專利名稱：復合材料面板土石壩的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種采用復合材料面板為防滲及護坡材料的土石壩及其施工方法，具體的說是一種復合材料面板土石壩。
背景技術：
目前，面板土石壩的面板常采用鋼筋混凝土結構，由于鋼筋混凝土面板的剛度大，而支承鋼筋混凝土面板的土石壩體為松散體，一旦土石壩體沉降，鋼筋混凝土面板與土石壩體之間很難協調變形，往往會產生鋼筋混凝土面板板底脫空，在蓄水壓力、自重、風浪等荷載的作用下，導致鋼筋混凝土面板開裂，影響了大壩的安全與正常運行。
實用新型內容針對現有面板土石壩面板的不足，本實用新型提出了一種復合材料面板土石壩，它采用抗裂、抗風浪沖擊、耐疲勞的塑性復合材料制作面板，能與土石壩體協調變形，改善了面板的受力條件，是一種采用理想防滲與護坡材料的面板土石壩。本實用新型解決技術問題采用如下技術方案:一種復合材料面板土石壩，包括了夾膜鋪蓋、板座、復合材料面板、防浪墻、過渡層、土石壩體，所述的土石壩體的橫斷面為梯形形狀，壩頂有防浪墻，上游河床上有平鋪的夾膜鋪蓋，上游坡腳處有一條從壩基至兩側壩肩的板座，板座下設有帷幕，整個上游壩坡面上及壩肩嵌槽內有復合材料面板，復合材料面板與土石壩體之間有上薄下厚且斜置的過渡層，下游壩坡面上有塊石護坡且設置馬道，下游坡腳處有貼坡排水體，所述的夾膜鋪蓋與板座之間設置有沉降縫，沉降縫內有樹脂膜止水，該樹脂膜止水為開口向下的折疊形狀，樹脂膜止水的兩外側面緊貼沉降縫縫壁，所述的復合材料面板的底面與板座連接，復合材料面板的頂面與防浪墻連接，所述的夾膜鋪蓋內的樹脂防滲膜a、板座內的樹脂防滲膜b、樹脂膜止水、復合材料面板內的人字紋樹脂防滲膜連接成一體，由所述的夾膜鋪蓋、樹脂膜止水、板座、帷幕、復合材料面板、兩岸壩肩、防浪墻構成封閉的防滲體。所述的夾膜鋪蓋的上游端設有齒墻，兩側有伸入河岸嵌溝內，下游端設置有所述的沉降縫，夾膜鋪蓋分為四層，由下而上依次有粘土墊層、浙青混凝土下層、樹脂防滲膜a、浙青混凝土上層，所述的粘土墊層為等厚度，且上游端高下游端低地斜置于河床的基坑內，所述的浙青混凝土下層頂面為水平面，其上游端厚度比下游端的薄，且上游端與下游端之間的厚度按線性變化，所述的樹脂防滲膜a為等厚度，所述的浙青混凝土上層為等厚度。所述的板座為條狀浙青混凝土結構，其橫斷面為多邊棱體形狀，板座與所述的夾膜鋪蓋連接面有45°的斜面，板座與所述的復合材料面板連接的斜面正交于上游壩坡面，板座中間有一層水平的樹脂防滲膜b，所述的樹脂防滲膜b為等厚度。所述的復合材料面板分為六層，由下而上依次有玻纖格柵下層、浙青混凝土下面層、人字紋樹脂防滲膜、浙青混凝土中面層、玻纖格柵上層、浙青混凝土上面層，所述的浙青混凝土下面層、浙青混凝土中面層的厚度均為上薄下厚，且頂部至底部的厚度按線性變化，所述的浙青混凝土上面層為等厚度，所述的人字紋樹脂防滲膜兩側面上均有凸起的人字紋，該樹脂防滲膜兩側膜面上的人字紋按等距、前后對應布置，且人字紋張口朝下。