CN114319249A - 加筋土挡水坝 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种加筋土挡水坝，属于水利水电工程中的挡水坝领域。本发明包括由加筋土堆筑而成的挡水坝基体，所述挡水坝基体迎水面为顶端倾向下游的斜坡，在所述挡水坝基体的迎水面上由内往外依次布置有垫层和坡面混凝土防渗面板，在挡水坝基体的顶部设置有顶部混凝土防渗面板，顶部混凝土防渗面板与坡面混凝土防渗面板结合成一个整体，顶部混凝土防渗面板的下游端设置有挑坎，所述挡水坝基体下游坡面设置有混凝土支撑面板。本发明提供了一种自身能溢流且结构简单、适应性强、投资成本低的加筋土挡水坝。
Description
技术领域
本发明涉及一种加筋土挡水坝，属于水利水电工程中的挡水坝领域。
背景技术
在水电水利工程中，为永久或临时拦挡河水常需要修建大坝，其中土石坝是一种历史最为悠久的一种坝型，它是由土、石料等当地材料填筑而成的坝，其常可以采用由土堆填形成的坝体本身进行防渗，此种类型的土石坝对土的工程性质要求较高，往往导致相应的适用性较差；此外，为保证上下游坝坡的稳定，土石坝的横断面形状常为梯形；另一方面，由于土体存在遇水软化和工程性能变差等特点，土石坝坝身往往不能溢流泄洪，常需要另外设置泄洪洞或溢洪道等溢流设施，进而增加较多工程投资，综上所述，常规土石坝结构存在适应性较差、坝身不能溢流和工程投资较大等缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种自身能溢流且结构简单、适应性强、投资成本低的加筋土挡水坝。
为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案是：加筋土挡水坝，包括由加筋土堆筑而成的挡水坝基体，所述挡水坝基体迎水面为顶端倾向下游的斜坡，在所述挡水坝基体的迎水面上由内往外依次布置有垫层和坡面混凝土防渗面板，在挡水坝基体的顶部设置有顶部混凝土防渗面板，顶部混凝土防渗面板与坡面混凝土防渗面板结合成一个整体，顶部混凝土防渗面板的下游端设置有挑坎，所述挡水坝基体下游坡面设置有混凝土支撑面板，所述挡水坝基体下游坡面为直立坡。
进一步的是：坡面混凝土防渗面板采用钢筋混凝土结构。
进一步的是：垫层采用级配砂石。
进一步的是：挡水坝基体内部布置有连通混凝土支撑面板外表面的排水孔，排水孔沿挡水坝基体高度方向间隔设置多排，每排排水孔沿挡水坝基体宽度方向间隔设置多个。
进一步的是：挡水坝基体内的土工筋材内端采用混凝土锚定块固定，土工筋材外端与混凝土支撑面板固定连接。
进一步的是：挡水坝基体内的土工筋材沿挡水坝基体高度方向间隔设置多层，每层的土工筋材在平面上是一个整体，各分部筋材采用搭接或焊接连接。
进一步的是：混凝土支撑面板的内侧表面设置有反滤土工布。
进一步的是：混凝土支撑面板底部设置有与其连接成一体的混凝土底板，混凝土底板的上表面在混凝土支撑面板的下游侧设置有消力池，消力池靠近下游河道的一侧设置有齿坎。
进一步的是：所述挡水坝基体下游坡面为台阶面，混凝土支撑面板包括一级或多级水平设置的支撑面板底板，每级支撑面板底板的下游端均设置有挑流鼻坎。
本发明的有益效果是：挡水坝的主体加筋土充分利用了添加筋材与土体的摩擦作用，改善了土体的变形条件，提高土体的工程性能，从而将下游坡面的坡度可以做成近似直立或者是做成阶梯状，通过设置在坝顶的挑坎和阶梯消能工及下游形成的水垫进行充分消能，进而解决了溢流和消能问题，由于土的工程性能得到极大改善，且设置在迎水面的混凝土面板大大提高了坝体的防渗性能，因此对当地土的性能要求大大降低，不需要再另外设置泄洪洞或溢洪道等溢流设施，进而降低了工程投资。
附图说明
图1是本发明实施例一的横剖面图；
图2是本发明实施例二的横剖面图。
图中标记：坡面混凝土防渗面板1、垫层2、顶部混凝土防渗面板3、挑坎4、排水孔5、挡水坝基体6、混凝土锚定块7、土工筋材8、反滤土工布9、混凝土支撑面板10、挑设水舌11、消力池12、齿坎13、下游河道水垫14、下一级水垫15、支撑面板底板16、挑流鼻坎17。
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，本发明包括由加筋土堆筑而成的挡水坝基体6，所述挡水坝基体6迎水面为顶端倾向下游的斜坡，在所述挡水坝基体6的迎水面上由内往外依次布置有垫层2和坡面混凝土防渗面板1，在挡水坝基体6的顶部设置有顶部混凝土防渗面板3，顶部混凝土防渗面板3与坡面混凝土防渗面板1结合成一个整体，形成严密的防渗整体，顶部混凝土防渗面板3的下游端设置有挑坎4，所述挡水坝基体6下游坡面设置有混凝土支撑面板10，所述挡水坝基体6下游坡面为直立坡。坝体承受水压力主要依靠挡水坝基体6承担，挡水坝的主体加筋土充分利用了添加筋材与土体的摩擦作用，改善了土体的变形条件，以提高土体的工程性能。防渗面板主要起到防渗作用，防止水流进入坝体。坡面混凝土防渗面板1优选采用钢筋混凝土结构，结构更稳定。垫层2优选采用级配砂石，为面板提供均匀可靠的支撑，同时具有半透水性，充当第二道防渗防线的角色，并兼顾将水压力传递给下游挡水坝基体。
