厚、實(shí)心的平板，位于與趾座、防浪墻連接部分為異形樹脂面板，其他均為相同尺寸的正方形樹脂面板，在所述的砂礫過渡層內(nèi)等距埋置有面板錨固件，面板錨固件的露出端與條形的面板座連接，面板座在上游壩面上圍成錯縫的方框形狀，樹脂面板嵌于面板座圍框內(nèi)，并有壓條扣于面板座固定樹脂面板。—種樹脂面板土石壩及其面板施工方法，依次按以下步驟進(jìn)行
(1)壩址測量放樣，開挖壩基，清除雜物，趾座部位與其兩側(cè)巖基固結(jié)灌漿；
(2)開挖趾座基槽，在基槽內(nèi)鉆孔設(shè)置錨筋，立模綁扎趾座鋼筋骨架，澆筑趾座混凝
土 ;
(3)分層平齊填筑壩體土石料和過渡層砂礫料至壩頂，及時在砂礫過渡層表面涂抹水泥砂漿封層；
(4)待壩體沉降穩(wěn)定后，從趾座頂面向巖基內(nèi)鉆孔進(jìn)行帷幕灌漿；
(5)清理趾座斜面槽內(nèi)雜物，槽口內(nèi)壓入密封膠，嵌入彈性連接器，擰緊螺栓固定；
(6)在水泥砂漿封層面上對面板錨固件位置測量放樣，鉆孔埋置面板座錨件，在面板座錨件露出端安置面板座，以及在趾座的彈性連接器上安置面板座；
(7)從壩底開始安裝樹脂面板，先清除壩底處面板座圍框內(nèi)的水泥砂漿封層；
(8)在該圍框的面板座上壓入密封膠，嵌入樹脂面板，面板座上扣置壓條固定；
(9)一個水平層的樹脂面板安置后，從一側(cè) 壩肩開始，逐塊在樹脂面板背面插入壓漿管，壓入粘土砂漿消除樹脂面板與砂礫過渡層之間的空隙；
(10)依此，逐層清除水泥砂漿封層，面板座上壓入密封膠，安置樹脂面板，扣置面板座壓條，樹脂面板背水面壓漿致密，直至壩頂；
(11)上游樹脂面板護(hù)坡頂面的面板座與防浪墻基座用沉降連接器固定連接；
(12)完成整個上游壩坡面樹脂面板的施工。本發(fā)明中的樹脂面板土石壩基于以下工作原理樹脂面板土石壩的樹脂面板設(shè)置于上游壩坡面，為了便于安裝，由小塊樹脂面板錯縫拼裝成整塊面板，與趾座和防浪墻連接形成封閉的防滲體，并能起到防風(fēng)浪沖刷等的護(hù)坡作用。由于蓄水位高，上游壩坡面的樹脂面板承受巨大的水壓力，使樹脂面板后的砂礫過渡層和土石壩體產(chǎn)生壓縮變形，將樹脂面板向下游變位，而趾座安置于巖基內(nèi)相對不產(chǎn)生位移，所以在樹脂面板與趾座之間設(shè)置彈性連接器來抵御該位移變形，避免拉裂樹脂面板滲漏水；由于土石壩體需較長的一段時間內(nèi)才能終止沉降變形，為了克服土石壩體沉降變形對樹脂面板的不利受力，在樹脂面板與防浪墻之間設(shè)置沉降連接器來抵御該沉降變形；由于土石壩體由粘土和石塊等組成，為了防止石塊的尖角損壞樹脂面板，所以在樹脂面板與土石壩體之間設(shè)置細(xì)顆粒的砂礫過渡層；為了讓樹脂面板與砂礫過渡層之間不留空隙共同承受水壓力，逐層對樹脂面板與砂礫過渡層之間進(jìn)行壓漿致密；為了防止壩體滑坡，在上游壩坡設(shè)置穩(wěn)定的壩坡，并由樹脂面板來防滲與護(hù)坡，在下游壩坡除設(shè)置穩(wěn)定的壩坡外，還設(shè)置塊石護(hù)坡馬道與排水棱體，防止雨水沖刷和排出壩體與壩基內(nèi)的滲水，作為提高壩坡穩(wěn)定的措施。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在
