CN102995608B - 一种土质心墙堆石坝及其施工方法 - Google Patents

一种土质心墙堆石坝及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗溃能力较好的土质心墙堆石坝及其施工方法。该土质心墙堆石坝，包括土质心墙，土质心墙的上游一侧沿水流方向依次设置有上游堆石料区、上游过渡料区、上游反滤料区，土质心墙的下游一侧沿水流方向依次设置有下游反滤料区、下游过渡料区、下游堆石料区，所述下游堆石料区内设置有混凝土抗溃墙。通过在下游堆石料区内设置混凝土抗溃墙，能够大大提高坝体的抗溃能力，即使发生洪水漫顶或因外力因素使坝顶开缺至库水下泄，由于混凝土抗溃墙的存在也不会造成大坝的整体溃决。适合在堆石坝领域推广应用。

Description

一种土质心墙堆石坝及其施工方法
技术领域
本发明涉及堆石坝领域，特别是一种土质心墙堆石坝及其施工方法。
背景技术
土质心墙堆石坝是一种利用当地材料建设的坝型，具有较强的适用性，是一种应用普遍的常见坝型。土质心墙堆石坝包括直心墙堆石坝和斜心墙堆石坝，直心墙堆石坝的心墙位于坝体中部，斜心墙堆石坝的心墙位于坝体上游部位。现有的土质心墙堆石坝包括土质心墙，土质心墙的上游一侧沿水流方向依次设置有上游堆石料区、上游过渡料区、上游反滤料区，土质心墙的下游一侧沿水流方向依次设置有下游反滤料区、下游过渡料区、下游堆石料区，反滤料、过渡料和堆石料对土质心墙起保护支撑作用，土质心墙堆石坝的坝坡视坝料和基础条件而定。
由于现有的土质心墙堆石坝是由散粒体材料堆筑而成，其抗溃能力较差，洪水漫顶或因外力因素使坝顶开缺至库水下泄，将造成大坝的整体溃决，据不完全统计，截止目前发生的堆石坝溃坝事故大部分都是由于洪水漫顶导致。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种抗溃能力较好的土质心墙堆石坝。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该土质心墙堆石坝，包括土质心墙，土质心墙的上游一侧沿水流方向依次设置有上游堆石料区、上游过渡料区、上游反滤料区，土质心墙的下游一侧沿水流方向依次设置有下游反滤料区、下游过渡料区、下游堆石料区，所述下游堆石料区内设置有混凝土抗溃墙。
进一步的是，所述土质心墙堆石坝的轴线为圆弧拱形。
进一步的是，所述混凝土抗溃墙为重力型墙体。
进一步的是，所述混凝土抗溃墙内设置有排水管，所述排水管贯穿于混凝土抗溃墙。
进一步的是，所述混凝土抗溃墙由沿坝体轴向分布的多个墙段组成。
本发明还提供了一种修建上述土质心墙堆石坝的施工方法，即在土质心墙堆石坝填筑的同时，采用分段分期浇筑的方式浇筑混凝土抗溃墙，最后将各个墙段连接形成整体的混凝土抗溃墙。
进一步的是，当坝体的基础为岩基时，混凝土抗溃墙相邻的两个墙段，其中一个墙段在大坝填筑的同时，采用堆石混凝土浇筑成形并且在浇筑的同时埋设排水管，另一个墙段采用自密实混凝土，自密实混凝土的堆石骨料在大坝填筑的同时进行堆筑，在自密实混凝土的堆石骨料堆筑的同时埋设排水管，在采用自密实混凝土堆筑的墙段上下游侧预埋土工布，作为后期自密实混凝土注浆的分隔边界，待堆石体沉降变形完成后，灌注胶凝材料并与相邻的采用堆石混凝土浇筑成形的墙段连接，形成整体的混凝土抗溃墙。
进一步的是，当坝体的基础为软基时，混凝土抗溃墙整体采用自密实混凝土浇筑，自密实混凝土的混凝土骨料在大坝填筑的同时进行填筑，在自密实混凝土的堆石骨料堆筑的同时埋设排水管并在其上下游侧及分段界面预埋土工布，在基础和堆石体的沉降变形完成后，分段分期灌注胶凝材料，形成整体的混凝土抗溃墙。
本发明的有益效果是：通过在下游堆石料区内设置混凝土抗溃墙，能够大大提高坝体的抗溃能力，即使发生洪水漫顶或因外力因素使坝顶开缺至库水下泄，由于混凝土抗溃墙的存在也不会造成大坝的整体溃决。
附图说明
图1是本发明土质心墙堆石坝的截面示意图；
图2是本发明土质心墙堆石坝的俯视图；
图中标记说明：土质心墙1、上游堆石料区2、上游过渡料区3、上游反滤料区4、下游反滤料区5、下游过渡料区6、下游堆石料区7、混凝土抗溃墙8、排水管9。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，该土质心墙堆石坝，包括土质心墙1，土质心墙1的上游一侧沿水流方向依次设置有上游堆石料区2、上游过渡料区3、上游反滤料区4，土质心墙1的下游一侧沿水流方向依次设置有下游反滤料区5、下游过渡料区6、下游堆石料区7，所述下游堆石料区7内设置有混凝土抗溃墙8。通过在下游堆石料区7内设置混凝土抗溃墙8，能够大大提高坝体的抗溃能力，即使发生洪水漫顶或因外力因素使坝顶开缺至库水下泄，由于混凝土抗溃墙8的存在也不会造成大坝的整体溃决。
为了提高土质心墙堆石坝的结构强度，所述土质心墙堆石坝的轴线为圆弧拱形，从俯视角度看，所述混凝土抗溃墙8也为圆弧拱形结构，如图2所示，这种结构的混凝土抗溃墙8可以承受更大的外力冲击，使用寿命较长。
所述混凝土抗溃墙8的墙体类型可以采用现有的各种墙体类型，作为优选的方式是：所述混凝土抗溃墙8的墙体类型采用重力型墙体，重力型的混凝土抗溃墙8与堆石体的变形较为协调，施工简单，能够适应不同的基础条件。
为了提高大坝下游堆石料的排水能力，一般将所述混凝土抗溃墙8设置在靠近土质心墙1的位置，与土质心墙1连接在一起。同时，在混凝土抗溃墙8内设置有排水管9，所述排水管9贯穿于混凝土抗溃墙8，这就使得渗透进入坝体内的水能及时通过排水管9排到下游堆石料区7然后再渗透出去。
进一步的，为了适应堆石体及基础的沉降，混凝土抗溃墙8由沿坝体轴向分布的多个墙段组成并分期施工，根据大坝的基础条件，堆石料填筑时，在混凝土抗溃墙8上下游两侧、左右岸两侧布设土工布进行灌注分区，如图2所示。
本发明还提供了一种修建上述土质心墙堆石坝的施工方法，除混凝土抗溃墙8外，坝体其它部分的修建方式与现有的土质心墙堆石坝施工步骤相同，混凝土抗溃墙8的修建是在土质心墙堆石坝填筑的同时，采用分段分期浇筑的方式浇筑混凝土抗溃墙8，最后将各个墙段连接形成整体的混凝土抗溃墙8。
当坝体的基础为岩基时，由于基础不会发生沉陷，因此，当坝体的基础为岩基时，混凝土抗溃墙8相邻的两个墙段，其中一个墙段在大坝填筑的同时，采用堆石混凝土浇筑成形并且在浇筑的同时埋设排水管9，另一个墙段采用自密实混凝土，自密实混凝土的堆石骨料在大坝填筑的同时进行堆筑，在自密实混凝土的堆石骨料堆筑的同时埋设排水管9并在采用自密实混凝土堆筑的墙段上下游侧预埋土工布，作为后期自密实混凝土注浆的分隔边界，待堆石体沉降变形完成后，灌注胶凝材料并与相邻的采用堆石混凝土浇筑成形的墙段连接，形成整体的混凝土抗溃墙8。
当坝体的基础为软基时，混凝土抗溃墙8整体采用自密实混凝土浇筑，自密实混凝土的混凝土骨料在大坝填筑的同时进行填筑，在自密实混凝土的堆石骨料堆筑的同时埋设排水管9并在其上下游侧及分段界面预埋土工布，在基础和堆石体的沉降变形完成后，分段分期灌注胶凝材料，形成整体的混凝土抗溃墙8。