挡水坝基体6内部布置有连通混凝土支撑面板10外表面的排水孔5，排水孔5沿挡水坝基体6高度方向间隔设置多排，每排排水孔5沿挡水坝基体6宽度方向间隔设置多个。排水孔5可按照3m～5m的间排距设计，优选的间排距选择为3m，排水孔5深度选择为坝高的0.5倍。排水孔5可以排坝体内部的水，降低坝体的渗透梯度，更好地保证坝体的稳定性。
为提高结构稳定性，挡水坝基体6内的土工筋材8内端采用混凝土锚定块7固定，土工筋材8外端与混凝土支撑面板10固定连接。土工筋材8可采用预制的混凝土锚定块7按压固定，优选地，所述的土工筋材8也可以现浇入混凝土锚定块7内部。土工筋材与混凝土支撑面板10衔接时，土工筋材8可以预先多出来一部分，并将该部分采用铆钉锚固于面板上，二者形成整体，进一步提高下游支撑面板的抗倾覆稳定性。优选的，土工筋材8也可以直接浇筑在混凝土支撑面板10内。
为提高结构稳定性，挡水坝基体6内的土工筋材8沿挡水坝基体6高度方向间隔设置多层，每层的土工筋材8在平面上是一个整体，各分部筋材采用搭接或焊接连接。
为提高结构稳定性，混凝土支撑面板10的内侧表面设置有反滤土工布9。反滤土工布主要起到反滤作用，让水自由通过，并挡住土颗粒。
为保证水垫在下游水位变化时均能形成，本发明在混凝土支撑面板10底部设置有与其连接成一体的混凝土底板，混凝土底板的上表面在混凝土支撑面板10的下游侧设置有消力池12，消力池12靠近下游河道的一侧设置有齿坎13。下游河道的消力池12结合混凝土支撑面板10布置，并根据下游水位情况，设置齿坎13，以形成下游水垫，当挑设水舌11落入下游河道水垫14时，利用水垫掺混和剪切挑设水舌达到挑消能效果。
如图2所示，若出现一级加筋土坝高较大的情况(意味着面板存在失稳风险)，可以将挡水坝基体6下游坡面设置为台阶面，混凝土支撑面板10包括一级或多级水平设置的支撑面板底板16，每级支撑面板底板16的下游端均设置有挑流鼻坎17，利用本级水垫掺混和剪切上一级挑设水舌达到挑消能效果。
Claims (9)
1.加筋土挡水坝，其特征在于：包括由加筋土堆筑而成的挡水坝基体(6)，所述挡水坝基体(6)迎水面为顶端倾向下游的斜坡，在所述挡水坝基体(6)的迎水面上由内往外依次布置有垫层(2)和坡面混凝土防渗面板(1)，在挡水坝基体(6)的顶部设置有顶部混凝土防渗面板(3)，顶部混凝土防渗面板(3)与坡面混凝土防渗面板(1)结合成一个整体，顶部混凝土防渗面板(3)的下游端设置有挑坎(4)，所述挡水坝基体(6)下游坡面设置有混凝土支撑面板(10)，所述挡水坝基体(6)下游坡面为直立坡。
2.如权利要求1所述的加筋土挡水坝，其特征在于：坡面混凝土防渗面板(1)采用钢筋混凝土结构。
3.如权利要求1所述的加筋土挡水坝，其特征在于：垫层(2)采用级配砂石。
4.如权利要求1所述的加筋土挡水坝，其特征在于：挡水坝基体(6)内部布置有连通混凝土支撑面板(10)外表面的排水孔(5)，排水孔(5)沿挡水坝基体(6)高度方向间隔设置多排，每排排水孔(5)沿挡水坝基体(6)宽度方向间隔设置多个。
5.如权利要求1所述的加筋土挡水坝，其特征在于：挡水坝基体(6)内的土工筋材(8)内端采用混凝土锚定块(7)固定，土工筋材(8)外端与混凝土支撑面板(10)固定连接。
6.如权利要求1所述的加筋土挡水坝，其特征在于：挡水坝基体(6)内的土工筋材(8)沿挡水坝基体(6)高度方向间隔设置多层，每层的土工筋材(8)在平面上是一个整体，各分部筋材采用搭接或焊接连接。
7.如权利要求1所述的加筋土挡水坝，其特征在于：混凝土支撑面板(10)的内侧表面设置有反滤土工布(9)。
8.如权利要求1所述的加筋土挡水坝，其特征在于：混凝土支撑面板(10)底部设置有与其连接成一体的混凝土底板，混凝土底板的上表面在混凝土支撑面板(10)的下游侧设置有消力池(12)，消力池(12)靠近下游河道的一侧设置有齿坎(13)。
9.如权利要求1至8中任意一项所述的加筋土挡水坝，其特征在于：所述挡水坝基体(6)下游坡面为台阶面，混凝土支撑面板(10)包括一级或多级水平设置的支撑面板底板(16)，每级支撑面板底板(16)的下游端均设置有挑流鼻坎(17)。
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|---|---|---|---|
| CN202210088630.3A CN114319249A (zh) | 2022-01-25 | 2022-01-25 | 加筋土挡水坝 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN114319249A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114878432A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-08-09 | 西安理工大学 | 透水铺装试验平台实验装置 |
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2022
- 2022-01-25 CN CN202210088630.3A patent/CN114319249A/zh active Pending
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