本實用新型中的復合材料面板土石壩的防滲體基于以下工作原理:復合材料面板土石壩在壩基的上游河床上設置了夾膜鋪蓋，在壩體的整個上游壩坡面上以及延伸到壩肩嵌槽內設置了復合材料面板，在夾膜鋪蓋與復合材料面板的連接處設置了板座，將夾膜鋪蓋、止水、板座、復合材料面板內的樹脂防滲膜連成整體，由夾膜鋪蓋、兩岸壩肩、板座、復合材料面板、防浪墻構成封閉的防滲體，來抵御上下游水位差產生的滲透壓力，以及復合材料面板還能起到防風浪沖刷等的護坡作用。從復合材料面板受力角度的分析，由于復合材料面板需承受巨大的水壓力、水位快速升降的拖曳力、風浪的沖擊力等荷載，以及因土石壩體產生不均勻沉降使復合材料面板變形、脫空，復合材料面板的兩個側面上均會出現最大的拉應力，為了讓土石壩的復合材料面板具有強度高、塑性、抗裂、耐疲勞、能與土石壩體協調變形等的特性，現采用了以密度高、水穩性好的密級配浙青混凝土為主體，其中間夾延展性好的人字紋樹脂防滲膜，兩側面設玻纖格柵的復核材料來制作面板，以達到理想的抗裂、抗沖擊、防滲效果。與已有技術相比，本實用新型有益效果體現在:本實用新型提出一種復合材料面板土石壩及其防滲體的施工方法，它采用了能防滲、抗裂、抗風浪沖擊、抗凍、與土石壩體協調變形、耐疲勞、耐紫外線輻射的復合材料面板為土石壩的防滲及護坡材料，具有蓄水水位高、防滲與抗裂效果好、構造簡單、施工簡便、造價低等的特點，是水庫樞紐中新的擋水建筑物。
圖1為本實用新型的復合材料面板土石壩前視結構示意圖。圖2為本實用新型的復合材料面板土石壩俯視結構示意圖。圖3為本實用新型的復合材料面板土石壩后視結構示意圖。圖4為本實用新型的復合材料面板土石壩側剖視結構示意圖。圖5為本實用新型的夾膜鋪蓋側剖視結構示意圖。圖6為本實用新型的板座側剖視結構示意圖。圖7為本實用新型的復合材料面板在防浪墻處側剖視結構示意圖。圖8為本實用新型的人字紋樹脂防滲膜前或后視結構示意圖。圖9為本實用新型的人字紋樹脂防滲膜側視結構示意圖。圖中標號:1壩基、2壩肩、3壩頂、4防浪墻、5帷幕、6沉降縫、7樹脂膜止水、8過渡層、9 土石壩體、10塊石護坡、11馬道、12貼坡排水體、13上游河床、14上游水位、15下游水位、16等高線、17夾膜鋪蓋、18粘土墊層、19浙青混凝土下層、20樹脂防滲膜a、21浙青混凝土上層、22齒墻、23板座、24樹脂防滲膜b、25復合材料面板、26玻纖格柵下層、27浙青混凝土下面層、28人字紋樹脂防滲膜、29人字紋、30浙青混凝土中面層、31玻纖格柵上層、32浙青混凝土上面層。
具體實施方式
參見圖1、圖2、圖3和圖4，本實施例中的一種復合材料面板土石壩，包括了夾膜鋪蓋17、板座23、復合材料面板25、防浪墻4、過渡層8、土石壩體9，土石壩體9的橫斷面為梯形形狀，壩頂3有防浪墻4，上游河床13上有平鋪的夾膜鋪蓋17，上游坡腳處有一條從壩基至兩側壩肩2的板座23，板座23下設有帷幕5，整個上游壩坡面上及壩肩2嵌槽內有復合材料面板25，復合材料面板25與土石壩體9之間有上薄下厚且斜置的過渡層8，下游壩坡面上有塊石護坡10且設置馬道11，下游坡腳處有貼坡排水體12。所述的夾膜鋪蓋17與板座23之間設置有沉降縫6，沉降縫6內有樹脂膜止水7，該止水7為開口向下的折疊形狀，樹脂膜止水7的兩外側面緊貼沉降縫6縫壁，所述的復合材料面板25的底面與板座23連接，復合材料面板25的頂面與防浪墻4連接，所述的夾膜鋪蓋17內的樹脂防滲膜a20、板座23內的樹脂防滲膜b24、樹脂膜止水7、復合材料面板25內的人字紋樹脂防滲膜28連接成一體，由所述的夾膜鋪蓋17、樹脂膜止水7、板座23、帷幕5、復合材料面板25、兩岸壩肩2、防浪墻4構成封閉的防滲體。