[实用新型]沥青混凝土心墙堆石坝布置结构

说明书

本实用新型涉及一种沥青混凝土心墙堆石坝布置结构。本实用新型的目的是提供一种沥青混凝土心墙堆石坝布置结构，以提高沥青心墙堆石坝的地基适应性和，降低对筑坝材料性能的要求，提高沥青混凝土心墙堆石坝的安全性和经济性。本实用新型的技术方案是：一种沥青混凝土心墙堆石坝布置结构，其特征在于：该沥青混凝土心墙堆石坝坝体采用凸向上游的拱形布置，坝体的坝轴线由两段半径分别为R1和R2的圆弧在河床中部相切形成；所述坝轴线的两段圆弧中与岸坡陡、覆盖层深的岸坡部位相连的圆弧采用较小的圆弧半径，与相对缓、覆盖层相对浅的岸坡部位相连的圆弧采用相对较大的圆弧半径；当两岸地形地质条件对称性较好时，圆弧半径R1等于R2。

技术领域

本实用新型涉及一种沥青混凝土心墙堆石坝布置结构。适用于存在坝基土层较软弱、两岸边坡较陡、填筑材料质量较差、坝高规模较大等上述一项或多项不利因素，坝体及坝基等存在较大的变形问题，导致两岸沥青混凝土心墙出现较大拉应力，河床部位沥青混凝土心墙出现较大扰度，心墙开裂风险较大的沥青混凝土心墙堆石坝工程。

背景技术

沥青混凝土心墙作为一种采用当地材料修筑的柔性坝，具有适应性广、防渗效果可靠、绿色环保且投资省的优势，在各种水库工程中广泛应用。对于沥青混凝土心墙堆石坝，心墙的运行状态是整个大坝安全运行的关键。根据目前的研究和工程实践经验，当坝基土层较软弱、两岸边坡较陡、填筑材料质量较差或坝高规模较大时，存在以下不利因素，影响大坝安全运行：

(1)坝体填筑过程中以及运行期间坝体或坝基存在较大的变形，这种变形会导致两岸心墙出现拉伸应力和变形，尤其是两岸地形较陡时，会进一步加剧拉伸应力的分布范围和大小；

(2)蓄水后，由于水推力作用心墙出现较大的扰度变形，尤其是河床部位坝高和水头较大，扰度变形也最大，当扰度变形引起的上游面拉伸应力过大时，也会导致防渗体开裂；

(3)当坝基的土体防渗性能较好时，填筑过程中将出现超孔隙水压力，影响填筑过程中的沉降，增大工后沉降；

(4)当坝基的土体防渗性能较好，由于土体的抗渗作用，蓄水和运行初期土体内将产生水力梯度，土层表面的水头高于底层土体的水头，水头差引起的附加应力进一步压缩土体，增加防渗体上游部分基础沉降变形，尤其是在蓄水速率较快时。

当上述因素引起的两岸拉应力和扰度变形超过沥青混凝土心墙材料极限拉伸能力时候就会出现裂缝，并在水力劈裂的作用下不断加剧，从而导致坝体防渗失效，危及大坝安全。

目前解决上述问题的主要方式是通过严格控制坝体和坝基变形，以及提高沥青混凝土心墙拉伸性能等措施进行处理。这种方案主要基于提高材料的性能来解决问题，有效性受材料自身特性的制约，并且投资一般较大，尤其是当基础为深厚软弱土层时，软弱基础的处理投资将大幅增加，甚至可能导致工程不能顺利实施。因此，利用坝体和基础变形的特性，实用新型一种适应深厚软土地基的沥青混凝土心墙堆石坝结构及其施工方法，有效改善防渗心墙的受力状态，对于降低工程投资、提高工程运行可靠性具有重要的意义和广泛的应用价值。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种沥青混凝土心墙堆石坝布置结构，以提高沥青心墙堆石坝的地基适应性和，降低对筑坝材料性能的要求，提高沥青混凝土心墙堆石坝的安全性和经济性。

本实用新型所采用的技术方案是：一种沥青混凝土心墙堆石坝布置结构，其特征在于：该沥青混凝土心墙堆石坝坝体采用凸向上游的拱形布置，坝体的坝轴线由两段半径分别为R1和R2的圆弧在河床中部相切形成；

所述坝轴线的两段圆弧中与岸坡陡、覆盖层深的岸坡部位相连的圆弧采用较小的圆弧半径，与相对缓、覆盖层相对浅的岸坡部位相连的圆弧采用相对较大的圆弧半径；当两岸地形地质条件对称性较好时，圆弧半径R1等于R2。

所述坝体坝顶为两岸窄，向河床中部逐渐增大的变宽坝顶。