[发明专利]一种竖直折线型面板组合坝及其施工方法

说明书

本发明涉及水利工程技术领域，具体涉及一种竖直折线型面板组合坝及其施工方法。该组合坝包括铺设在河床基岩上的混凝土底板，若干个上游竖直折线型面板和下游堆石区。上游竖直折线型面板呈V型混凝土结构，V型的尖端朝向上游的迎水面。上游混凝土面板与下游堆石区之间设置有过渡层。过渡层与上游竖直折线型面板之间设置有三角形垫层区。各个面板交接处设置有止水区。该施工方法包括铺设混凝土底板；浇筑竖直折线型面板到达一定的高程并养护；在下游依次铺设三角形垫层区、过渡层和下游堆石区至一定高程；一个高程接着一个高程的铺设，直至完成整个坝体的施工。本发明通过对坝型结构的改进，使其相比于现有的面板坝，更加稳定、经济且施工方便。

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，具体涉及一种竖直折线型面板组合坝及其施工方法。

背景技术

在拦河坝发展的过程中，坝型的种类有土石坝和混凝土坝两种。土石坝可以充分利用当地天然材料，施工简单，抗震性能好，对不同的地形和地质条件适应性强。土石坝又分为心墙土石坝和面板土石坝。其中，心墙土石坝容易产生拱效应，从而产生心墙裂缝及水力劈裂等问题；面板土石坝抵抗不均匀沉降的能力差，对坝体变形要求较高。而且土石坝体积都很大，因而土石方开挖量和筑坝方量都很大。

相比于土石坝，混凝土坝的优点是质量安全可靠。但是混凝土重力坝对地形和地质条件适应性差，一般要建在完整的基岩上，混凝土拱坝需要有坚固的坝肩作为支撑。混凝土坝由于庞大的体积，浇筑时需要有严格的温度控制措施，并消耗大量的水泥、钢筋等建筑材料，会对自然环境造成较大破坏。

中国专利文献CN101718086B中公开了一种混凝土-堆石混合坝及其施工方法，该坝是由混凝土坝身和堆石体坝身组合形成一种新型的坝体结构形式，其坝体包括混凝土坝身、堆石体坝身、梳状齿连接段、垫层和过渡层，混合坝在堆石体坝身中设置梳状齿连接段，梳状齿连接段与混凝土坝身整体浇筑，深入堆石体坝身一定深度，用于两种坝身之间的交接，增加坝体整体性；在混凝土坝身和堆石体坝身之间设置垫层和过渡层，完成堆石体坝身粗粒料与混凝土坝体之间的过渡。在坝体的上游坝脚和下游坝脚处设置上游堆石压重、下游堆石压重，增强坝体的整体稳定性。该方案结合了土石坝和混凝土坝各自坝型的部分优点，但是，混凝土坝身需要在上游增加堆石压重以及增加梳齿状的连接来提高稳定性。为了达到更加稳定、经济和施工方便的目的，该方案还有待改进。

中国专利文献CN101285305B中公开了一种折线型混凝土面板堆石坝及其施工方法，该折线型混凝土面板堆石坝，具有坝轴线和钢筋混凝土结构的面板，坝轴线是折线，沿坝轴线修筑的面板也形成折线形，在两面板的转折处用钢筋混凝土结构的连接板过渡连接，在面板的周边设置钢筋混凝土结构的趾板，面板下面设垫层、过渡层和堆石体。该方案可以因地制宜地根据现场地形、地质条件选择较好的趾板位置。但是，当地形复杂时，混凝土面板的轴线不容易找到最优角度，不利于坝体的稳定。

综上所述，在水利工程中，如何设计出一种适应于不同的地质条件下，既稳定又经济和施工方便的拦河坝是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

技术问题：在水利工程领域中，提供一种更加稳定、经济、施工方便的新坝型。

技术方案：提出一种竖直折线型面板组合坝，包括铺设在河床基岩上的混凝土底板，上游混凝土面板和下游堆石区，上游混凝土面板包括若干个上游竖直折线型面板，上游竖直折线型面板呈V型混凝土结构，V型的尖端朝向上游的迎水面，下游堆石区呈梯形断面结构，上游混凝土面板与下游堆石区之间设置有过渡层，过渡层与上游竖直折线型面板之间设置有三角形垫层区，上游混凝土面板与混凝土底板之间设置有第一底部止水区，相邻的两个上游竖直折线型面板之间设置有第二底部止水区和中部止水区，上游混凝土面板和三角形垫层区的上端设置有顶部止水区。

作为优选，上游竖直折线型面板的V型夹角为30-100^o，相邻的两个上游竖直折线型面板所形成的V型夹角为30-100^o。