CN115217068A - 一种网模砒砂岩淤地坝及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种网模砒砂岩淤地坝及其施工方法，其包括坝基、边坡、金属网模构件以及堆体；其中，所述坝基和边坡上开挖基础槽；所述金属网模构件的底端插入基础槽内；所述金属网模构件空腔内填充原状砒砂岩或改性砒砂岩；所述金属网模构件于迎水面一侧的表面喷涂砂浆层；所述砒砂岩堆体堆积于金属网模构件的背水面一侧，以支撑金属网模构件，防止金属网模构件倾覆。本发明的网模砒砂岩淤地坝结构强度高，稳定性好，成本低，使用寿命长，且施工方便，其能够保持水土，挡砂蓄淤。

Description

一种网模砒砂岩淤地坝及其施工方法

【技术领域】

本发明涉及一种堤坝结构及其施工方法，具体涉及一种网模砒砂岩淤地坝及其施工方法，属于水利工程技术领域。

【背景技术】

砒砂岩是一种松散岩层，具体指古生代二叠纪和中生代三叠纪、侏罗纪和白垩纪的厚层砂岩、砂页岩和泥质砂岩组成的岩石互层，砒砂岩为陆相碎屑岩系，由于其上覆岩层厚度小、压力低，造成其成岩程度低、砂粒间胶结程度差、结构强度低，集中分布在黄土高原北部晋陕蒙接壤地区的鄂尔多斯高原。

砒砂岩在干燥状态下坚硬如石头，遇水则溃散成泥。因此，砒砂岩在长期的日晒雨淋下，鄂尔多斯高原地区的水土流失极为严重，成为黄河中游粗砂的主要来源，导致黄河沙土堆积，水土大面积的流失，造成严重的生态破坏。

修筑淤地坝是治理水土流失、改善农业生产条件的有效措施，其拦沙又蓄水，蓄积的清水可作为灌溉使用，沉淀下来的泥沙则会形成丰沃的坝地。现有的淤地坝技术主要由以下几种形式：

1.采用粘土夯实的淤地坝，其缺点在于：结构强度低，使用寿命短。

2.采用混凝土浇筑而成的混凝土坝，其缺点在于：混凝土很难运抵施工现场，成本极高。

3.采用砒砂岩堆积碾压修筑而成的淤地坝，其缺点在于：稳定性差，降雨后易被洪水冲毁或长期浸泡后溃坝。

为解决上述技术问题，确有必要提供一种创新的网模砒砂岩淤地坝及其施工方法，以克服现有技术中的上述缺陷。

【发明内容】

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种结构强度高，稳定性好，成本低且使用寿命长的网模砒砂岩淤地坝，其能够保持水土，挡砂蓄淤。

本发明的另一目的在于提供一种网模砒砂岩淤地坝的施工方法。

为实现上述第一目的，本发明采取的技术方案为：一种网模砒砂岩淤地坝，其包括坝基、边坡、金属网模构件以及砒砂岩堆体；其中，所述坝基和边坡上开挖基础槽；所述金属网模构件的底端插入基础槽内；所述金属网模构件空腔内填充原状砒砂岩或改性砒砂岩；所述金属网模构件于迎水面一侧的表面喷涂砂浆层；所述砒砂岩堆体堆积于金属网模构件的背水面一侧，以支撑金属网模构件，防止金属网模构件倾覆。

本发明的网模砒砂岩淤地坝进一步设置为：所述金属网模构件包括龙骨、卡条和有筋网；其中，所述龙骨呈等间距竖直排布；所述卡条固定于龙骨的两侧，并与龙骨相垂直设置；所述有筋网卡持于卡条上；所述龙骨的上下两端安装有封边龙骨；所述有筋网的网孔小于4mm*8mm。

本发明的网模砒砂岩淤地坝进一步设置为：相邻两金属网模构件之间通过连接片和连接螺栓固接，即连接片固接两根相邻的龙骨；或者相邻两金属网模构件之间的连接方式还包括但不限于焊接、绑扎等连接方式。

