挡水坝

摘要

本发明公开了一种挡水坝，其特征是每隔4～6m设置混凝土柱墩，相邻混凝土柱墩之间设置混凝土拱板，混凝土拱板采用预制板，混凝土拱板预埋T形筋，混凝土拱板留有泄水孔，混凝土拱板设置混凝土拱梁，混凝土拱梁外侧与混凝土拱板外侧齐平，距离混凝土柱墩0.8～1.1m设置背衬柱，混凝土柱墩与背衬柱之间设置连墙，连墙沿竖向每隔1.5～2.5m设置混凝土连梁，相邻背衬柱之间设置背衬墙，背衬墙采用砌块或者砖块组砌，背衬柱与背衬墙之间设置拉结筋进行连结，背衬墙沿竖向每隔1.5～2.5m设置背衬墙梁，背衬墙与混凝土拱板之间设置多道肋墙，肋墙与混凝土拱板之间设置T形筋进行连结，肋墙沿竖向每隔1.5～2.5m设置混凝土肋梁，混凝土拱板和背衬墙之间填充砂性土或者粘土。

权利要求

1.一种挡水坝，其特征是每隔4～6m设置混凝土柱墩，相邻混凝土柱墩之间设置混凝土拱板，混凝土拱板采用预制板，混凝土拱板厚度为50～80mm，混凝土拱板预埋T形筋，混凝土拱板留有泄水孔，混凝土拱板设置混凝土拱梁，混凝土拱梁外侧与混凝土拱板外侧齐平，距离混凝土柱墩0.8～1.1m设置背衬柱，背衬柱截面宽度和长度为200～300mm，混凝土柱墩与背衬柱之间设置连墙，连墙沿竖向每隔1.5～2.5m设置混凝土连梁，混凝土连梁宽度为200～300mm，高度为200～300mm，相邻背衬柱之间设置背衬墙，背衬墙宽度为200～300mm，背衬墙采用砌块或者砖块组砌，背衬柱与背衬墙之间设置拉结筋进行连结，拉结筋设置间距为

500mm，背衬墙沿竖向每隔1.5～2.5m设置背衬墙梁，背衬墙与混凝土拱板之间设置多道肋墙，相邻道肋墙间距为0.9～1.2mm，肋墙采用砌块或者砖块组砌，肋墙与混凝土拱板之间设置T形筋进行连结，T形筋设置间距为500mm，肋墙沿竖向每隔1.5～2.5m设置混凝土肋梁，混凝土肋梁高度为200～300mm；混凝土拱板和背衬墙之间填充砂性土或者粘土。

2.根据权利要求1所述的挡水坝，其特征是混凝土柱墩为直径为0.9～1.5m的混凝土圆柱。

说明书

挡水坝

技术领域

[0001] 本发明涉及一种挡水坝，涉及一种水利领域。

背景技术

[0002] 传统的挡水坝开挖至底部再进行浇筑混凝土或者砌筑挡墙，这种方法在施工过程中容易出现土方坍塌现象。如果要顺利施工要做专门的支护结构，如果不做专门的支护结构显然会节省很多成本，还会减少工期。另外传统的重力式挡水坝成本较高。因此如果采用合理的挡水坝结构既可以确保安全又可以节省造价是工程人员面对的课题。

