用于面板堆石坝的防护装置以及面板堆石坝

本发明涉及工程坝，尤其是涉及一种用于面板堆石坝的防护装置以及面板堆石坝。

背景技术：

1、相关技术中，现有的面板堆石坝的面板表面增设钢板、纤维增强复合材料等以提高抗侵彻能力的方案，但往往重量大、造价高，且对冲击波的消散和应力波向坝体内部传播的抑制考虑不足，未能形成从冲击波消散、主结构防护到堆石体保护及应急防渗的体系化解决方案，导致现有的面板堆石坝的抗爆抗冲击能力较低。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于面板堆石坝的防护装置，具有冲击波消散层、承力防裂层和防渗阻漏层的三级协同防护体系，从能量输入、结构响应到堆石体保护进行全过程管控，使得面板堆石坝的抗爆抗冲击性能显著增强。

2、本发明进一步提出了一种具有上述防护装置的面板堆石坝。

3、根据本发明实施例的用于面板堆石坝的防护装置，面板堆石坝包括堆石体，堆石体的上游侧具有垫层区，防护装置位于垫层区背离堆石体的上游侧且固设于垫层区，防护装置包括：

4、冲击波消散层、承力防裂层和防渗阻漏层，承力防裂层固定于冲击波消散层和防渗阻漏层之间，冲击波消散层位于承力防裂层背离垫层区的一侧，防渗阻漏层位于承力防裂层靠近垫层区的一侧，冲击波消散层包括：弹性体基体和多个缓冲颗粒，多个缓冲颗粒设于弹性体基体内，且缓冲颗粒为空心结构。

5、根据本发明实施例的用于面板堆石坝的防护装置，通过设置冲击波消散层、承力防裂层和防渗阻漏层，构建了“表面波能反射消散-主体韧性承载抗裂-底层阻尼衰减与应急防渗”的三级协同防护体系，从能量输入、结构响应到堆石体保护进行全过程管控，抗爆抗冲击性能显著优于传统单一材料。且冲击波消散层包括：弹性体基体和多个缓冲颗粒，利用其极低的波阻抗和密集的微观阻抗失配界面，能从源头反射大部分冲击波能量，从根本上减轻结构荷载。

6、根据本发明的一些实施例中，弹性体基体包括聚脲弹性体；和/或

7、缓冲颗粒包括空心玻璃微珠。

8、根据本发明的一些实施例中，冲击波消散层的缓冲颗粒占冲击波消散层总体积的百分比大于等于5%且小于等于15%。

9、根据本发明的一些实施例中，承力防裂层包括：混凝土基层、骨架结构和纤维结构，骨架结构和纤维结构均设于混凝土基层内。

10、根据本发明的一些实施例中，骨架结构构造为钢筋网。

11、根据本发明的一些实施例中，纤维结构包括聚乙烯醇纤维和玄武岩纤维中的至少一个。

12、根据本发明的一些实施例中，承力防裂层的纤维结构占承力防裂层总体积的百分比大于等于0.5%且小于等于3%。

13、根据本发明的一些实施例中，防渗阻漏层为沥青混凝土层，且沥青混凝土层的孔隙率小于3%。

14、根据本发明的一些实施例中，冲击波消散层的厚度为h1，满足关系式：20mm≤h1≤50mm。

15、根据本发明的一些实施例中，承力防裂层的厚度为h2，满足关系式：300mm≤h2≤500mm。

16、根据本发明的一些实施例中，防渗阻漏层的厚度为h3，满足关系式：100mm≤h3≤200mm。

17、根据本发明实施例的面板堆石坝，包括：

18、堆石体；

19、防护装置，防护装置为上述实施例的用于面板堆石坝的防护装置，防护装置固设于垫层区上游侧。

20、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

1.一种用于面板堆石坝的防护装置，其特征在于，所述面板堆石坝包括堆石体，所述堆石体的上游侧具有垫层区，所述防护装置位于所述垫层区背离所述堆石体的上游侧且固设于所述垫层区，所述防护装置包括：

2.根据权利要求1所述的用于面板堆石坝的防护装置，其特征在于，所述弹性体基体包括聚脲弹性体；和/或

3.根据权利要求1所述的用于面板堆石坝的防护装置，其特征在于，所述冲击波消散层的所述缓冲颗粒占所述冲击波消散层总体积的百分比大于等于5%且小于等于15%。

4.根据权利要求1所述的用于面板堆石坝的防护装置，其特征在于，所述承力防裂层包括：混凝土基层、骨架结构和纤维结构，所述骨架结构和所述纤维结构均设于所述混凝土基层内。

5.根据权利要求4所述的用于面板堆石坝的防护装置，其特征在于，所述骨架结构构造为钢筋网。

6.根据权利要求4所述的用于面板堆石坝的防护装置，其特征在于，所述纤维结构包括聚乙烯醇纤维和玄武岩纤维中的至少一个。

7.根据权利要求4所述的用于面板堆石坝的防护装置，其特征在于，所述承力防裂层的所述纤维结构占所述承力防裂层总体积的百分比大于等于0.5%且小于等于3%。

8.根据权利要求1所述的用于面板堆石坝的防护装置，其特征在于，所述防渗阻漏层为沥青混凝土层，且所述沥青混凝土层的孔隙率小于3%。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的用于面板堆石坝的防护装置，其特征在于，所述冲击波消散层的厚度为h1，满足关系式：20mm≤h1≤50mm。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的用于面板堆石坝的防护装置，其特征在于，所述承力防裂层的厚度为h2，满足关系式：300mm≤h2≤500mm。

11.根据权利要求1-8中任一项所述的用于面板堆石坝的防护装置，其特征在于，所述防渗阻漏层的厚度为h3，满足关系式：100mm≤h3≤200mm。

12.一种面板堆石坝，其特征在于，包括：