本发明的网模砒砂岩淤地坝进一步设置为：所述金属网模构件向堆体一侧呈0～60°倾斜。

本发明的网模砒砂岩淤地坝进一步设置为：所述金属网模构件采用索氏体钢等不锈钢材质的金属网模构件。

本发明的网模砒砂岩淤地坝进一步设置为：所述基础槽的深度为1～2m，宽度不小于0.3m，其沿淤地坝长度方向设置。

向为实现上述第二目的，本发明采取的技术方案为：一种网模砒砂岩淤地坝的施工方法，其包括如下工艺步骤：

1)，清基：对坝基和两侧边坡进行清理处置，包括清除草根、草皮、树根等杂物、以及削坡；

2)，开挖基础槽：在坝基和两侧边坡上采用人工或机械开挖基础槽；

3)，砒砂岩开采：选择离坝址较近、不影响工程边坡稳定、不会人为形成严重的水土流失的区域进行开采；开采后将砒砂岩与改性剂拌和均匀，得到改性砒砂岩；

4)，现场组装金属网模构件，并将金属网模构件底端插入基础槽中：

5)，将步骤3)得到的改性砒砂岩填充入金属网模构件的空腔中；

6)，在金属网模构件的迎水面一侧表面喷涂砂浆，背水面一侧堆积砒砂岩堆土，并适当碾压，使砒砂岩堆体形成1：2～3坡度，最终完成网模砒砂岩淤地坝。

本发明的网模砒砂岩淤地坝的施工方法进一步为：所述步骤1)中的削坡控制坡度不得陡于1:1.5。

本发明的网模砒砂岩淤地坝的施工方法进一步为：所述步骤3)中，所述砒砂岩中添加的改性剂为石灰、水泥、矿渣、水玻璃、碱金属化合物等，改性剂和砒砂岩的重量比为0.5～2.0：10。

本发明的网模砒砂岩淤地坝的施工方法还可为：所述步骤6)中，喷涂的砂浆厚度为3～5cm；砒砂岩堆土采用原状砒砂岩；砒砂岩堆体高度与金属网模构件高度一致，顶部形成宽度不小于3m的坝顶，坝顶人为形成连续井字格以避免冲刷下游边坡。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明的网模砒砂岩淤地坝结构强度高，稳定性好，成本低，使用寿命长，且施工方便，其能够保持水土，挡砂蓄淤。

2.本发明的网模砒砂岩淤地坝通过将砒砂岩填充于金属网模构件，能够显著提升坝体的结构强度和稳定性，且砒砂岩由金属网模构件约束保护，避免遭受雨水冲蚀，延长服役寿命。

3.本发明的网模砒砂岩淤地坝的砒砂岩可就地取材，无需混凝土浇筑，原材料运输方便，节约成本。

【附图说明】

图1是本发明的网模砒砂岩淤地坝的剖面图。

图2是图1中的金属网模构件的立体图。

图3是图2中A处的局部放大图。

【具体实施方式】

请参阅说明书附图1至附图3所示，本发明涉及一种网模砒砂岩淤地坝，其由坝基1、边坡、金属网模构件3以及砒砂岩堆体4等几部分组成。

其中，所述边坡(未图示)位于坝基1两侧的上方，所述坝基1和边坡上开挖基础槽2。所述基础槽2的深度为1～2m，宽度不小于0.3m，其沿淤地坝长度方向设置。

所述金属网模构件3的底端插入基础槽2内，以定位金属网模构件3。在本实施方式中，所述金属网模构件3由龙骨31、卡条32和有筋网33等几部分装配而成，如说明书附图2所示，图中的有筋网33仅为局部的有筋网33。其中，所述龙骨31呈等间距竖直排布。所述卡条32固定于龙骨31的两侧，并与龙骨31相垂直设置。所述有筋网33的加强筋卡持于卡条32上。所述龙骨31、卡条32和有筋网33重量较轻，便于携带，从而便于运输至施工现场进行组装。所述有筋网33的网孔小于4mm*8mm，以防止网模空腔内的填充物漏出。

所述龙骨31由腹板、腹板两侧弯折形成的侧翼以及侧翼的端部弯折形成一内翻边一体成型。所述腹板上开设有若干通孔，通孔周边设有由腹板弯折形成的加强翻边，以加强龙骨31的结构强度。

进一步的，所述龙骨31的上下两端安装有封边龙骨36，使金属网模构件3结构稳定，强度高。相邻两金属网模构件3之间通过连接片34和连接螺栓35固接，即连接片34固接两根相邻的龙骨31。当然，相邻两金属网模构件3之间的连接方式还包括但不限于焊接、绑扎等连接方式。

所述金属网模构件3空腔内填充原状砒砂岩或改性砒砂岩5，能够明显提高坝体的结构强度和稳定性，且通过金属网模构件3的有筋网33约束砒砂岩5。所述金属网模构件3于迎水面一侧的表面喷涂有砂浆层6，通过砂浆层6来阻挡水进入金属网模构件3。所述金属网模构件2采用索氏体钢等不锈钢材质的金属网模构件3，其具有较好的抗腐蚀性，使用寿命长。

所述砒砂岩堆体4堆积于金属网模构件3的背水面一侧，以其支撑金属网模构件3，防止金属网模构件3倾覆。在本实施方式中，所述金属网模构件3向砒砂岩堆体4一侧呈0～60°倾斜，使金属网模构件3的抗冲击性好。

