CN108193648A - 塑性面板均质坝 - Google Patents

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毛文然
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    • E02B7/00—Barrages or weirs; Layout, construction, methods of, or devices for, making same
    • E02B7/02—Fixed barrages
    • E02B7/04—Dams across valleys
    • E02B7/06—Earth-fill dams; Rock-fill dams

Abstract

本发明公开了一种塑性面板均质坝，包括建筑在河道坝基上断面形状为梯形结构的坝体；坝体自上游坡面至下游坡面依次为反滤及保护层、塑性防渗面板层、均质土坝体；反滤及保护层和所述塑性防渗面板层自坝体顶部至坝体底部向上游侧倾些设置，反滤及保护层和塑性防渗面板层的水平厚度自上而下分别逐渐增加，塑性防渗面板层的底端向下延伸至河道坝基内。本发明优点在于所述坝体的坝型防渗体系与面板堆石坝类似，但坝体结构及施工方法与现有均质土坝一致，具备现有均质土坝的优势。因此，本发明所述的坝体可有效降低均质土坝的浸润线出逸点，提高均质土坝的渗透稳定性和安全性，具有显著的经济、安全效益。

Description

塑性面板均质坝
技术领域
本发明涉及水工建筑物均质坝，尤其是涉及塑性面板均质坝。
背景技术
土石坝是指由土、石料等当地材料填筑而成的坝，是世界坝工建设中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。土石坝坝型主要包括均质土坝、心墙坝、混凝土面板堆石坝等。其中均质土坝筑坝材料单一，对地基条件要求不高，可建在岩石、砂砾石和土基上；同时，均质土坝对填筑土料要求较低，粘土、粉质壤土、壤土、含砾土等土料的含水率在塑限附近时，均可作为均质坝的填筑材料。因此，均质土坝具有上坝土料单一、施工干扰少、施工工序简单、便于机械化施工的优势。
但是，与堆石面板坝相比，均质土坝整体沉降和变形较大，难以为混凝土防渗面板提供有效支撑，另外，均质土坝是依靠整个大坝土体进行防渗，如未采取适宜的坝内排水措施，存在坝体浸润线较高、土体渗透压力大、下游坝坡稳定性较差等问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种塑性面板均质坝。
为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：
本发明所述的塑性面板均质坝，包括建筑在河道坝基上断面形状为梯形结构的坝体；所述坝体自上游坡面至下游坡面依次为反滤及保护层、塑性防渗面板层、均质土坝体；所述反滤及保护层和所述塑性防渗面板层自坝体顶部至坝体底部向上游侧倾些设置，反滤及保护层和塑性防渗面板层的水平厚度自上而下分别逐渐增加，塑性防渗面板层的底端向下延伸至所述河道坝基内。
所述坝体的上游坡度为1：1.5～1：3.5，下游坡度为1:2～1：2.5；所述塑性防渗面板层的底端向下延伸至所述河道坝基内2～5米。
所述塑性防渗面板层由土壤固化剂和土料按照土料含水量的1.0%～3.0%比例混合制成。
所述土壤固化剂由粘结剂、增强剂、分散剂混合制成。
本发明优点在于所述坝体的坝型防渗体系与面板堆石坝类似，但坝体结构及施工方法与现有均质土坝一致，具备现有均质土坝的优势。因此，本发明所述的坝体可有效降低均质土坝的浸润线出逸点，提高均质土坝的渗透稳定性和安全性，具有显著的经济、安全效益。
附图说明
图1是本发明所述坝体的断面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
如图1所示，本发明所述的塑性面板均质坝，包括建筑在河道坝基1上断面形状为梯形结构的坝体，坝体的上游坡度为1：1.5～1：3.5，下游坡度为1:2～1：2.5；坝体自上游坡面至下游坡面依次为反滤及保护层2、塑性防渗面板层3、均质土坝体4；反滤及保护层2和塑性防渗面板层3自坝体顶部至坝体底部向上游侧倾些设置，反滤及保护层2和塑性防渗面板层3的水平厚度自上而下分别逐渐增加，塑性防渗面板层3的底端向下延伸至所述河道坝基1内2～5米，坝体的下游坡底设置排水沟5。
反滤及保护层2可利用天然或经过筛选的砂砾石料轧制，也可以采用块石、砾石两者的掺合料轧制。
反滤及保护层2水平厚度、塑性面板层3水平厚度、坝顶宽度等参数根据设计要求，参考现有规范《碾压式土石坝设计规范》（SL274－2001）及土石坝相关设计规范进行取值。
塑性防渗面板层3由土壤固化剂和土料按照土料含水量的1.0%～3.0%比例混合制成；土壤固化剂由粘结剂、增强剂、分散剂混合制成。
均质土坝体4采用坝壳料、粉土、壤土、沙壤土等传统的均质土料，根据建坝所在地因地事宜选择。
本发明的塑性面板均质坝，可建在岩石、砂砾石和土基上，符合均质土坝对地基条件要求不高的特点；而且本坝型施工简单，上坝料只有混合后的塑性面板防渗料和均质土料两种，塑性面板防渗料和均质土料之间也不需设置反滤和过渡料，施工干扰少，便于机械化施工。尤其重要的是，塑性防渗面板层3的防渗性能和无侧限抗压强度显著增强，其渗透系数与现有的均质土坝比较提高1～2个数量级，从根本上解决了现有均质土坝抗渗稳定性和安全性低的问题。同时，塑性防渗面板层3与均质土料的变形模量接近，变形小，使得均质土料的塑性指标不会发生大的改变，坝体的安全性能大大提高。而且塑性防渗面板层3也降低了均质土坝对填筑土料要求，粘土、粉质壤土、壤土、含砾土等均可作为填筑料，大大提高了均质土坝的适用范围。因此，本发明所述的坝体具有较强的适应性，可广泛应用于均质土坝、围堰、堤防等方面，具有显著的经济、安全效益和推广应用的价值。

Claims (4)

1.一种塑性面板均质坝，包括建筑在河道坝基上断面形状为梯形结构的坝体；其特征在于：所述坝体自上游坡面至下游坡面依次为反滤及保护层、塑性防渗面板层、均质土坝体；所述反滤及保护层和所述塑性防渗面板层自坝体顶部至坝体底部向上游侧倾些设置，反滤及保护层和塑性防渗面板层的水平厚度自上而下分别逐渐增加，塑性防渗面板层的底端向下延伸至所述河道坝基内。
2.根据权利要求1所述的塑性面板均质坝，其特征在于：所述坝体的上游坡度为1：1.5～1：3.5，下游坡度为1:2～1：2.5；所述塑性防渗面板层的底端向下延伸至所述河道坝基内2～5米。
3.根据权利要求1或2所述的塑性面板均质坝，其特征在于：所述塑性防渗面板层由土壤固化剂和土料按照土料含水量的1.0%～3.0%比例混合制成。
4.根据权利要求3所述的塑性面板均质坝，其特征在于：所述土壤固化剂由粘结剂、增强剂、分散剂混合制成。
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