CN203782664U - 一种砂性土地基水闸的防冲结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种砂性土地基水闸的防冲结构,顺着水流方向依次包括海漫浆砌石段、齿墙、海漫干砌石段和防冲槽,在所述海漫干砌石段与所述防冲槽之间设有钢板桩截渗墙,所述海漫干砌石段从上至下依次为:海漫干砌块石、海漫碎石垫层、中粗砂反滤层和土工布,所述防冲槽的底部及上游坡设有防冲槽干砌块石,下设防冲槽碎石垫层;在所述防冲槽和下游河道之间设有连接段。本实用新型的防冲结构,既释放了渗透压,又防止渗流掏空地基,同时也防止防冲槽附近形成的紊动旋滚水流对河道的冲刷,能够有效防止砂性土地基水闸的冲刷破坏,保证水闸安全。
Description
技术领域:
本实用新型涉及水利工程技术领域,特别涉及一种砂性土地基水闸的防冲结构,IPC国际专利分类号为E02B8/06。
背景技术:
消能防冲设施关乎水闸的安全,也是水闸设计的重点。在黄河下游的引黄灌区,引水干渠上的节制闸,处于黄淮海平原上,其地基基本上都是粉土、粉砂、细砂、砂壤土、轻粉质壤土等砂性土,抗冲刷能力较差,易被冲毁。在开闸泄水时,下游水位较低,甚至无水,上下游水位差最大,且闸孔宽度一般都小于上下游河道宽度,出闸水流具有很大的动能,冲刷能力较强。在经过消力池后消除了大部分(约40%~70%)的能量,但还有较大余能,且分布不均,仍具有冲刷能力,要靠海漫段和防冲槽降低余能,平顺地进入下游河道。恶劣放水条件时,经过消力池的消能,海漫和防冲槽部位的水流流态基本上属缓流。在防冲槽附近形成紊动旋滚水流区域,由于防冲槽中的抛石不规则,局部有大的空隙,海漫末端与防冲槽衔接处也存在薄弱环节,河床细小颗粒被吸升到主流区内而挟向下游或散落附近,随后又有坑底淘刷泥沙继续向坡前补充,进而形成冲刷破坏。受岸坡或与下游衔接等边界突变及护砌坡面摩擦等边界影响,在近岸形成螺旋状摇滚前进的紊动水流强度增大,加大了冲刷能力。另外,由于上下游水位差的原因,海漫下部存在较大的渗透压,而砂性土地基容易被渗透压破坏,导致海漫地基发生渗流,掏空地基,造成海漫坍塌,防冲槽下沉。因此,对地基为粉土、粉砂、细砂、砂壤土、轻粉质壤土等砂性土的水闸,其下游的防冲结构应与普通水闸不同,增强其抗冲能力,保证水闸安全。
实用新型内容:
本实用新型的目的在于提供一种砂性土地基水闸的防冲结构。为实现本实用新型的目的所采取的技术方案如下:
一种砂性土地基水闸的防冲结构,顺着水流方向依次包括海漫浆砌石段、齿墙、海漫干砌石段和防冲槽,在所述海漫干砌石段与所述防冲槽之间设有钢板桩截渗墙,所述钢板桩截渗墙的最低深度比防冲槽深度大1.2m,所述钢板桩截渗墙伸出两侧翼墙以外1.0m;所述海漫干砌石段由四层结构构成,从上至下依次为:海漫干砌块石、海漫碎石垫层、中粗砂反滤层和土工布,其中,海漫干砌块石的厚度为0.3m,海漫碎石垫层和中粗砂反滤层的厚度均为0.1-0.2m;所述防冲槽的底部及上游坡设有厚度为0.3m的防冲槽干砌块石,所述防冲槽干砌块石的下面设有厚度为0.1-0.2m的防冲槽碎石垫层;在所述防冲槽和下游河道之间设有长度为3-6m的连接段,所述连接段的坡度小于1∶6,所述连接段上覆盖有0.6-0.8m厚的块石。
