CN107503322A - 一种滤土排水的土石坝下游贴坡混凝土板的制备方法 - Google Patents

一种滤土排水的土石坝下游贴坡混凝土板的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种滤土排水的土石坝下游贴坡混凝土板的制备方法，其特征在于该混凝土板的粒径分布，主要包括如下步骤：将骨料进行水洗并筛分，筛分成三种粒径大小；按照骨料粗细进行分层浇筑，浇筑层厚按照不小于最大骨料粒径三倍的原则，三种粒径对应三种不同的浇筑厚度；在坝下游边坡铺筑砂子或土工织物，砂子的级配和厚度或者土工织物根据规范的反滤层设计，砂子或土工织物摊铺平整后再铺筑贴坡混凝土板；在混凝土板四周设置连接装置或键槽；重复直至土石坝下游边坡的全部铺筑完成。本发明的优点是：1、渗透排水作用；2、不同反滤料起隔离作用；3、利用混凝土空隙渗透性起过滤作用；4、利用其强度起加固作用。

Description

一种滤土排水的土石坝下游贴坡混凝土板的制备方法
技术领域
本发明涉及水利工程技术领域，特别涉及一种滤土排水的土石坝下游贴坡混凝土板的制备方法。
背景技术
据国内外统计，由于渗流（特别是反滤设施设计不当），造成土石坝破坏的情况已占全部土石坝失事总数的40%。土体的渗透破坏机理先是从渗流出口开始，然后逐渐地向深处发展，最后形成渗透破坏而失事。据此，只要保护住渗流出口不遭破坏，土颗粒不流失，土体的结构在水流作用下处于稳定状态，渗透破坏就不会向深处发展。具体保护方法是在渗流出口设置反滤层，起滤土（防止颗粒流失）和减压（使渗透水流入反滤层后，通畅的排走，渗透压力减小，甚至消失）作用达到渗透稳定的目的。
反滤层是防止渗透破坏最有效的措施。传统的反滤层一般由几层严格筛分的砂、砾、卵石或碎石构成，目前它的应用已经有比较成熟的经验，其特点是相邻两层中某一层的颗粒不应穿过粒径较大一层的孔隙，使得每一层反滤料的粒径要求严格，必须人工筛分，反滤效果良好但施工复杂，成本比较大。
发明内容
本发明的目的在于针对现有土石坝反滤层的不足，提供一种滤土排水的土石坝下游贴坡混凝土板的制备方法，提高施工效率和工程质量。
本发明采用的技术方案如下：一种滤土排水的土石坝下游贴坡混凝土板的制备方法，其特征在于该混凝土板的粒径分布，主要包括如下步骤：
（1）将骨料进行水洗并筛分，筛分成三种粒径大小；
（2）按照骨料粗细进行分层浇筑，浇筑层厚按照不小于最大骨料粒径三倍的原则，三种粒径对应三种不同的浇筑厚度；
（3）在坝下游边坡铺筑砂子或土工织物，砂子的级配和厚度或者土工织物设计反滤层，砂子或土工织物摊铺平整后再铺筑贴坡混凝土板；
（4）在混凝土板四周设置连接装置或键槽；
（5）重复步骤（3）—（4），直至土石坝下游边坡的全部铺筑完成。
本发明所述步骤（1）中骨料粒径为2.5-5mm，5-10mm，10-20mm。
本发明所述步骤（3）中混凝土板中骨料粒径为2.5-5mm，5-10mm，10-20mm对应的最小浇筑层厚分别为1.5cm、3cm、6cm。可以适当加厚细骨料反滤料厚度与第二层相同。
本发明所述步骤（3）中设置第1层反滤层的目的是防止被保护土的渗透变形和流失，设置第2层反滤层的目的则是为了保证第1层反滤层的安全运行。由于反滤料采用的是混凝土板的形式，第一层反滤料不会进入第二层，因此为达到防止被保护土渗透变形和流失的目的，可以适当加厚第一层反滤料厚度与第二层相同。
本发明所述步骤（2）中三种粒径对应的三种不同的浇筑厚度，浇筑混凝土板的大小主要考虑运输的需要，建议允许的情况下尽量采用较大的尺寸，可以提高铺筑时的稳定性。
本发明所述步骤（3）中先在坝下游边坡铺筑砂子或土工织物是为防止土颗粒堵塞透水混凝土的孔隙。
本发明所述步骤（3）中砂子的级配和厚度或者土工织物根据SL274-2001《碾压土石坝设计规范》的反滤层设计。