本發(fā)明提出的一種樹脂面板土石壩及其面板施工方法，采用了樹脂面板為蓄水壩的防滲及護(hù)坡材料，該樹脂面板與其面板座、面板錨固件為塑性材料，能抵御較大變形而不開裂，具有蓄水位高、蓄水位日變化幅度大、防滲漏、抗風(fēng)浪與冰凍、易施工及維護(hù)、造價低、工期短、壽命長等特點(diǎn)，為水利水電工程建設(shè)增添了新的水工建筑物。
圖I為本發(fā)明的樹脂面板土石壩側(cè)剖視圖。圖2為本發(fā)明的樹脂面板土石壩前視圖。圖3為本發(fā)明的樹脂面板土石壩后視圖。圖4為本發(fā)明的樹脂面板土石壩后視圖。圖5為本發(fā)明的趾座側(cè)剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明的樹脂面板正剖視圖。圖7為本發(fā)明樹脂面板俯剖視。圖8為本發(fā)明樹脂面板側(cè)剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號1巖基、2上游水位、3下游水位、4壩頂、5 土石壩體、6防浪墻、7沉降連接器、8砂礫過渡層、9塊石護(hù)坡、10馬道、11排水棱體、12固結(jié)灌漿、13帷幕灌漿；21基槽、22錨筋、23趾座、24鋼筋骨架、25彈性連接器、26鋼板骨架；31樹脂面板、32面板錨固件、33面板座、34壓條。
具體實(shí)施例方式參見圖I、圖2、圖3和圖4，為本發(fā)明的一種樹脂面板土石壩，它建在河道或山澗巖基I上的樹脂面板土石壩，該壩的土石壩體5橫斷面為梯形形狀，壩頂4有防浪墻6，上游坡腳處有一條從河床至兩側(cè)壩肩的趾座23，上游壩坡面有樹脂面板31護(hù)坡，樹脂面板31與趾座23之間有彈性連接器25連接，樹脂面板31與防浪墻6之間有沉降連接器7連接，形成封閉的防滲體。樹脂面板31背水面與土石壩體5之間有上窄下寬的砂礫過渡層8，下游壩坡面有塊石護(hù)坡9且設(shè)置馬道10，下游坡腳處有排水棱體13。參見圖5，為本發(fā)明的趾座23為分段現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部的鋼筋骨架24與基槽21錨筋22連接。趾座23的橫斷面為五邊形棱體形狀，趾座23內(nèi)側(cè)的斜邊正交于上游壩坡面，該斜邊上有各段趾座23間相互連通的嵌槽，嵌槽內(nèi)設(shè)置有彈性連接器25。所述的彈性連接器25為長條形狀，其橫斷面為“丄”字形狀，彈性連接器25內(nèi)部有鋼板骨架26。 參見圖6、7、8，為本發(fā)明的所述的樹脂面板31為等厚、實(shí)心的平板，位于與趾座23、防浪墻6連接部分為異形樹脂面板，其他均為相同尺寸的正方形樹脂面板。在所述的砂礫過渡層8內(nèi)等距埋置有面板錨固件32，面板錨固件32的露出端與條形的面板座33連接，面板座33在上游壩面上圍成錯縫的方框形狀，樹脂面板31嵌于面板座33圍框內(nèi)，并有壓條34扣于面板座33固定樹脂面板31。本發(fā)明的一種樹脂面板土石壩及其面板施工方法，依次按以下步驟進(jìn)行
(1)壩址測量放樣，開挖壩基，清除雜物，趾座23部位與其兩側(cè)巖基固結(jié)灌漿12；
(2)開挖趾座23基槽21，在基槽21內(nèi)鉆孔設(shè)置錨筋22，立模綁扎趾座23鋼筋骨架24，澆筑趾座23混凝土 ；
(3)分層平齊填筑壩體5土石料和過渡層8砂礫料至壩頂，及時在砂礫過渡層8表面涂抹水泥砂漿封層；
(4)待壩體5沉降穩(wěn)定后，從趾座23頂面向巖基I內(nèi)鉆孔進(jìn)行帷幕灌漿13；
