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原文传递一种土石坝防冰推冰拔护坡结构及动、静冰压力计算方法

专利名称：	一种土石坝防冰推冰拔护坡结构及动、静冰压力计算方法
摘要：	本发明公开了一种土石坝防冰推冰拔护坡结构及动、静冰压力计算方法，所述护坡结构布置在死水位以上土石坝上游坝坡上，包括自下而上依次设置的砂砾石防冻胀破坏保温层、预制混凝土板和混凝土块防护层，其中混凝土块防护层由混凝土块拼接而成，混凝土块包括矩形底座，矩形底座上端面四角一体设有梯形体，中心设置有凹槽，四边开设有切口以及连通凹槽的泄水孔；拼接时，相邻梯形体间的凹陷位置砌水泥砂浆进行粘结，以使所有混凝土块形成一个整体。本发明防冰推冰拔能力强，能够避免寒区土石坝坝坡受冰荷载破坏，同时具备防冲刷性强、适应性好、成本低、维护简单等优点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院
发明人：	李卓;刘欣怡;张士辰;毕超达;孙屹;蒋景东;范光亚;杨阳
专利状态：	有效
申请日期：	2023-10-13T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-24T00:00:00+0800
申请号：	CN202311326302.3
公开号：	CN117107709A
代理机构：	南京苏高专利商标事务所(普通合伙)
代理人：	苏良
分类号：	E02B3/12;E02B7/06;E;E02;E02B;E02B3;E02B7;E02B3/12;E02B7/06
申请人地址：	210009 江苏省南京市鼓楼区广州路225号
主权项：	1.一种土石坝防冰推冰拔护坡结构，其特征在于，布置在死水位以上土石坝上游坝坡上，包括自下而上依次设置的砂砾石防冻胀破坏保温层、预制混凝土板和混凝土块防护层，其中混凝土块防护层由混凝土块拼接而成，混凝土块包括矩形底座，矩形底座上端面四角一体设有梯形体，中心设置有凹槽，四边开设有切口以及连通凹槽的泄水孔；拼接时，相邻梯形体间的凹陷位置砌水泥砂浆进行粘结，以使所有混凝土块形成一个整体。 2.根据权利要求1所述的土石坝防冰推冰拔护坡结构，其特征在于，所述切口为圆弧形。 3.根据权利要求2所述的土石坝防冰推冰拔护坡结构，其特征在于，所述凹槽为矩形，对称轴同矩形底座，深度为矩形底座厚度的一半。 4.根据权利要求3所述的土石坝防冰推冰拔护坡结构，其特征在于，所述泄水孔以凹槽一半深度与其贯通。 5.根据权利要求3所述的土石坝防冰推冰拔护坡结构，其特征在于，所述矩形底座厚度不小于15cm。 6.根据权利要求5所述的土石坝防冰推冰拔护坡结构，其特征在于，所述矩形底座长度为75cm，宽度为65cm；梯形体底面矩形规格为20cm×15cm，顶面矩形规格为14cm×10.5cm，高度与矩形底座厚度相同；凹槽尺寸为20cm×15cm。 7.根据权利要求1所述的土石坝防冰推冰拔护坡结构，其特征在于，所述砂砾石防冻胀破坏保温层厚度为30cm。 8.根据权利要求1所述的土石坝防冰推冰拔护坡结构，其特征在于，预制混凝土板长度为4.2m，宽度为50cm，厚度为10cm，采用混凝土编号为C30W4F200。 9.根据权利要求1至8中任一项所述的土石坝防冰推冰拔护坡结构，其特征在于，在所述土石坝防冰推冰拔护坡结构底部设置由混凝土浇筑的挡边，以避免其在水位较低情况下沿坝坡向下发生位移。 10.一种动、静冰压力计算方法，土石坝坝坡采用权利要求1至9中任一项所述的土石坝防冰推冰拔护坡结构，其特征在于，所述动、静冰压力计算方法包括：计算动冰压力P：其中，P为动冰压力，kN/m；α为坝坡形状系数，矩形为1，多边形或圆形为0.9；β为坝坡材料系数，取值范围为0.7～1.0；γ为接触系数，取值范围为0.4～0.7；λ为坝坡坡度系数，上游坝坡倾角为0～15°时，取0.75，倾角为15°～30°时，取0.75，倾角为30°～45°时，取0.5；v为当日平均风速，m/s；v0为参照速度，取1.0m/s；h为计算冰厚，取历年最大冰厚的0.8倍，m；σc为冰的抗压强度，kPa，流冰期可按450kPa计算；计算静冰压力F：其中，F为静冰压力，kN/m；σc为冰的抗压强度，kPa；hc为当日最大冰厚，m；▽t为一天最高与最低气温差的绝对值，℃；t为初始气温，一般为负值，按早上8时气温计算，℃； T为升温时间，按6h计算；T0为参照时间，取1h；确定混凝土块厚度，然后根据公式(1)和(2)计算冰荷载，当计算后的冰荷载沿平行坝坡方向的分力能被混凝土块防护层与预制混凝土板的摩擦力抵消时，则认为护坡结构能够对土石坝坝坡起到保护作用，否则增大混凝土块厚度，重新进行核算，直至满足要求。
所属类别：	发明专利