本发明所述步骤（4）中在混凝土板四周设置连接装置或键槽是为防止土体颗粒被渗透水从混凝土板搭接处带出，从而满足止水、稳定要求。
本发明的优点是：由于本发明其是由级配料按照一定顺序制备而成的多孔混凝土板。改变了土石坝下游边坡滤土排水的常规设计方法，产生如下积极效果：1、渗透排水作用；2、不同反滤料起隔离作用；3、利用混凝土空隙渗透性起过滤作用；4、利用其强度起加固作用。目前贴坡混凝土板在土石坝下游边坡还没有应用。用贴坡混凝土板加细砂填料替代贴坡排水体中的级配滤料，从而达到降低施工难度，加快施工进度，减少工程投资。
附图说明
图1：本发明的模板支立剖面示意图。
图2：本发明的模板俯视示意图。
图3：本发明的混凝土板浇筑示意图。
图4：本发明的混凝土板分层示意图一。
图5：本发明的混凝土板分层示意图二。
图6：本发明的混凝土板铺筑示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、方法和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明具体的施工步骤如下：
（1）为防止土体颗粒被渗透水从混凝土板搭接处带出，在混凝土板四周设置连接装置或键槽，模板支立如图1-2所示，以此满足搭接处止水、稳定要求。浇筑混凝土板的大小主要考虑运输的需要，建议允许的情况下尽量采用较大的尺寸，可以提高铺筑时的稳定性。
（2）按照骨料粗细进行分层浇筑，浇筑层厚按照不小于最大骨料粒径三倍的原则，三种粒径对应的三种不同的浇筑厚度，如图3-5所示。
（3）为防止土颗粒堵塞透水混凝土的孔隙，先在坝下游边坡铺筑砂子或土工织物，砂子的级配和厚度或者土工织物根据SL274-2001《碾压土石坝设计规范》的反滤层设计，砂子或土工织物摊铺平整后再铺筑贴坡混凝土板，混凝土板铺筑如图6所示。
综上所述，本发明实施例提供了一种滤土排水的土石坝下游贴坡混凝土板的制备方法，与现有方法相比，本发明充分保证了土石坝的反滤排水效果，提高了施工效率和工程质量。
本发明其主要技术特征基于透水性混凝土的原理，将骨料按照粗细粒径顺序分层集成于混凝土板中，以此达到下游边坡排水阻泥的目的。相较于常规贴坡排水，本发明充分保证了土石坝下游边坡的美观性，简化了施工程序，提高了施工效率和工程质量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内（如：本发明所指的下游贴坡为水利水电工程术语，其他工程领域可做相应替换）。

Claims (3)

1.一种滤土排水的土石坝下游贴坡混凝土板的制备方法，其特征在于该混凝土板的粒径分布，主要包括如下步骤：
（1）将骨料进行水洗并筛分，筛分成三种粒径大小；
（2）按照骨料粗细进行分层浇筑，浇筑层厚按照不小于最大骨料粒径三倍的原则，三种粒径对应三种不同的浇筑厚度；
（3）在坝下游边坡铺筑砂子或土工织物，砂子的级配和厚度或者土工织物设计反滤层，砂子或土工织物摊铺平整后再铺筑贴坡混凝土板；
（4）在混凝土板四周设置连接装置或键槽；
（5）重复步骤（3）—（4），直至土石坝下游边坡的全部铺筑完成。
2.根据权利要求1所述的一种滤土排水的土石坝下游贴坡混凝土板的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中骨料粒径为2.5-5mm，5-10mm，10-20mm。
3.根据权利要求1所述的一种滤土排水的土石坝下游贴坡混凝土板的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中混凝土板中骨料粒径为2.5-5mm，5-10mm，10-20mm对应的最小浇筑层厚分别为1.5cm、3cm、6cm。
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