震區高土石壩抗震結構的製作方法

2023-05-03 23:44:51

專利名稱：震區高土石壩抗震結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種震區高土石壩抗震結構，主要適用於位於強震區的高土石壩工程。
背景技術：
位於強震區的高土石壩，因壩體上部承受的地震動反應最為強烈，壩頂及上部壩坡極易遭受破壞。為預防地震破壞，傳統的做法是在靠近大壩頂部的上部壩體埋設鋼筋網、坡面設置混凝土格柵等抗震加固措施，或在壩頂部位(約1/4壩高)堆石區設置土工格柵和砌石護坡等。但鋼筋網易生鏽、土工格柵易老化、而且鋼筋網或土工格柵與壩體表面護坡結構難以連接成整體形成可靠的抗震體系；同時鋼筋網和土工格柵的鋪設與壩體填築之間存在施工幹擾。
發明內容本實用新型要解決的技術問題是:針對上述存在的問題提供一種整體式的震區高土石壩抗震結構，以發揮整體抗震效果，提高抗震能力，同時解決現有技術中材料耐久性差和施工複雜、施工幹擾大的缺陷。本實用新型所採用的技術方案是:震區高土石壩抗震結構，其特徵在於:它包括位於壩體上部堆石體內、且每隔一定高程布置一道的錨固體，以及位於壩坡表面的坡面保護層，各錨固體上均勻連接一組抗震拉索，各組抗震拉索另一端均與坡面保護層錨固。位於同一錨固體上的各抗震拉索均水平且相互平行布置。所述坡面保護層包括現澆的坡面混凝土框格梁和砌築於該框格梁內的漿砌石護坡。所述混凝土框格梁由水平布置的橫梁和沿坡面布置的豎梁組成方格狀；各橫梁與錨固體一一對應，相對應的橫梁與錨固體位於同一水平面上並通過所述抗震拉索連接。所述錨固體為水平布置的預製C25混凝土梁，且其上均勻預留有一組錨定鉤環。所述抗震拉索包括包覆有PE膜的鋼絞線和套設於該鋼絞線外的鍍鋅鋼套管，其中鋼絞線一端與錨固體上的錨定鉤環固定連接，另一端錨固於與該錨固體相對應(即與該錨固體位於同一水平層)的坡面混凝土框格梁的橫梁內。相對應的橫梁與錨固體相互平行，且兩者之間的水平距離為20-30m。相鄰兩橫梁的高程差為4.Sm，相鄰兩豎梁之間的間距為6m。位於同一層錨固體上的相鄰兩抗震拉索之間的間距為3m。位於最下方的錨固體到壩頂的豎直高度為壩高的1/4。本實用新型的有益效果是:1、本實用新型在壩體上部堆石體內、且每隔一定高程布置一道錨固體，各錨固體均通過一組抗震拉索連接坡面保護層，形成整體式抗震結構，可以有效加固土石壩上部壩體結構和壩坡，增強壩體堆石體與坡面保護層的整體性，從而提高了土石壩的抗震能力。2、抗震結構隨著壩體填築到所在高程同步鋪設，施工過程中與壩體填築幾乎不形成幹擾，從而保證了施工進度。3、錨固體為預製C25混凝土梁，抗震拉索為外套鋼管且包覆有PE膜的鋼絞線，材料環保安全耐久性好，較之現有技術中採用鋼筋網和土工格柵的結構，避免了因材料生鏽老化導致抗震能力降低的問題，為強震區高土石壩提供了有效地抗震措施和經驗借鑑。