发明内容

[0003] 本发明是提供一种挡水坝，解决挡水坝在施工过程土方坍塌以及工程成本高的问题。

[0004] 本发明中每隔4～6m设置混凝土柱墩，混凝土柱墩为直径为0.9～1.5m的混凝土圆柱，相邻混凝土柱墩之间设置混凝土拱板，混凝土拱板采用预制板，预制板相对于现浇板可以加快施工进度，混凝土拱板厚度为50～80mm，纵向正筋和负筋直径相同并对称布置，最小配筋率不小于0.2％。混凝土拱板预埋T形筋，混凝土拱板每隔1.5～2m2留有泄水孔，混凝土拱板沿竖向每隔1.5～2.5m设置混凝土拱梁，混凝土拱梁高度为150～250mm，混凝土拱梁外侧与混凝土拱板外侧齐平，混凝土拱梁内设置抗扭筋，抗扭筋直径为16～20mm，距离混凝土柱墩0.8～1.1m设置背衬柱，背衬柱截面宽度和长度为200～300mm，混凝土柱墩与背衬柱之间设置连墙，连墙沿竖向每隔1.5～2.5m设置混凝土连梁，混凝土连梁宽度为200～300mm，高度为200～300mm，相邻背衬柱之间设置背衬墙，背衬墙宽度为200～300mm，背衬墙采用砌块或者砖块组砌，背衬柱与背衬墙之间设置拉结筋进行连结，拉结筋设置间距为500mm，背衬墙沿竖向每隔1.5～2.5m设置背衬墙梁，背衬墙与混凝土拱板之间设置多道肋墙，相邻道肋墙间距为0.9～1.2mm，肋墙采用砌块或者砖块组砌，肋墙与混凝土拱板之间设置T形筋进行连结，T形筋设置间距为500mm，肋墙沿竖向每隔1.5～2.5m设置混凝土肋梁，混凝土肋梁高度为200～300mm。混凝土拱板和背衬墙之间填充砂性土或者粘土。混凝土拱板泄水孔朝向砂性土或者粘土填料方向设置滤网以免泄水孔堵塞。

[0005] 混凝土拱板的矢高与跨度之比直接影响混凝土柱墩和混凝土拱板荷载分担比例，这里拱墙的跨度是指相邻混凝土柱墩之间长度，可以简称矢高与跨度之比为矢跨比，混凝土拱板矢跨比越大对混凝土拱板承力会减少，而混凝土柱墩承力会变大。混凝土拱板矢跨比根据挡水坝深度进行设置，设置情况根据有限元计算结果综合考虑确定，表1为不同深度混凝土拱板受到应力与极限应力的比值与矢跨比关系。根据经济性和安全性考虑，混凝土拱板受到应力与极限应力的比值取值为0.7～0.8区间。对于挡水坝深度为大于5.5m，混凝土拱板矢跨比采用0.02；对于挡水坝深度为等于或小于5.5m且大于5m，混凝土拱板矢跨比采用0.018；对于挡水坝深度为等于或小于5m且大于4.5m，混凝土拱板矢跨比采用0.016；对于挡水坝深度为等于或小于4.5m且大于4m，混凝土拱板矢跨比采用0.014；对于挡水坝深度为等于或小于4m，混凝土拱板矢跨比采用0.012。

[0006] 表1 不同深度混凝土拱板受到应力与极限应力的比值与矢跨比关系

[0007]

[0008] 本发明先浇筑混凝土柱墩和背衬柱，再沿竖向进行分段浇筑混凝土拱梁、混凝土肋梁、混凝土连梁及混凝土拱板，分段施工长度为1.5～2.5m，即上段梁与下段梁距离，这些构件形成支护结构后，再进行开挖土方，有效地避免在土方开挖时施工过程中土方坍塌的现象。