本发明的网模砒砂岩淤地坝的施工方法包括如下工艺步骤：

1)，清基：对坝基1和两侧边坡进行清理处置，包括清除草根、草皮、树根等杂物、以及削坡；其中，削坡控制坡度不得陡于1:1.5。

2)，开挖基础槽2：在坝基1和两侧边坡上采用人工或机械开挖基础槽2；

3)，砒砂岩5开采：选择离坝址较近、不影响工程边坡稳定性、不会人为形成严重的水土流失的区域进行开采，实现原材料的就地取材；开采后将砒砂岩与改性剂拌和均匀，得到改性砒砂岩。在本实施方式中，所述砒砂岩中添加的改性剂为石灰、水泥、矿渣、水玻璃、碱金属化合物等，改性剂和砒砂岩的重量比为0.5～2.0：10。改性后的砒砂岩5具有材料强度高、干缩变形小、耐水性强、易于取材制作，其90天抗压强度可达6MPa-23MPa，浸水软化系数可达0.75以上。

4)，现场组装金属网模构件3，即将龙骨31、卡条32和有筋网33等携带至施工现场的材料进行组装，组装完毕后将金属网模构件3的底端插入基础槽2中。

5)，将步骤3)得到的改性砒砂岩5填充入金属网模构件3的空腔中。

6)，在金属网模构件3的迎水面一侧表面喷涂砂浆，喷涂的砂浆厚度为3～5cm；背水面一侧堆积砒砂岩堆土4，并适当碾压，使砒砂岩堆体4形成1：2～3坡度，最终完成网模砒砂岩淤地坝。

其中，砒砂岩堆土4采用原状砒砂岩；砒砂岩堆体4高度与金属网模构件3高度一致，顶部形成宽度不小于3m的坝顶，坝顶人为形成连续井字格以避免冲刷下游边坡。

以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种网模砒砂岩淤地坝，其特征在于：包括坝基、边坡、金属网模构件以及砒砂岩堆体；其中，所述坝基和边坡上开挖基础槽；所述金属网模构件的底端插入基础槽内；所述金属网模构件空腔内填充原状砒砂岩或改性砒砂岩；所述金属网模构件于迎水面一侧的表面喷涂砂浆层；所述砒砂岩堆体堆积于金属网模构件的背水面一侧，以支撑金属网模构件，防止金属网模构件倾覆。

2.如权利要求1所述的网模砒砂岩淤地坝，其特征在于：所述金属网模构件包括龙骨、卡条和有筋网；其中，所述龙骨呈等间距竖直排布；所述卡条固定于龙骨的两侧，并与龙骨相垂直设置；所述有筋网卡持于卡条上；所述龙骨的上下两端安装有封边龙骨；所述有筋网的网孔尺寸小于4mm*8mm。

3.如权利要求1所述的网模砒砂岩淤地坝，其特征在于：相邻两金属网模构件之间通过连接片和连接螺栓固接，即连接片固接两根相邻的龙骨；或者相邻两金属网模构件之间的连接方式还包括但不限于焊接、绑扎等连接方式。

4.如权利要求1所述的网模砒砂岩淤地坝，其特征在于：所述金属网模构件向堆体一侧呈0～60°倾斜。

5.如权利要求1所述的网模砒砂岩淤地坝，其特征在于：所述金属网模构件采用索氏体钢等不锈钢材质的金属网模构件。

6.如权利要求1所述的网模砒砂岩淤地坝，其特征在于：所述基础槽的深度为1～2m，宽度不小于0.3m，其沿淤地坝长度方向设置。

7.一种如权利要求1至6项任意一项所述的网模砒砂岩淤地坝的施工方法，其特征在于：包括如下工艺步骤：

1)，清基：对坝基和两侧边坡进行清理处置，包括清除草根、草皮、树根等杂物、以及削坡；

2)，开挖基础槽：在坝基和两侧边坡上采用人工或机械开挖基础槽；

3)，砒砂岩开采：选择离坝址较近、且不影响工程边坡稳定、不会人为形成严重的水土流失的区域进行开采；开采后将砒砂岩与改性剂拌和均匀，得到改性砒砂岩；

4)，现场组装金属网模构件，并将金属网模构件底端插入基础槽中：

5)，将步骤3)得到的改性砒砂岩填充入金属网模构件的空腔中；

6)，在金属网模构件的迎水面一侧表面喷涂砂浆，背水面一侧堆积砒砂岩堆土，并适当碾压，使砒砂岩堆体形成1：2～3坡度，最终完成网模砒砂岩淤地坝。

8.如权利要求7所述的网模砒砂岩淤地坝的施工方法，其特征在于：所述步骤1)中的削坡控制坡度不得陡于1:1.5。

9.如权利要求7所述的网模砒砂岩淤地坝的施工方法，其特征在于：所述步骤3)中，所述砒砂岩中添加的改性剂为石灰、水泥、矿渣、水玻璃、碱金属化合物等，改性剂和砒砂岩的重量比为0.5～2.0：10。

10.如权利要求7所述的网模砒砂岩淤地坝的施工方法，其特征在于：所述步骤6)中，喷涂的砂浆厚度为3～5cm；砒砂岩堆土采用原状砒砂岩；砒砂岩堆体高度与金属网模构件高度一致，顶部形成宽度不小于3m的坝顶，坝顶人为形成连续井字格以避免冲刷下游边坡。

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