本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于低水頭條件的攔河工程結(jié)構(gòu)，具體涉及一種窄深式薄壁堰型鋼筋混凝土攔河壩結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前，設(shè)計(jì)單位在進(jìn)行小型攔河壩工程設(shè)計(jì)時(shí)，多采用WES型實(shí)用堰結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)厚重穩(wěn)定主要依靠自身重力維持滑動(dòng)穩(wěn)定，堰面曲線符合過(guò)壩水流的流線特征，增大了流量系數(shù)使其具有泄流能力大的優(yōu)點(diǎn)，但其將大量的鋼筋砼材料只能作為壓重使用，無(wú)法發(fā)揮其抗彎特性十分不經(jīng)濟(jì)，造價(jià)偏高；使用的曲面設(shè)計(jì)加大了施工難度大，施工質(zhì)量難于控制，因而導(dǎo)致泄流系數(shù)很難達(dá)到設(shè)計(jì)值；平直的底面設(shè)計(jì)導(dǎo)致其滲透路徑短，一般需要加長(zhǎng)鋪蓋和護(hù)坦的方式維持滲流穩(wěn)定，相比于防滲效果更好的垂直防滲結(jié)構(gòu)(防滲效果是水平防滲結(jié)構(gòu)的3～5倍)，其投入高卻收效低。

因此，建設(shè)在平原型河道上的攔河壩結(jié)構(gòu)普遍作用水頭都很低，擋水高度許多都在3.0m以下這種條件下使用傳統(tǒng)的WES型實(shí)用堰結(jié)構(gòu)好比是“炮彈打蚊子”，效果上可以，但十分不經(jīng)濟(jì)，造成資源浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決在平原型河道上水頭多在3.0m以下，使用傳統(tǒng)的WES型實(shí)用堰結(jié)構(gòu)，造成資源浪費(fèi)的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種直立十字型窄深薄壁攔河壩。

一種直立十字型窄深薄壁攔河壩，它包括擋水壩、水平底板和截滲板；

擋水壩、水平底板和截滲板均由鋼筋混凝土制成；擋水壩用于攔截河水、抬高水位，擋水壩垂直設(shè)置在河底泥土內(nèi)，

水平底板垂直固定在擋水壩底部，

截滲板位于水平底板的下方，并與水平底板垂直固定。

擋水壩和截滲板對(duì)稱(chēng)固定在水平底板的上下表面相同位置，三者構(gòu)成十字型結(jié)構(gòu)。

擋水壩和截滲板位置交錯(cuò)固定在水平底板的上下表面。

截滲板的數(shù)量為兩個(gè)，且以擋水壩的豎直方向?yàn)橹行?，鏡像設(shè)置在擋水壩的兩側(cè)。

所述的水平底板的厚度大于擋水壩及截滲板的厚度。

一種直立十字型窄深薄壁攔河壩，它還包括多個(gè)三角形扶壁支撐，三角形扶壁支撐由鋼筋混凝土制成，多個(gè)三角形扶壁支撐均勻分布在擋水壩的下游側(cè)，固定在擋水壩和水平底板之間。

所述的擋水壩的厚度為50cm～60cm。

所述的水平底板的厚度為80cm～100cm。

所述的截滲板的厚度為40cm～60cm。

本發(fā)明針對(duì)低水頭攔河工程上下游水頭差小、荷載水平低的特點(diǎn)，提供了一種直立十字型窄深薄壁攔河壩結(jié)構(gòu)。本發(fā)明為一種垂直深入河床的鋼筋混凝土板樁結(jié)構(gòu)，過(guò)流特性與薄壁堰結(jié)構(gòu)相同，其顯著特征是順?biāo)鞣较虻臄嗝嫘螤顬椤笆中汀?。擋水時(shí)，在上游水壓力的作用下，結(jié)構(gòu)將以其上一點(diǎn)為轉(zhuǎn)動(dòng)中心，發(fā)生微小轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)中心以上的下游側(cè)土體和轉(zhuǎn)動(dòng)中心以下的上游側(cè)土體處于被動(dòng)變形狀態(tài)，將產(chǎn)生被動(dòng)土壓力反作用于“十字型”結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)依靠該被動(dòng)土壓力維持穩(wěn)定；結(jié)構(gòu)在垂直方向上的尺寸很大，變水平滲徑為垂直滲徑，特別是“十字型”的下豎線結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于一道截滲板，顯著提高了結(jié)構(gòu)抗?jié)B能力，同等條件下可以減少鋪蓋和護(hù)坦的長(zhǎng)度。

本發(fā)明帶來(lái)的有益效果

相比于厚重的WES型實(shí)用堰結(jié)構(gòu)，本發(fā)明具有五個(gè)方面的顯著優(yōu)勢(shì)：

一、窄深基礎(chǔ)將失穩(wěn)類(lèi)型由平面滑動(dòng)變?yōu)閺澢鷥A覆，力值更大的被動(dòng)土壓力能夠保證結(jié)構(gòu)的抗傾覆穩(wěn)定，鋼筋混凝土材料將最充分發(fā)揮其抗彎特性，避免功能性浪費(fèi)；

二、結(jié)構(gòu)各面均為平面，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于施工，質(zhì)量也易于控制；

三、直立十字型窄深式薄壁攔河壩結(jié)構(gòu)改平面滲徑為垂直滲徑，顯著提高了結(jié)構(gòu)的防滲效果；

四、直立十字型窄深式薄壁攔河壩結(jié)構(gòu)改厚重結(jié)構(gòu)為薄壁結(jié)構(gòu)，減小了結(jié)構(gòu)斷面面積，節(jié)省了大量的混凝土材料，顯著降低了工程造價(jià)；

