本实用新型涉及水利工程技术领域，具体涉及一种自密实堆石混凝土重力坝体结构。
背景技术：
重力坝是大体积挡水建筑物，重力坝在水压力及其他荷载作用下，主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定要求；同时依靠坝体自重产生的压力来抵消由于水压力所引起的拉应力以满足强度要求。目前的重力坝坝型，一般都是坝体放在地基表面上，依靠坝体与基础的摩擦抵抗外荷载。现有的重力坝多是由混凝土浇筑而成，存在混凝土使用量较大的不足，而且在混凝土凝结、硬化过程中，水泥的水化反应会产生大量的水化热，水化热积聚在混凝土内部使内部温度上升，外层混凝土因比内部混凝土温度低，产生了受冷收缩，这种收缩受到内部高温混凝土膨胀作用的约束(限止)而产生温度裂缝，导致混凝土的抗裂性较差，存在质量隐患，于是，在现有的大坝建造的过程中，就有了自密实堆石混凝土重力坝的产生。现有的自密实堆石混凝土重力坝虽然在一定的程度上减少了混凝土的使用量，但是建造和使用的过程中仍然存在一些不足：一是现有的重力坝在建造后，由于地基、堆石层和混凝土层的结构设计不合理，坝体的散热性较差，混凝土产生的水化热不易排出，坝体运行后会存在下沉严重的情况，进而会造成混凝土与堆石层产生脱空的情况，从而导致混凝土层面断裂、挤压破坏或者坍塌的情况，有可能造成坝体渗透量过大，给坝体造成安全隐患；二是现有的坝体没有可靠的防水措施，容易在日积月累的水体侵蚀下造成坝体下降的情况，影响坝体的防洪蓄水能力。因此，研制开发一种结构设计合理、容易实施、既能有效的控制施工成本、又能提高坝体的强度和稳定性的自密实堆石混凝土重力坝体结构是客观需要的。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种结构设计合理、容易实施、既能有效的控制施工成本、又能提高坝体的强度和稳定性的自密实堆石混凝土重力坝体结构。
本实用新型的目的是这样实现的，包括坝基和坝体，坝基的中部设置有向上凸起的凸台，坝体的截面为梯形结构，坝体包括第一混凝土层和堆石层,堆石层堆放在坝基上,堆石层由直径小于0.5m的块石堆砌而成，块石之间的缝隙内填充有公分石，堆石层的顶部也设置有与凸台相对应的向上凸起的承重部,所述第一混凝土层浇筑在堆石层的外表面上，第一混凝土层的上游侧设置有上游覆盖层,上游覆盖层从外到内依次为第二混凝土层、聚丁橡胶层和钢板层，第二混凝土层和第一混凝土层的内部均设置有钢筋骨架，钢筋骨架是由若干根钢筋构成的网状结构，第二混凝土层的底部与坝基之间设置有防浪组件，上游覆盖层顶部的第一混凝土层边缘处设置有向下凹陷的防洪台阶，防洪台阶上安装有防洪组件，第一混凝土层的下游侧设置有干砌石层。
进一步的，防浪组件包括址板和防浪层，址板浇筑在坝基上，址板的底部设置有多个灌浆管，灌浆管的管壁上设置有多个通孔，灌浆管的下端位于坝基的下方，防浪层浇筑在址板和第二混凝土层之间，防浪层的高度为第一混凝土层高度的三分之一，防浪层的表面上设置有多个防浪凸起，优选地，所述防浪凸起的截面形状为半圆形、梯形、三角形或者方形。
进一步的，防洪组件包括防洪挡板和多个地脚螺栓，防洪挡板为l型结构，防洪挡板的水平段通过多个地脚螺栓安装在第一混凝土层上，防洪挡板的垂直段浇筑在第一混凝土层上。
进一步的，第二混凝土层的表面以及第一混凝土层的顶部上均设置有沥青防水层。
进一步的，第一混凝土层的厚度不小于80cm，第二混凝土层的厚度不小于20cm，聚丁橡胶层的厚度为1～2mm，所述钢板层的厚度为3～5mm。
进一步的，堆石层的内部等间距的布置有多根拉杆，拉杆的两端分别浇筑在第一混凝土层的上游侧和下游侧。
进一步的，钢板层上设置有多根插入到第一混凝土层内的加固锚杆，所述加固锚杆为t字型结构或y字型结构。
