技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及筑壩領(lǐng)域，具體涉及壩體下游壩趾區(qū)基巖的加固結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

拱壩運(yùn)行期間受庫(kù)水壓力的作用，傳至基礎(chǔ)的推力巨大，通常導(dǎo)致壩趾區(qū)產(chǎn)生較大壓應(yīng)力，其方向指向下游偏山里，由于壩基巖體多受節(jié)理裂隙切割，較大的推力作用可能造成壩趾巖體屈服，影響拱壩安全。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種能夠提高壩體下游壩趾區(qū)基巖豎向抗壓強(qiáng)度，從而增強(qiáng)下游壩趾區(qū)基巖承載能力的壩體下游壩趾區(qū)基巖的加固結(jié)構(gòu)。

解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是：壩體下游壩趾區(qū)基巖的加固結(jié)構(gòu)，在所述壩趾區(qū)基巖中間隔設(shè)置有多組基巖預(yù)緊裝置，所述各組基巖預(yù)緊裝置的預(yù)緊方向由表及里朝壩體上游傾斜。

本實(shí)用新型的有益效果是：該結(jié)構(gòu)根據(jù)多軸效應(yīng)原理，通過(guò)基巖預(yù)緊裝置增大基巖的側(cè)向圍壓，從而提高基巖縱向抗壓強(qiáng)度，增強(qiáng)下游壩趾區(qū)基巖承載能力。同時(shí)，基巖預(yù)緊裝置還能夠改善基巖的整體性，有利于荷載的重新分配，進(jìn)而強(qiáng)化建基面的整體性。本申請(qǐng)的這種結(jié)構(gòu)形式在總體費(fèi)用增加不大的情況下，有效提升下游壩趾區(qū)，乃至壩體整體的安全度，相比其他提高安全度的措施，具有投入少，效果明顯的特點(diǎn)，且設(shè)計(jì)費(fèi)用低、施工便于控制，綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好。該結(jié)構(gòu)形式適合于所有拱壩壩型中應(yīng)用，比如常態(tài)混凝土拱壩、碾壓混凝土拱壩、砌石拱壩以及堆石混凝土拱壩，也可推廣至重力壩壩趾區(qū)使用。

附圖說(shuō)明

圖1從下游壩面的立視角度展示本申請(qǐng)基巖預(yù)緊裝置的布置形式。

圖2為圖1中A-A向的剖視圖。

圖中標(biāo)記為：壩體1、下游貼角2、壩趾區(qū)基巖3、基巖預(yù)緊裝置4、錨索5、錨固端6、下游壩面7、上游壩面8、夾角α。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明。

如圖1和圖2所示的壩體下游壩趾區(qū)基巖的抗壓結(jié)構(gòu)，在所述壩趾區(qū)基巖3中間隔設(shè)置有多組基巖預(yù)緊裝置4，所述各組基巖預(yù)緊裝置4的預(yù)緊方向由表及里朝壩體上游傾斜。根據(jù)混凝土材料的多軸效應(yīng)原理，當(dāng)混凝土處于三軸受壓狀態(tài)時(shí)，混凝土的抗壓強(qiáng)度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)混凝土的單軸抗壓強(qiáng)度；相反，如果混凝土處于三軸拉壓應(yīng)力狀態(tài)，混凝土的抗壓抗拉強(qiáng)度均要小于混凝土的單軸抗壓抗拉強(qiáng)度。根據(jù)上述原理，在本申請(qǐng)的加固結(jié)構(gòu)中由于基巖預(yù)緊裝置4的預(yù)緊方向由表及里朝壩體上游傾斜，與主壓應(yīng)力大角度相交，增大基巖的側(cè)向圍壓，從而提高基巖豎向抗壓強(qiáng)度，增強(qiáng)下游壩趾區(qū)基巖承載能力，有效提高壩體的整體安全度。同時(shí)，基巖預(yù)緊裝置還能夠改善基巖的整體性，有利于荷載的重新分配，進(jìn)而強(qiáng)化建基面的整體性。