參見圖5，本實施例中所述的夾膜鋪蓋17的上游端設有齒墻22，兩側有伸入河岸嵌溝內，下游端設置有所述的沉降縫6。夾膜鋪蓋17分為四層，由下而上依次有粘土墊層18、浙青混凝土下層19、樹脂防滲膜a20、浙青混凝土上層21。所述的粘土墊層18為等厚度，且上游端高下游端低地斜置于河床的基坑內，所述的浙青混凝土下層19頂面為水平面，其上游端厚度比下游端的薄，且上游端與下游端之間的厚度按線性變化，所述的樹脂防滲膜a20為等厚度，所述的浙青混凝土上層21為等厚度。參見圖6，本實施例中所述的板座23為條狀浙青混凝土結構，其橫斷面為多邊棱體形狀，板座23與所述的夾膜鋪蓋17連接面有45°的斜面，板座23與所述的復合材料面板25連接的斜面正交于上游壩坡面，板座23中間有一層水平的樹脂防滲膜b24，所述的樹脂防滲膜b24為等厚度。參見圖7、圖8和圖9，本實施例中所述的復合材料面板25分為六層，由下而上依次有玻纖格柵下層26、浙青混凝土下面層27、人字紋樹脂防滲膜28、浙青混凝土中面層30、玻纖格柵上層31、浙青混凝土上面層32。所述的浙青混凝土下面層26、浙青混凝土中面層30的厚度均為上薄下厚，且頂部至底部的厚度按線性變化，所述的浙青混凝土上面層32為等厚度，所述的人字紋樹脂防滲膜28兩側面上均有凸起的人字紋29，該人字紋樹脂防滲膜28兩側膜面上的人字紋29按等距、前后對應布置，且人字紋29張口朝下。壩基I是壩的地基；壩肩2是壩體兩側的山體；壩頂3的作用是滿足安全、構造及交通要求；防浪墻4的作用是防止波浪漫壩；帷幕5的作用是壩基I防滲；沉降縫6的作用是復合材料面板土石壩與夾膜鋪蓋17之間產生不均勻沉降時留設的縫；樹脂膜止水7的作用是防止沉降縫6內漏水或滲水；過渡層8的作用是支撐復合材料面板25，協調復合材料面板25與土石壩體9的變形；土石壩體9的作用是形成能擋水的結構，支撐復合材料面板25 ;塊石護坡10的作用是保護壩坡面，防止雨水沖刷及冰凍侵蝕等；馬道11的作用是提高壩坡面抗滑穩定性，緩解雨水集流的沖刷；貼坡排水體12的作用是防止產生管涌、流土等滲透破壞；上游河床13是復合材料面板土石壩上游的河床；上游水位14是上游蓄水的高度；下游水位15是下游水面的高程；等高線16是地面上相等高程的連線；夾膜鋪蓋17的作用是增加滲徑長度；粘土墊層18的作用是讓夾膜鋪蓋17受力均勻；浙青混凝土下層19的作用是防滲、支承樹脂防滲膜a20 ;樹脂防滲膜a20的作用是防滲；浙青混凝土上層21的作用是防滲，保護樹脂防滲膜a20 ;齒墻22的作用是增加滲徑長度；板座23的作用是支承復合材料面板25，設置沉降縫6與帷幕5，穩住上游坡腳；樹脂防滲膜b24的作用是防滲；復合材料面板25的作用是防滲，抗風浪沖擊；玻纖格柵下層26的作用是防裂；浙青混凝土下面層27的作用是防滲，支承人字紋樹脂防滲膜28 ;人字紋樹脂防滲膜28的作用是防滲；人字紋29的作用是增加人字紋樹脂防滲膜28與浙青混凝土的摩阻力；浙青混凝土中面層30的作用是防滲；玻纖格柵上層31的作用是防裂；浙青混凝土上面層32的作用是保護層。