圖1是本實用新型的剖面圖。圖2是圖1的細部放大圖。
具體實施方式
如圖1、圖2所示，由於土石壩壩體由堆石填築碾壓構成，其壩頂附近的上部壩坡極易遭受地震破壞，因此在強震區的土石壩需要採取一定的抗震措施以避免壩坡破壞。本實施例在壩體上部堆石體I內、隨著壩體填築過程每隔4.Sm高程鋪設一道錨固體2，各道錨固體2上均勻連接一組水平且相互平行的抗震拉索3，該抗震拉索另一端連接位於壩坡表面的坡面保護層4，從而形成整體式抗震結構。為避免與壩體堆石填築形成幹擾，本實施例錨固體2為水平布置的預製C25混凝土梁，且距離壩坡20-30m (即抗震拉索長度為20-30m)，梁內每隔3m預埋一根鋼筋形成錨定鉤環2-1，以便固定抗震拉索3，即位於同一錨固體2上的相鄰兩抗震拉索3之間的水平間距為3m。所述抗震拉索3包括鋼絞線3-1，其表面包覆一層PE膜以防鏽蝕，同時在該鋼絞線外套設一根內徑3.81mm (1.5英寸)的鍍鋅鋼管3_2，以便鋼絞線3_1能夠在該鋼管內自由伸縮變形。同樣，在布置抗震拉索3時，隨著壩體堆石填築每隔4.Sm高程鋪設一組，同一組(即位於同一錨固體2上)內的各抗震拉索3水平且相互平行布置。施工時，將鋼絞線3-1一端穿過預製混凝土梁上的錨定鉤環2-1，並利用鎖扣固定在錨固體2上，另一端留出壩坡夕卜，在後期現澆坡面保護層4時錨固於坡面保護層4內。所述坡面保護層4包括坡面混凝土框格梁4-1和砌築於該框格梁內的M7.5漿砌石護坡4-2 ;其中混凝土框格梁4-1採用現澆C25混凝土梁，在後期施工不與壩體填築幹擾，主要由水平布置的橫梁和沿坡面布置的豎梁(相鄰兩豎梁之間的間距為6m)組成方格狀；各橫梁與錨固體2 對應,相對應的橫梁與錨固體2位於同一水平面上並通過所述抗震拉索3連接，即每對應一道錨固體2，布置一道與該錨固體位於同一水平面上的橫梁(SP相鄰兩橫梁的高程差為4.Sm),並在對應的橫梁與錨固體2之間布置一組抗震拉索3實現兩者的相互連接。所述橫梁和豎梁的橫截面尺寸為80cm*80cm，相應的漿砌石護坡4-2厚度也為80cm。施工時，先澆築混凝土框格梁4-1，同時將預留在壩外的鋼絞線3-1剝除PE保護膜後錨固於與該鋼絞線對應的橫梁上，待框格梁4-1達到50%強度後拆模，並在框格梁4-1內砌築M7.5漿砌石護坡4-2。施工完成後，錨固體2、抗震拉索3和橫梁的垂直間距為4.8m，抗震拉索3的水平間距為3m，豎梁的水平間距為6m。位於最下方的錨固體2、抗震拉索3和橫梁到壩頂的豎直高度為壩高的1/4。為了減少工程投資，降低施工成本，所述錨固體2可由若干段位於同一水平面上、且相互間隔布置的混凝土梁組成，只要保證錨固體2距壩坡水平距離2(T30m，且位於同一錨固體2上的相鄰兩抗震拉索3之間的間距為3m即可。
權利要求1.一種震區高土石壩抗震結構，其特徵在於:它包括位於壩體上部堆石體(I)內、且每隔一定高程布置一道的錨固體(2)，以及位於壩坡表面的坡面保護層(4)，各錨固體(2)上均勻連接一組抗震拉索(3)，各組抗震拉索另一端均與坡面保護層(4)錨固；所述坡面保護層(4)包括現澆的坡面混凝土框格梁(4-1)和砌築於該框格梁內的漿砌石護坡(4-2)。
2.根據權利要求1所述的震區高土石壩抗震結構，其特徵在於:所述混凝土框格梁(4-1)由水平布置的橫梁和沿坡面布置的豎梁組成方格狀；各橫梁與錨固體(2) —一對應，相對應的橫梁與錨固體(2)位於同一水平面上並通過所述抗震拉索(3)連接。
3.根據權利要求2所述的震區高土石壩抗震結構，其特徵在於:所述錨固體(2)為水平布置的預製C25混凝土梁，且其上均勻預留有一組錨定鉤環(2-1)。
4.根據權利要求3所述的震區高土石壩抗震結構，其特徵在於:所述抗震拉索(3)包括包覆有PE膜的鋼絞線(3-1)和套設於該鋼絞線外的鍍鋅鋼套管(3-2)，其中鋼絞線(3-1)一端與錨固體(2)上的錨定鉤環(2-1)固定連接，另一端錨固於與該錨固體相對應的坡面混凝土框格梁(4-1)的橫梁內。
5.根據權利要求2或3或4所述的震區高土石壩抗震結構，其特徵在於:相對應的橫梁與錨固體(2)相互平行，且兩者之間的水平距離為20-30m。
6.根據權利要求2或3或4所述的震區高土石壩抗震結構，其特徵在於:相鄰兩橫梁的高程差為4.Sm，相鄰兩豎梁之間的間距為6m。
7.根據權利要求1或2或3或4所述的震區高土石壩抗震結構，其特徵在於:位於同一錨固體(2 )上的各抗震拉索(3 )均水平且相互平行布置。
8.根據權利要求1或2或3或4所述的震區高土石壩抗震結構，其特徵在於:位於同一錨固體(2)上的相鄰兩抗震拉索(3)之間的間距為3m。
9.根據權利要求2或3或4所述的震區高土石壩抗震結構，其特徵在於:位於最下方的錨固體(2)、抗震拉索(3)和橫梁到壩頂的豎直高度為壩高的1/4。
專利摘要本實用新型涉及一種震區高土石壩抗震結構。本實用新型的目的是提供一種整體式的震區高土石壩抗震結構，以發揮整體抗震效果，提高抗震能力，同時解決現有技術中材料耐久性差和施工複雜、施工幹擾大的缺陷。本實用新型的技術方案是震區高土石壩抗震結構，其特徵在於它包括位於壩體上部堆石體內、且每隔一定高程布置一道的錨固體，以及位於壩坡表面的坡面保護層，各錨固體上均勻連接一組抗震拉索，各組抗震拉索另一端均與坡面保護層錨固,所述坡面保護層包括現澆的坡面混凝土框格梁和砌築於該框格梁內的漿砌石護坡。本實用新型適用於位於強震區的高土石壩工程。
文檔編號E02B8/00GK202989868SQ20122057343
公開日2013年6月12日 申請日期2012年11月2日 優先權日2012年11月2日
發明者徐建軍, 彭育 申請人:中國水電顧問集團華東勘測設計研究院