(5)清理趾座23斜面槽內(nèi)雜物，槽口內(nèi)壓入密封膠，嵌入彈性連接器25，擰緊螺栓固
定;
(6)在水泥砂漿封層面上對面板錨固件32位置測量放樣，鉆孔埋置面板座錨件32，在面板座錨件32露出端安置面板座33，以及在趾座23的彈性連接器25上安置面板座33 ；
(7)從壩底開始安裝樹脂面板31，先清除壩底處面板座33圍框內(nèi)的水泥砂漿封層；
(8)在該圍框的面板座33上壓入密封膠，嵌入樹脂面板31，面板座33上扣置壓條34固定；
(9)一個水平層的樹脂面板31安置后，從一側(cè)壩肩開始，逐塊樹脂面31板背面插入壓漿管，逐塊在樹脂面板31背面插入壓漿管，壓入粘土砂漿消除樹脂面板31與砂礫過渡層8之間的間隙；
(10)依此，逐層清除水泥砂漿封層，面板座33上壓入密封膠，安置樹脂面板31，扣置面板座33壓條34，樹脂面板23背水面壓漿致密，直至壩頂；
(11)上游護(hù)坡頂面的面板座33與防浪墻6基座用沉降連接器7固定連接；(12)完成整個上游壩坡面樹脂面板31的施工。巖基I是壩基，承受大壩的荷載；上游水位2是上游蓄水的高度；下游水位3是下游水面的高程；壩頂4的作用是滿足安全、構(gòu)造及交通要求；土石壩體5的作用是形成能擋水的結(jié)構(gòu)；防浪墻6的作用是防止波浪漫壩；沉降連接器7的作用是減小土石壩體5的沉降對樹脂面板31的作用力；砂礫過渡層8的作用是保護(hù)樹脂面板31，防止土石壩體5內(nèi)的尖石損壞樹脂面板31 ;水泥砂漿封層的作用是在土石壩體填筑過程中穩(wěn)定砂礫過渡層，防止其松散與滑坡；塊石護(hù)坡9的作用是保護(hù)壩坡面，防止雨水沖刷及冰凍侵蝕等；馬道10的作用是提高壩坡面抗滑穩(wěn)定，緩解豎向雨水水流的沖刷；排水棱體11的作用是防止產(chǎn)生管涌等滲透破壞；固結(jié)灌漿12的作用是提高壩基巖體的承載能力；帷幕灌漿13的作用是防止壩基巖體的滲漏；基槽21的作用是增加趾座23的抗滑力；錨筋22的作用是增加趾座23的抗滑力；趾座23的作用是設(shè)置帷幕灌漿13防滲，固定彈性連接器25，承擔(dān)樹脂面板31下滑的力；鋼筋骨架24的作用是提高趾座23混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度；彈性連接器25的作用是在水壓力作用下，樹脂面板31發(fā)生向下游變形時，仍能與趾座23連接不滲漏水；鋼板骨架26的作用是提高彈性連接器25的強(qiáng)度及抗疲勞；樹脂面板31的作用是防滲與護(hù)坡；面板 錨固件32的作用是固定面板座33 ;面板座33的作用是安置樹脂面板31 ;壓條34的作用是在面板座33上固定樹脂面板31。
權(quán)利要求
1.一種樹脂面板土石壩，其特征在于包括有建在河道或山澗巖基上的土石壩，土石壩橫斷面為梯形形狀，土石壩壩頂設(shè)有防浪墻，上游坡腳處有一條從河床至兩側(cè)壩肩的趾座，上游壩坡面有樹脂面板護(hù)坡，樹脂面板與趾座、防浪墻之間分別通過彈性連接器、沉降連接器連接形成封閉的防滲體，樹脂面板背水面與樹脂面板土石壩之間設(shè)有上窄下寬的砂礫過渡層，下游壩坡面有塊石護(hù)坡且設(shè)置馬道，下游坡腳處有排水棱體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的樹脂面板土石壩，其特征是所述的趾座為分段現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部的鋼筋骨架與基槽錨筋連接，趾座的橫斷面為五邊形棱體形狀，趾座內(nèi)側(cè)的斜邊正交于上游壩坡面，該斜邊上有與各段趾座間相互連通的嵌槽，嵌槽內(nèi)設(shè)置有彈性連接器，所述的彈性連接器為長條形狀，其橫斷面為“丄”字形狀，彈性連接器內(nèi)部有鋼板骨架。