本实用新型提供的防冲结构,针对砂性土地基水闸的冲刷破坏原因,通过在防冲槽上游设置钢板桩截渗墙,防止渗透压对下游地基的渗流破坏;同时,在海漫干砌石段设置土工布和中粗砂反滤层,既释放了渗透压,又防止渗流掏空地基;在防冲槽和下游河道之间设置坡度较缓的连接段,并抛石护坡,进一步防止防冲槽附近形成的紊动旋滚水流对河道的冲刷。通过综合采用上述措施,能够有效防止砂性土地基水闸的冲刷破坏,保证水闸安全。本实用新型的防冲结构,结构简单,工程造价低,效果突出,能够节省大量的后期维护费用,具有较高的社会效益和经济效益。
附图说明:
图1:本实用新型的砂性土地基水闸的防冲结构的布置图
图中,1为海漫浆砌石段,2为海漫干砌石段,3为防冲槽,4为连接段,5为下游河道,6为钢板桩截渗墙,7为齿墙,21为海漫干砌块石,22为海漫碎石垫层,23为中粗砂反滤层,24为土工布,31为防冲槽干砌块石,32为防冲槽碎石垫层。
具体实施方式:
菏泽市郓城县某引黄干渠上的节制闸,地基为砂壤土,每年都会因为下游被冲刷破坏进行维修,后来采用本实用新型的砂性土地基水闸防冲结构进行改建,运行后,防冲刷效果突出。该节制闸的防冲结构,顺着水流方向依次包括海漫浆砌石段1、齿墙7、海漫干砌石段2和防冲槽3。在所述海漫干砌石段2与所述防冲槽3之间设有钢板桩截渗墙6,所述钢板桩截渗墙6的深度,根据上下游水位差计算出的渗透压确定,根据多次试验,发现钢板桩截渗墙6的最低深度同时应当比防冲槽3深度大1.2m,截渗效果更好(根据本领域惯常理解,防冲槽3的深度,是指防冲槽3上部抛石的深度,不包括防冲槽3底部的防冲槽干砌块石31和防冲槽碎石垫层32);钢板桩截渗墙6的宽度,应当伸出两侧翼墙以外1.0m,防止发生绕渗。所述海漫干砌石段2由四层结构构成,从上至下依次为:海漫干砌块石21、海漫碎石垫层22、中粗砂反滤层23和土工布24,其中,海漫干砌块石21的厚度为0.3m,海漫碎石垫层22和中粗砂反滤层23的厚度均为0.1-0.2m的。所述防冲槽3的底部及上游坡采用厚度为0.3m的防冲槽干砌块石31护砌,下设厚度为0.1-0.2m的防冲槽碎石垫层32;在所述防冲槽3和下游河道5之间设置长度为3-6m的连接段4,所述连接段4的坡度小于1∶6,所述连接段上覆盖有0.6-0.8m厚的块石进行防护。
Claims (1)
1.一种砂性土地基水闸的防冲结构,顺着水流方向依次包括海漫浆砌石段、齿墙、海漫干砌石段和防冲槽,其特征在于,在所述海漫干砌石段与所述防冲槽之间设有钢板桩截渗墙,所述钢板桩截渗墙的最低深度比所述防冲槽深度大1.2m,所述钢板桩截渗墙伸出两侧翼墙以外1.0m;所述海漫干砌石段由四层结构构成,从上至下依次为:海漫干砌块石、海漫碎石垫层、中粗砂反滤层和土工布,其中,海漫干砌块石的厚度为0.3m,海漫碎石垫层和中粗砂反滤层的厚度均为0.1-0.2m;所述防冲槽的底部及上游坡设有厚度为0.3m的防冲槽干砌块石,所述防冲槽干砌块石的下面设有厚度为0.1-0.2m的防冲槽碎石垫层;在所述防冲槽和下游河道之间设有长度为3-6m的连接段,所述连接段的坡度小于1∶6,所述连接段上覆盖有0.6-0.8m厚的块石。
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