五、直立十字型窄深式薄壁攔河壩結(jié)構(gòu)沒(méi)有寬大的底板，易于控制的切向凍脹力代替了難于控制的法向凍脹力，提高了工程抗凍害破壞的能力。

本發(fā)明主要用于擋水高度為3米以下的攔河工程。

附圖說(shuō)明

圖1具體實(shí)施方式二所述的一種直立十字型窄深薄壁攔河壩的剖視圖；附圖標(biāo)記5表示擋水位，附圖標(biāo)記6表示河底線。

圖2具體實(shí)施方式三所述的一種直立十字型窄深薄壁攔河壩的剖視圖；

圖3具體實(shí)施方式四所述的一種直立十字型窄深薄壁攔河壩的剖視圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：參見(jiàn)圖1至圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的一種直立十字型窄深薄壁攔河壩，它包括擋水壩1、水平底板2和截滲板3；

擋水壩1、水平底板2和截滲板3均由鋼筋混凝土制成；擋水壩1用于攔截河水、抬高水位，擋水壩1垂直設(shè)置在河底泥土內(nèi)，

水平底板2垂直固定在擋水壩1底部，

截滲板3位于水平底板2的下方，并與水平底板2垂直固定。

本實(shí)施方式，本發(fā)明所述的一種直立十字型窄深薄壁攔河壩的斷面結(jié)構(gòu)為十字形結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，本發(fā)明充分發(fā)揮鋼筋混凝土的抗彎特性，依靠被動(dòng)土壓力維持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

在具體應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，制作一種直立十字型窄深薄壁攔河壩的方法如下：

1、修建圍堰、抽水作業(yè)，保證本發(fā)明所述一種直立十字型窄深薄壁攔河壩所在區(qū)域留出足夠的施工空間處于無(wú)水狀態(tài)；

2、測(cè)量放線確定水平底板2的平面位置，然后挖土至水平底板2底高程，平面范圍為水平底板2邊界外延1.0m；

3、測(cè)量放線確定截滲板3的平面位置，然后挖土至截滲板3底高程，平面范圍為截滲板3邊界外延1.0m；

4、綁鋼筋、支模板、澆筑混凝土完成截滲板3；

5、回填土至水平底板2底高程，綁鋼筋、支模板、澆筑混凝土完成水平底板2；

6、綁鋼筋、支模板、澆筑混凝土完成擋水壩1；

7、填土至河底線，然后放水完成工作。

具體實(shí)施方式二：參見(jiàn)圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一所述的一種直立十字型窄深薄壁攔河壩的區(qū)別在于，擋水壩1和截滲板3對(duì)稱(chēng)固定在水平底板2的上下表面相同位置，三者構(gòu)成十字型結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式三：參見(jiàn)圖2說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一所述的一種直立十字型窄深薄壁攔河壩的區(qū)別在于，擋水壩1和截滲板3位置交錯(cuò)固定在水平底板2的上下表面。

具體實(shí)施方式四：參見(jiàn)圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一所述的一種直立十字型窄深薄壁攔河壩的區(qū)別在于，截滲板3的數(shù)量為兩個(gè)，且以擋水壩1的豎直方向?yàn)橹行?，鏡像設(shè)置在擋水壩1的兩側(cè)。

具體實(shí)施方式五：參見(jiàn)圖1至圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一所述的一種直立十字型窄深薄壁攔河壩的區(qū)別在于，所述的水平底板2的厚度大于擋水壩1及截滲板3的厚度。

本實(shí)施方式，水平底板2起到支撐、固定擋水壩1的作用，且二者形成十字形結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，利用被動(dòng)土壓力，維持整個(gè)攔河壩的穩(wěn)定性。

具體實(shí)施方式六：參見(jiàn)圖1至圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一所述的一種直立十字型窄深薄壁攔河壩的區(qū)別在于，它還包括多個(gè)三角形扶壁支撐4，三角形扶壁支撐4由鋼筋混凝土制成，多個(gè)三角形扶壁支撐4均勻分布在擋水壩1的下游側(cè)，固定在擋水壩1和水平底板2之間。

本實(shí)施方式，三角形扶壁支撐4的位置，增強(qiáng)了擋水壩1的穩(wěn)定性，三角形扶壁支撐4的最大厚度40cm～50cm。

具體實(shí)施方式七：參見(jiàn)圖1至圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式二所述的一種直立十字型窄深薄壁攔河壩的區(qū)別在于，所述的擋水壩1的厚度為50cm～60cm。

本實(shí)施方式，擋水壩1的厚度為50cm～60cm在這種設(shè)置方式下，既方便鋼筋綁扎和混凝土澆筑施工，又能保證攔河壩在充分發(fā)揮抗彎特性的情況下最大限度的節(jié)省混凝土用量。

具體實(shí)施方式八：參見(jiàn)圖1至圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式二所述的一種直立十字型窄深薄壁攔河壩的區(qū)別在于，所述的水平底板2的厚度為80cm～100cm。

本實(shí)施方式，水平底板2的厚度為80cm～100cm在這設(shè)置方式下，可以保證底板在河床底部不均勻變形的條件下不發(fā)生破壞，威脅結(jié)構(gòu)安全。

具體實(shí)施方式九：參見(jiàn)圖1至圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式二所述的一種直立十字型窄深薄壁攔河壩的區(qū)別在于，所述的截滲板3的厚度為40cm～60cm。

本實(shí)施方式，截滲板3的厚度為40cm～60cm這種設(shè)置方式下，保證結(jié)構(gòu)安全的基礎(chǔ)上，最大限度節(jié)省混凝土用量。