如圖1所示，各組基巖預(yù)緊裝置4沿下游貼角2外緣間隔設(shè)置。下游貼角2是設(shè)置在下游壩面7與壩趾區(qū)基巖3之間夾角區(qū)域內(nèi)的結(jié)構(gòu)，有助于改善拱壩壩趾周邊的拉壓應(yīng)力組合現(xiàn)象，并且對(duì)壩趾起到重要的保護(hù)作用，改善該部位的應(yīng)力分布形態(tài)。通過(guò)將各組基巖預(yù)緊裝置4沿下游貼角2外緣間隔設(shè)置，可以使壩體1下游整個(gè)壩趾區(qū)基巖3均得到有效加固。

如圖2所示，考慮到拱壩下游壩趾區(qū)的實(shí)際地形地質(zhì)條件，很難將基巖預(yù)緊裝置4的預(yù)緊方向布置成剛好垂直于壩趾主壓應(yīng)力方向的理想狀態(tài)，因而可將基巖預(yù)緊裝置4的預(yù)緊方向與橫河向或者豎直方向的夾角α限制在＞0°，≤30°的范圍，從而達(dá)到最佳的傾斜效果。

如圖1、圖2所示，各組基巖預(yù)緊裝置4由陣列分步在壩趾區(qū)基巖3中的多根錨索5組成，所述錨索5的錨固端6固結(jié)在壩趾區(qū)基巖3內(nèi)，外錨頭設(shè)置在壩趾區(qū)基巖3的表面。由于錨索5的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，施工方便，因此使用成本相對(duì)低廉。同時(shí)，由多根錨索5組成的基巖預(yù)緊裝置4能夠形成強(qiáng)大的預(yù)緊力，能夠很好的保證基巖的側(cè)向圍壓。

基巖預(yù)緊裝置4中的錨索5可以采用多種排列布置方式，無(wú)論采用何種陣列方式，最好使同一組基巖預(yù)緊裝置4中各根錨索5均勻分布在述壩趾區(qū)基巖3內(nèi)，以保證受力的均勻性。

如圖1、圖2所示，為了保證錨索5預(yù)緊方向的統(tǒng)一性，同一組基巖預(yù)緊裝置4中每根錨索5的設(shè)置方向一致。

如圖1、圖2所示，同一組基巖預(yù)緊裝置4中相鄰兩根錨索5的錨固端6位于壩趾區(qū)基巖3內(nèi)不同的深度上，從而避免錨索5的錨固端6集中在同一高程，對(duì)基巖的巖層結(jié)構(gòu)造成破壞。

實(shí)施例

將上述的抗壓結(jié)構(gòu)運(yùn)用在混凝土拱壩上，首先要求壩體1上升到一定高程，下游貼角2澆筑完畢，并固結(jié)灌漿完畢。等壩體1開始部分擋水時(shí)，下游壩趾區(qū)應(yīng)力由拉應(yīng)力轉(zhuǎn)為壓應(yīng)力，且壓應(yīng)力超過(guò)一定值(比如規(guī)定為3MPa，這根據(jù)各拱壩自身特點(diǎn)設(shè)立施工標(biāo)準(zhǔn))后方可本申請(qǐng)的加固結(jié)構(gòu)的施工。如圖2所示，施工時(shí)在下游貼角2的表面或者靠近下游貼角2的壩趾區(qū)基巖3的表面，從上至下并向上游壩面8傾斜一定角度打錨索孔，并布置錨索5。待錨索5的錨固端6固結(jié)后，將錨索5張拉至設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力值，鎖錨，完成施工。如圖1所示，選定合理數(shù)量的錨索5組成一組基巖預(yù)緊裝置4，各組基巖預(yù)緊裝置4沿下游貼角2的周邊間隔設(shè)置。