Claims (8)

1.一种土质心墙堆石坝，包括土质心墙（1），土质心墙（1）的上游一侧沿水流方向依次设置有上游堆石料区（2）、上游过渡料区（3）、上游反滤料区（4），土质心墙（1）的下游一侧沿水流方向依次设置有下游反滤料区（5）、下游过渡料区（6）、下游堆石料区（7），其特征在于：所述下游堆石料区（7）内设置有混凝土抗溃墙（8）。
2.如权利要求1所述的土质心墙堆石坝，其特征在于：所述土质心墙堆石坝的轴线为圆弧拱形。
3.如权利要求2所述的土质心墙堆石坝，其特征在于：所述混凝土抗溃墙（8）为重力型墙体。
4.如权利要求1、2或3所述的土质心墙堆石坝，其特征在于：所述混凝土抗溃墙（8）内设置有排水管（9），所述排水管（9）贯穿于混凝土抗溃墙（8）。
5.如权利要求4所述的土质心墙堆石坝，其特征在于：所述混凝土抗溃墙（8）由沿坝体轴向分布的多个墙段组成。
6.修建如权利要求1所述的土质心墙堆石坝的施工方法，其特征在于：在土质心墙堆石坝填筑的同时，采用分段分期浇筑的方式浇筑混凝土抗溃墙（8），最后将各个墙段连接形成整体的混凝土抗溃墙（8）。
7.如权利要求6所述的土质心墙堆石坝施工方法，其特征在于：当坝体的基础为岩基时，混凝土抗溃墙（8）相邻的两个墙段，其中一个墙段在大坝填筑的同时，采用堆石混凝土浇筑成形并且在浇筑的同时埋设排水管（9），另一个墙段采用自密实混凝土，自密实混凝土的堆石骨料在大坝填筑的同时进行堆筑，在自密实混凝土的堆石骨料堆筑的同时埋设排水管（9），在采用自密实混凝土堆筑的墙段上下游侧预埋土工布，作为后期自密实混凝土注浆的分隔边界，待堆石体沉降变形完成后，灌注胶凝材料并与相邻的采用堆石混凝土浇筑成形的墙段连接，形成整体的混凝土抗溃墙（8）。
8.如权利要求6所述的土质心墙堆石坝施工方法，其特征在于：当坝体的基础为软基时，混凝土抗溃墙（8）整体采用自密实混凝土浇筑，自密实混凝土的混凝土骨料在大坝填筑的同时进行填筑，在自密实混凝土的堆石骨料堆筑的同时埋设排水管（9）并在其上下游侧及分段界面预埋土工布，在基础和堆石体的沉降变形完成后，分段分期灌注胶凝材料，形成整体的混凝土抗溃墙（8）。
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