一种应用于泄洪闸的堆石混凝土坝结构及其施工方法与流程

本发明涉及一种应用于泄洪闸的堆石混凝土坝结构及其施工方法。适用于水利水电领域。

背景技术：

1、水利水电工程建设中，当开发河道的流量大、水头低及河床宽度较大时，闸坝是一种较优的坝型，因此在我国各条大江大河的下游段及平原地区建设了一定规模的闸坝工程。泄洪闸是闸坝的泄洪建筑物，属于主要建筑物，泄洪闸的稳定、安全运行至关重要。闸门关闭时泄洪闸处于挡水工况，承担着上下游较大的水头差；闸门打开时，泄洪闸泄水，水流流速大、流态紊乱，泄洪闸需持续承受动水压力。

2、泄洪闸的受力状态较为复杂，需建设在牢固可靠的基础上。然而，江、河下游及平原区修建的闸坝天然基础通常为覆盖层，一般具有承载力较低、变形模量较大的特点，为保证泄洪闸安全可靠，一般需要采取挖除替换或进行灌浆、设置桩基础等加固措施。

3、上述泄洪闸基础加固措施，挖除替换成混凝土，投资相对较大；灌浆加固可靠性差，投资较难控制；桩基础投资相对较大，对于存在孤石等部位，工期难以控制。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，为泄洪闸提供一种安全可靠、工期及投资可控的堆石混凝土坝结构及其施工方法。

2、本发明所采用的技术方案是：一种应用于泄洪闸的堆石混凝土坝结构，其特征在于：具有位于泄洪闸底部为堆石混凝土坝，堆石混凝土坝底部坐落在下方基岩上，堆石与基岩之间设置混凝土找平层，所述基岩经固结灌浆、帷幕灌浆处理。

3、所述堆石混凝土坝上游面设有自密实混凝土防渗层。

4、所述堆石混凝土坝上游面设有坝面层，坝面层与堆石混凝土坝之间间隙采用自密实混凝土充填，形成所述自密实混凝土防渗层。

5、所述堆石混凝土坝内部包括堆石料和填充堆石料内间隙的自密实混凝土。

6、所述堆石料饱和抗压强度不应低于40mpa；粒径不宜小于300mm；最大粒径不应超过结构断面最小边长的1/4、厚度的1/2。

7、所述自密实混凝土原材料包括水、水泥、粉煤灰、砂、卵石。

8、所述自密实混凝土原材料中水、水泥、粉煤灰、砂、卵石的质量比推荐采用200～220:160～180:270～290:760～780：820～840，并根据现场试验选定(配合比应根据现场试验确定，每个工程因为原材料的差异配合比都会略有不同。本工程按照该配合比能满足堆石混凝土相关性能要求。)

9、一种所述应用于泄洪闸的堆石混凝土坝结构的施工方法，其特征在于：

10、挖除覆盖层至揭露基岩面；

11、在基岩面上浇筑混凝土找平层，养护至设计要求的龄期后；

12、在混凝土找平层上方逐层施工堆石混凝土坝，各层施工时先摆放该层的堆石料，再在该层坝体上游面设置坝面层，坝面层于堆石料之间留有一定间隙，在堆石料内间隙及堆石料与坝面层之间间隙中浇筑自密实混凝土，自密实混凝土强度达到预设要求后进行上层堆石混凝土坝的施工；

13、待堆石混凝土坝浇筑至一定厚度后，按照设计要求对坝基进行固结灌浆与帷幕灌浆。

14、本发明的有益效果是：本发明针对泄洪闸底部覆盖层承载力较低、变形模量较大的情况，将泄洪闸底部覆盖层挖除并浇筑堆石混凝土坝，堆石混凝土原材料与混凝土接近，具有较高的抗压强度较高、弹性模量大，结构安全可靠；相比混凝土，堆石混凝土的胶凝材料用量显著降低，水化温升低，可减少甚至取消通水冷却等温控措施，投资相对更省。

技术特征：

1.一种应用于泄洪闸的堆石混凝土坝结构，其特征在于：具有位于泄洪闸底部为堆石混凝土坝，堆石混凝土坝底部坐落在下方基岩上，堆石与基岩之间设置混凝土找平层，所述基岩经固结灌浆、帷幕灌浆处理。

2.根据权利要求1所述的应用于泄洪闸的堆石混凝土坝结构，其特征在于：所述堆石混凝土坝上游面设有自密实混凝土防渗层。

3.根据权利要求2所述的应用于泄洪闸的堆石混凝土坝结构，其特征在于：所述堆石混凝土坝上游面设有坝面层，坝面层与堆石混凝土坝之间间隙采用自密实混凝土充填，形成所述自密实混凝土防渗层。

4.根据权利要求1所述的应用于泄洪闸的堆石混凝土坝结构，其特征在于：所述堆石混凝土坝内部包括堆石料和填充堆石料内间隙的自密实混凝土。

5.根据权利要求4所述的应用于泄洪闸的堆石混凝土坝结构，其特征在于：所述堆石料饱和抗压强度不应低于40mpa；粒径不宜小于300mm；最大粒径不应超过结构断面最小边长的1/4、厚度的1/2。

6.根据权利要求4所述的应用于泄洪闸的堆石混凝土坝结构，其特征在于：所述自密实混凝土原材料包括水、水泥、粉煤灰、砂、卵石。

7.根据权利要求5所述的应用于泄洪闸的堆石混凝土坝结构，其特征在于：所述自密实混凝土原材料中水、水泥、粉煤灰、砂、卵石的质量比推荐采用200～220:160～180:270～290:760～780：820～840，并根据现场试验选定。

8.一种权利要求1～7任意一项所述应用于泄洪闸的堆石混凝土坝结构的施工方法，其特征在于：

技术总结本申请涉及一种应用于泄洪闸的堆石混凝土坝结构及其施工方法。本申请适用于水利水电技术领域。本申请要解决的技术问题是：提供一种应用于泄洪闸的堆石混凝土坝结构及其施工方法。本申请所采用的技术方案是：一种应用于泄洪闸的堆石混凝土坝结构，其特征在于：具有位于泄洪闸底部为堆石混凝土坝，堆石混凝土坝底部坐落在下方基岩上，堆石与基岩之间设置混凝土找平层，所述基岩经固结灌浆、帷幕灌浆处理。技术研发人员：涂承义,黄维,叶甜,吴宏荣,张呈斌受保护的技术使用者：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/27