[0009] 施工步骤包括：

[0010] (1)浇筑混凝土柱墩和背衬柱；

[0011] (2)浇筑第一段混凝土拱梁、混凝土肋梁、混凝土连梁；

[0012] (3)开挖第一段土方；

[0013] (4)安装第一段混凝土拱板；

[0014] (5)浇筑下段混凝土拱梁、混凝土肋梁、混凝土连梁；

[0015] (6)开挖下段土方；

[0016] (7)安装下段混凝土拱板；

[0017] (8)重复步骤(5)、(6)、(7)，开挖至挡水坝底部土方标高以下15cm；

[0018] (9)做混凝土垫层；

[0019] (10)砌筑背衬墙、肋墙、连墙；

[0020] (11)在混凝土拱板泄水孔背向设置滤网，将砂性土或者粘土填充在混凝土拱板和背衬墙之间，砂性土或者粘土进行分层夯实，分层夯实厚度为40～50cm。

[0021] 本发明与传统重力式挡土墙相比，工程量能大幅度减少可降低工程造价40～55％，有较好的经济效益。本发明结构合理、受力明确、力学性能好。

附图说明

[0022] 图1为挡水坝顶平面示意图，图2为挡水坝中间平面示意图。

[0023] 各附图中：1、混凝土柱墩，2、混凝土拱板，3、混凝土拱梁，4、混凝土肋梁，5、混凝土连梁，6、背衬墙梁，7、背衬柱，8、肋墙，9、连墙，10、背衬墙，11、T形筋，12、拉结筋。

具体实施方式

[0024] 图1为挡水坝顶平面示意图，图2为挡水坝中间平面示意图。

[0025] 实施例中每隔5m设置混凝土柱墩1，混凝土柱墩1为直径为1.2m的混凝土圆柱，相邻混凝土柱墩1之间设置混凝土拱板2，混凝土拱板2采用预制板，混凝土拱板2厚度为60mm，纵向正筋和负筋直径相同并对称布置，最小配筋率不小于0.2％。混凝土拱板2预埋T形筋，2
混凝土拱板2每隔1.8m留有泄水孔，混凝土拱板2沿竖向每隔1.5～2.5m设置混凝土拱梁3，混凝土拱梁3高度为200mm，混凝土拱梁3外侧与混凝土拱板2外侧齐平，混凝土拱梁3内设置抗扭筋，抗扭筋直径为18mm，距离混凝土柱墩11m设置背衬柱7，背衬柱7截面宽度和长度为
250mm，混凝土柱墩1与背衬柱7之间设置连墙9，连墙9沿竖向每隔2.5m设置混凝土连梁5，混凝土连梁5宽度为250mm，高度为250mm，相邻背衬柱7之间设置背衬墙10，背衬墙10宽度为
250mm，背衬墙10采用砌块或者砖块组砌，背衬柱7与背衬墙10之间设置拉结筋12进行连结，拉结筋12设置间距为500mm，背衬墙10沿竖向每隔2.5m设置背衬墙10梁6，背衬墙10与混凝土拱板2之间设置多道肋墙8，相邻道肋墙8间距为1mm，肋墙8采用砌块或者砖块组砌，肋墙8与混凝土拱板2之间设置T形筋11进行连结，T形筋11设置间距为500mm，肋墙8沿竖向每隔
2.5m设置混凝土肋梁4，混凝土肋梁4高度为250mm。混凝土拱板2和背衬墙10之间填充砂性土。混凝土拱板2泄水孔朝向砂性土填料方向设置滤网。挡水坝深度为4.8m，混凝土拱板矢跨比采用0.016。

[0026] 本实施例先浇筑混凝土柱墩1和背衬柱7，再沿竖向进行分段浇筑混凝土拱梁3、混凝土肋梁4、混凝土连梁5及混凝土拱板2，分段施工长度为1.6m，即上段梁与下段梁距离，这些构件形成支护结构后，再进行开挖土方。

[0027] 施工步骤包括：

[0028] (1)浇筑混凝土柱墩1和背衬柱7；

[0029] (2)浇筑第一段混凝土拱梁3、混凝土肋梁4、混凝土连梁5；

[0030] (3)开挖第一段土方；

[0031] (4)安装第一段混凝土拱板2；

[0032] (5)浇筑下段混凝土拱梁3、混凝土肋梁4、混凝土连梁5；

[0033] (6)开挖下段土方；

[0034] (7)安装下段混凝土拱板2；

[0035] (8)重复步骤(5)、(6)、(7)，开挖至挡水坝底部土方标高以下15cm；

[0036] (9)做混凝土垫层；

[0037] (10)砌筑背衬墙10、肋墙8、连墙9；

[0038] (11)在混凝土拱板2泄水孔背向设置滤网，将砂性土填充在混凝土拱板2和背衬墙10之间，砂性土进行分层夯实，分层夯实厚度为40～50cm。