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的樹脂面板土石壩，其特征是所述的樹脂面板為等厚、實(shí)心的平板，位于與趾座、防浪墻連接部分為異形樹脂面板，其他均為相同尺寸的正方形樹脂面板，在所述的砂礫過渡層內(nèi)等距埋置有面板錨固件，面板錨固件的露出端與條形的面板座連接，面板座在上游壩面上圍成錯縫的方框形狀，樹脂面板嵌于面板座圍框內(nèi)，并有壓條扣于面板座固定樹脂面板。
4.一種樹脂面板土石壩及其面板施工方法，其特征在于依次按以下步驟進(jìn)行 (1)壩址測量放樣，開挖壩基，清除雜物，趾座部位與其兩側(cè)巖基固結(jié)灌漿； (2)開挖趾座基槽，在基槽內(nèi)鉆孔設(shè)置錨筋，立模綁扎趾座鋼筋骨架，澆筑趾座混凝土 ; (3)分層平齊填筑壩體土石料和過渡層砂礫料至壩頂，及時在砂礫過渡層表面涂抹水泥砂漿封層； (4)待壩體沉降穩(wěn)定后，從趾座頂面向巖基內(nèi)鉆孔進(jìn)行帷幕灌漿； (5)清理趾座斜面槽內(nèi)雜物，槽口內(nèi)壓入密封膠，嵌入彈性連接器，擰緊螺栓固定； (6)在水泥砂漿封層面上對面板錨固件位置測量放樣，鉆孔埋置面板座錨件，在面板座錨件露出端安置面板座，以及在趾座的彈性連接器上安置面板座； (7)從壩底開始安裝樹脂面板，先清除壩底處面板座圍框內(nèi)的水泥砂漿封層； (8)在該圍框的面板座上壓入密封膠，嵌入樹脂面板，面板座上扣置壓條固定； (9)一個水平層的樹脂面板安置后，從一側(cè)壩肩開始，逐塊在樹脂面板背面插入壓漿管，壓入粘土砂漿消除樹脂面板與砂礫過渡層之間的空隙； (10)依此，逐層清除水泥砂漿封層，面板座上壓入密封膠，安置樹脂面板，扣置面板座壓條，樹脂面板背水面壓漿致密，直至壩頂； (11)上游樹脂面板護(hù)坡頂面的面板座與防浪墻基座用沉降連接器固定連接； (12)完成整個上游壩坡面樹脂面板的施工。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種樹脂面板土石壩，包括有建在河道或山澗巖基上的土石壩，土石壩橫斷面為梯形形狀，土石壩壩頂設(shè)有防浪墻，上游坡腳處有一條從河床至兩側(cè)壩肩的趾座，上游壩坡面有樹脂面板護(hù)坡，樹脂面板與趾座、防浪墻之間分別通過彈性連接器、沉降連接器連接形成封閉的防滲體，樹脂面板背水面與樹脂面板土石壩之間設(shè)有上窄下寬的砂礫過渡層，下游壩坡面有塊石護(hù)坡且設(shè)置馬道，下游坡腳處有排水棱體。本發(fā)明施工簡便，工期短，造價低、易維護(hù)，樹脂面板及其配件由工廠規(guī)模生產(chǎn)質(zhì)量有保證，是采用新型防滲及護(hù)坡材料的面板土石壩。
文檔編號E02B8/00GK102797241SQ201210315269
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月30日
發(fā)明者汪哲蓀, 金菊良, 王宗志, 周玉良, 吳成國, 汪明武, 張禮兵, 劉麗, 鄭小武, 沈時興 申請人:合肥工業(yè)大學(xué)