与现有技术相比，本实用新型的优点：一是坝基上设置的凸台具有一定的承重能力，堆石层堆放在坝基上后再浇筑第一混凝土层，堆石层可以替代大部分的混凝土料，可有效的控制施工的成本，设置的干砌石层具有一定的散热性能，能够将混凝土产生的水化热及时的排出，设置的第二混凝土层、聚丁橡胶层和钢板层能够进一步的提高坝体的稳定性能和强度，与坝基配合后一方面能够防止坝体下沉的现象发生，避免混泥土层与堆石层脱空的现象，另一方面能够防止因水载荷作用导致混凝土层挤压破坏或断裂、坍塌的情况，且设置的聚丁橡胶层还具有良好的耐腐蚀性和减震效果，降低水载荷对坝体的侵蚀和冲击力；二是设置的防浪组件可以进一步的降低水浪对坝体的冲力力，降低水体对第二混凝土层的侵蚀的速度，设置的防洪组件能够防止水浪溢出坝体，让坝体能够很好的完成截水和防洪任务。本实用新型具有结构设计合理、容易实施、既能有效的控制施工成本、又能提高坝体的强度和稳定性的优点，易于推广使用。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为图1中a部分的放大图；
图3为图1中b部分的放大图；
图中:1-坝基,2-灌浆管,3-址板,4-防浪层,5-防浪凸起,6-上游覆盖层,61-第二混凝土层，62-聚丁橡胶层，63-钢板层，7-加固锚杆,8-第一混凝土层,9-堆石层,10沥青防水层,11-干砌石层,12-拉杆,13-防洪挡板,14-地脚螺栓。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。
如图1～3所示,本实新型包括坝基1和坝体，其特征在于：坝基1的中部设置有向上凸起的凸台，凸台的截面形状为梯形结构，所述坝体的截面为梯形结构，所述坝体包括第一混凝土层8和堆石层9,所述堆石层9堆放在坝基1上,所述堆石层9由直径小于0.5m的块石堆砌而成，块石之间的缝隙内填充有公分石，所述堆石层9的顶部也设置有与凸台相对应的向上凸起的承重部,所述第一混凝土层8浇筑在堆石层9的外表面上，所述第一混凝土层8的上游侧设置有上游覆盖层6,所述上游覆盖层6从外到内依次为第二混凝土层61、聚丁橡胶层62和钢板层63，所述第二混凝土层61和第一混凝土层8的内部均设置有钢筋骨架，所述钢筋骨架是由若干根钢筋构成的网状结构，第二混凝土层61和第一混凝土层8中使用的混泥土原料为现有大坝坝体使用的标号，优选地，所述混凝土由水泥、沙子、石子、水、减水剂、酚醛纤维和微珠组成，其中，相对于1000kg的石子，所述水泥的用量为550～650kg、沙子的用量为375～425kg、水的用量为190～250kg、减水剂的用量为4～5kg、酚醛纤维的用量为13～18kg、微珠的用量为5～25kg；所述第二混凝土层61的底部与坝基1之间设置有防浪组件，所述上游覆盖层6顶部的第一混凝土层8边缘处设置有向下凹陷的防洪台阶，所述防洪台阶上安装有防洪组件，所述第一混凝土层8的下游侧设置有干砌石层11。
在本实用新型中，坝基1上设置的凸台具有一定的承重能力，堆石层9堆放在坝基1上后再浇筑第一混凝土层8，堆石层9可以替代大部分的混凝土料，可有效的控制施工的成本，设置的干砌石层11具有一定的散热性能，能够将混凝土产生的水化热及时的排出，设置的第二混凝土层62、聚丁橡胶层63和钢板层64能够进一步的提高坝体的稳定性能和强度，与坝基配合后一方面能够防止坝体下沉的现象发生，避免混泥土层与堆石层脱空的现象，另一方面能够防止因水载荷作用导致混凝土层挤压破坏或断裂、坍塌的情况，且设置的聚丁橡胶层63还具有良好的耐腐蚀性和减震效果，降低水载荷对坝体的侵蚀和冲击力；二是设置的防浪组件可以进一步的降低水浪对坝体的冲力力，降低水体对第二混凝土层8的侵蚀的速度，设置的防洪组件能够防止水浪溢出坝体，让坝体能够很好的完成截水和防洪任务。
进一步的，所述防浪组件包括址板3和防浪层4，址板3和防浪层4可以采用混凝土，也可以采用不锈钢板或者塑料板，所述址板3浇筑在坝基1上，所述址板3的底部设置有多个灌浆管2，灌浆管2采用钢管制作，灌浆管2沿着坝体的长度方向等间距布置，所述灌浆管2的管壁上设置有多个通孔，所述灌浆管2的下端位于坝基1的下方，所述防浪层4浇筑在址板3和第二混凝土层61之间，所述防浪层4的高度为第一混凝土层8高度的三分之一，所述防浪层4的表面上设置有多个防浪凸起5，防浪凸起5能够进一步的减轻水体对防浪层4的冲刷力。优选地，所述防浪凸起5的截面形状为半圆形、梯形、三角形或者方形。
进一步的，所述防洪组件包括防洪挡板13和多个地脚螺栓14，防洪挡板13采用所述不锈钢板制作，多个地脚螺栓14沿着坝体的长度方向等间距布置，防洪挡板13为l型结构，所述防洪挡板13的水平段通过多个地脚螺栓14安装在第一混凝土层8上，所述防洪挡板13的垂直段浇筑在第一混凝土层8上。