權利要求1.一種復合材料面板土石壩，包括了夾膜鋪蓋、板座、復合材料面板、防浪墻、過渡層、土石壩體，其特征在于:所述的土石壩體的橫斷面為梯形形狀，壩頂有防浪墻，上游河床上有平鋪的夾膜鋪蓋，上游坡腳處有一條從壩基至兩側壩肩的板座，板座下設有帷幕，整個上游壩坡面上及壩肩嵌槽內有復合材料面板，復合材料面板與土石壩體之間有上薄下厚且斜置的過渡層，下游壩坡面上有塊石護坡且設置馬道，下游坡腳處有貼坡排水體，所述的夾膜鋪蓋與板座之間設置有沉降縫，沉降縫內有樹脂膜止水，該樹脂膜止水為開口向下的折疊形狀，樹脂膜止水的兩外側面緊貼沉降縫縫壁，所述的復合材料面板的底面與板座連接，復合材料面板的頂面與防浪墻連接，所述的夾膜鋪蓋內的樹脂防滲膜a、板座內的樹脂防滲膜b、樹脂膜止水、復合材料面板內的人字紋樹脂防滲膜連接成一體，由所述的夾膜鋪蓋、樹脂膜止水、板座、帷幕、復合材料面板、兩岸壩肩、防浪墻構成封閉的防滲體。
2.根據權利要求1所述的復合材料面板土石壩，其特征是:所述的夾膜鋪蓋的上游端設有齒墻，兩側有伸入河岸嵌溝內，下游端設置有所述的沉降縫，夾膜鋪蓋分為四層，由下而上依次有粘土墊層、浙青混凝土下層、樹脂防滲膜a、浙青混凝土上層，所述的粘土墊層為等厚度，且上游端高下游端低地斜置于河床的基坑內，所述的浙青混凝土下層頂面為水平面，其上游端厚度比下游端的薄，且上游端與下游端之間的厚度按線性變化，所述的樹脂防滲膜a為等厚度，所述的浙青混凝土上層為等厚度。
3.根據權利要求1所述的復合材料面板土石壩，其特征是:所述的板座為條狀浙青混凝土結構，其橫斷面為多邊棱體形狀，板座與所述的夾膜鋪蓋連接面有45°的斜面，板座與所述的復合材料面板連接的斜面正交于上游壩坡面，板座中間有一層水平的樹脂防滲膜b，所述的樹脂防滲膜b為等厚度。
4.根據權利要求1所述的復合材料面板土石壩，其特征是:所述的復合材料面板分為六層，由下而上依次有玻纖格柵下層、浙青混凝土下面層、人字紋樹脂防滲膜、浙青混凝土中面層、玻纖格柵上層、浙青混凝土上面層，所述的浙青混凝土下面層、浙青混凝土中面層的厚度均為上薄下 厚，且頂部至底部的厚度按線性變化，所述的浙青混凝土上面層為等厚度，所述的人字紋樹脂防滲膜兩側面上均有凸起的人字紋，該樹脂防滲膜兩側膜面上的人字紋按等距、前后對應布置，且人字紋張口朝下。
專利摘要本實用新型公開了一種復合材料面板土石壩，包括了夾膜鋪蓋、板座、復合材料面板、防浪墻、過渡層、土石壩體等，所述的復合材料面板土石壩的橫斷面為梯形形狀，壩頂有防浪墻，上游河床上有平鋪的夾膜鋪蓋，上游坡腳處有一條從河床至兩側壩肩的板座，板座下設有帷幕，整個上游壩坡面上有復合材料面板，復合材料面板的底面與板座連接，復合材料面板的頂面與防浪墻連接，復合材料面板與土石壩體之間有上薄下厚且斜置的過渡層，下游壩坡面上有塊石護坡且設置馬道，下游坡腳處有貼坡排水體。由所述的夾膜鋪蓋、樹脂膜止水、板座、帷幕、復合材料面板、兩岸壩肩、防浪墻構成封閉的防滲體。該壩適建于巖石、砂礫、土等不同的壩基，具有蓄水高、防滲效果好、構造簡單、施工簡便等的特點，是水庫樞紐中新的擋水建筑物。
文檔編號E02B3/16GK203160207SQ201320165790
公開日2013年8月28日 申請日期2013年4月3日 優先權日2013年4月3日
發明者汪哲蓀 申請人:合肥工業大學