談垂直聯鎖混凝土砌塊結構型式的改進

常青，董衛軍，李春艷

（1.南水北調東線山東干線有限責任公司，山東濟南 250014；2.山東省調水工程技術研究中心有限公司，山東濟南 250013；3.山東大禹工程建設有限公司，山東濟南 250013）

談垂直聯鎖混凝土砌塊結構型式的改進

常青1、2，董衛軍1，李春艷3

（1.南水北調東線山東干線有限責任公司，山東濟南 250014；2.山東省調水工程技術研究中心有限公司，山東濟南 250013；3.山東大禹工程建設有限公司，山東濟南 250013）

結合山東南水北調平原水庫工程的實際情況與預制塊的功能和特點，對垂直聯鎖混凝土護坡砌塊進行了優化與改進，提出了適宜于平原水庫的垂直聯鎖混凝土護坡預制塊新的結構型式。

平原水庫；垂直聯鎖混凝土預制塊；結構型式；改進優化

平原水庫壩線長，護坡工程量大，管護困難，護坡防滲是平原水庫工程中最主要的問題。山東省具有北方地區的典型氣候與自然地理特征，對平原水庫護坡的抗凍、抗風浪、抗形變要求高。通過分析山東省自然地理特點與平原水庫典型問題，綜合國內外護坡技術研究與應用，比較分析平原水庫多種護坡型式的優缺點，最終優選出能夠滿足平原水庫防滲要求的護坡型式。

1 垂直連鎖護坡在平原水庫的應用

開孔垂直連鎖混凝土砌塊護坡是一種新型的護坡型式，是由一組形狀、尺寸、重量一致的混凝土預制塊通過獨特的垂直連鎖設計，使得塊與塊之間相互連接而形成的聯鎖陣列，東湖水庫、雙王城水庫和大屯水庫是南水北調東線一期工程山東段輸水干線工程中三座重要的調蓄水庫，其水庫圍壩均采用了開孔垂直連鎖混凝土預制塊護坡。三座平原水庫開孔垂直聯鎖混凝土預制塊設計技術指標見表1。

表1 三座平原水庫開孔垂直聯鎖混凝土預制塊設計技術指標

2 護坡砌塊結構型式

參考國內現有研究成果，結合南水北調平原水庫工程的具體情況與預制塊的功能和特點，對垂直聯鎖混凝土護坡砌塊進行了優化與改進，經過大量的研究和模型制作以及改造，提出了適宜于平原水庫的垂直聯鎖混凝土護坡預制塊新的結構型式。

東湖水庫、雙王城水庫和大屯水庫采用的垂直聯鎖混凝土護坡預制塊面板開孔數量為三孔，孔之間距離較小，成型脫模時砌塊胚體易發生斷裂或損壞。針對存在問題進行了優化，在保留原有形狀及聯鎖方式，及保持其便于抽芯脫模特點的同時，將混凝土面板三孔改為兩孔，從而提高了預制塊生產效率和合格率，兩個開孔可方便生產及搬運預制塊，同時為了保證預制塊開孔率，在預制塊兩側對稱位置各增加半孔，在保持預制塊開孔率為7.5%不變的前提下，實際開孔寬度為單側開孔寬度的兩倍，兩側開孔寬度盡可能減小，其三視圖與軸測圖如圖1、圖2所示。

圖1 優化開孔垂直連鎖混凝土預制塊三視圖

圖2 優化開孔垂直連鎖混凝土預制塊軸測圖

3 結語

在原有開孔垂直聯鎖混凝土預制塊基礎上，通過優化改進開孔垂直連鎖混凝土砌塊，設計了一種新型垂直聯鎖混凝土砌塊，其結構更合理。山東南水北調平原水庫調蓄工程，除利用南水北調干線3座調蓄水庫外，配套工程調蓄水庫有39座，其中利用現有水庫15座，水庫總庫容為103 649萬m3，擴建水庫3座，總庫容為6 854萬m3，新建水庫21座，總庫容26 005萬m3，在南水北調續建配套平原調蓄水庫工程建設中推廣和應用，以及在水利工程中得到更廣泛的應用，經濟社會效益會十分顯著。

[1]董衛軍，常青，李福川平原水庫振動擠壓成型護坡預制塊質量控制[J].山東水利，2013.12 68-70.

[2]常青金才勇于云平原水庫護坡預制塊混凝土配合比試驗分析[J].山東水利，2013.12 62-64.

[3]焦璀玲，劉建磊，王昊，崔瑾，常青南水北調東線山東段垂直聯鎖混凝土預制塊質量控制[J].水電能源科學，2015.09 121-123.

[4]楊中，王桂生臨淮崗主壩開孔垂直聯鎖混凝土砌塊護坡試驗研究[J].南水北調與水利科技，2012.10，153-156.

山東省科技發展計劃項目：“北方地區平原水庫垂直連鎖混凝土預制塊護坡技術研究”（2013GSF11602）。

（責任編輯 遲明春）

TU755.8

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1009-6159（2016）-12-0005-02

2016-03-29

常青（1974—），女，高級工程師