为了避免第一混凝土层8和第二混凝土层62在与水体长期的接触过程中发生渗水现象，使得在温度较低的情况下，第一混凝土层8和第二混凝土层62中的渗水发生冷冻结冰并膨胀导致坝体结构破坏，所述第二混凝土层61的表面以及第一混凝土层8的顶部上均设置有沥青防水层10，沥青防水层10可防止第一混凝土层8和第二混凝土层62产生渗水现象。
为了提高坝体的稳定性和强度，优选地，所述第一混凝土层8的厚度不小于80cm，所述第二混凝土层61的厚度不小于20cm，所述聚丁橡胶层62的厚度为1～2mm，所述钢板层63的厚度为3～5mm。
进一步的，为了提高堆石层9与第一混凝土层8之间的结合强度，所述堆石层9的内部等间距的布置有多根拉杆12，所述拉杆12的两端分别浇筑在第一混凝土层8的上游侧和下游侧。
进一步的，为了能够增强钢板层62与第一混凝土层8之间的连接强度，所述钢板层63上设置有多根插入到第一混凝土层8内的加固锚杆7，所述加固锚杆7为t字型结构或y字型结构，加固锚杆7能够增强钢板层62对第一混凝土层8表面的附着能力，提高钢板层62的稳固性。
1.一种自密实堆石混凝土重力坝体结构，包括坝基（1）和坝体，其特征在于：所述坝基（1）的中部设置有向上凸起的凸台，所述坝体的截面为梯形结构，所述坝体包括第一混凝土层（8）和堆石层（9）,所述堆石层（9）堆放在坝基（1）上,所述堆石层（9）由直径小于0.5m的块石堆砌而成，块石之间的缝隙内填充有公分石，所述堆石层（9）的顶部也设置有与凸台相对应的向上凸起的承重部,所述第一混凝土层（8）浇筑在堆石层（9）的外表面上,所述第一混凝土层（8）的上游侧设置有上游覆盖层（6）,所述上游覆盖层（6）从外到内依次为第二混凝土层（61）、聚丁橡胶层（62）和钢板层（63），所述第二混凝土层（61）和第一混凝土层（8）的内部均设置有钢筋骨架，所述钢筋骨架是由若干根钢筋构成的网状结构，所述第二混凝土层（61）的底部与坝基（1）之间设置有防浪组件，所述上游覆盖层（6）顶部的第一混凝土层（8）边缘处设置有向下凹陷的防洪台阶，所述防洪台阶上安装有防洪组件，所述第一混凝土层（8）的下游侧设置有干砌石层（11）。
2.根据权利要求1所述的一种自密实堆石混凝土重力坝体结构，其特征在于：所述防浪组件包括址板（3）和防浪层（4），所述址板（3）浇筑在坝基（1）上，所述址板（3）的底部设置有多个灌浆管（2），所述灌浆管（2）的管壁上设置有多个通孔，所述灌浆管（2）的下端位于坝基（1）的下方，所述防浪层（4）浇筑在址板（3）和第二混凝土层（61）之间，所述防浪层（4）的高度为第一混凝土层（8）高度的三分之一，所述防浪层（4）的表面上设置有多个防浪凸起（5）。
3.根据权利要求2所述的一种自密实堆石混凝土重力坝体结构，其特征在于：所述防浪凸起（5）的截面形状为半圆形、梯形、三角形或者方形。
4.根据权利要求1所述的一种自密实堆石混凝土重力坝体结构，其特征在于：所述防洪组件包括防洪挡板（13）和多个地脚螺栓（14），所述防洪挡板（13）为l型结构，所述防洪挡板（13）的水平段通过多个地脚螺栓（14）安装在第一混凝土层（8）上，所述防洪挡板（13）的垂直段浇筑在第一混凝土层（8）上。
5.根据权利要求1所述的一种自密实堆石混凝土重力坝体结构，其特征在于：所述第二混凝土层（61）的表面以及第一混凝土层（8）的顶部上均设置有沥青防水层（10）。
6.根据权利要求1所述的一种自密实堆石混凝土重力坝体结构，其特征在于：所述第一混凝土层（8）的厚度不小于80cm，所述第二混凝土层（61）的厚度不小于20cm，所述聚丁橡胶层（62）的厚度为1～2mm，所述钢板层（63）的厚度为3～5mm。
7.根据权利要求1所述的一种自密实堆石混凝土重力坝体结构，其特征在于：所述堆石层（9）的内部等间距的布置有多根拉杆（12），所述拉杆（12）的两端分别浇筑在第一混凝土层（8）的上游侧和下游侧。
8.根据权利要求1所述的一种自密实堆石混凝土重力坝体结构，其特征在于：所述钢板层（63）上设置有多根插入到第一混凝土层（8）内的加固锚杆（7），所述加固锚杆（7）为t字型结构或y字型结构。
技术总结