CN204212109U - 一种水利水电工程的水坝 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种水利水电工程的水坝，包括：坝体迎水面结构，包括具有抗渗功能的土工膜；采用脆性材料的坝体背水面结构，包括水平分层布置在坝体脆性材料之间的土工编织布。坝体背水面结构采用土工编织布反包围分层夯实施工形成。在坝体迎水面铺设土工膜，有效阻止水向坝体的渗透，同时可以加大坝体迎水面边坡角、降低坝的厚度，即意味着达到减少筑坝材料的目的。在坝体背水面边坡采用土工织造布反包围分层夯实施工，可以使坝体边坡的名义坡度可以降低，实现降低筑坝材料的目的。在坝体背水面采用土工织造布反包，土工布反滤作用可以避免和阻止坝体可能出现的流土、管涌等工程病害的发生。

Description

一种水利水电工程的水坝

技术领域

本实用新型涉及水坝，特别是涉及一种水利水电工程的水坝。

背景技术

水利灌溉与水力发电项目中，大坝是最重要的水工结构，往往是项目中工程量最大、工期最长、造价投资占比在整个项目最大的一项。

水利水电项目中，筑坝的坝体材料常常要因地制宜选择项目所在地容易取得的土石等大宗基础建材，这些材料均属于脆性材料。如此，不仅施工技术容易保证而且造价也能控制在一个合理范围内。脆性建筑材料是指在外力作用下(如拉伸、冲击等)仅产生很小的变形即破坏断裂的材料。例如，常见的石材、素混凝土、夯实素土、砖砌体等等，这些材料一旦受拉产生很小的变形即破坏断裂。

不过，采用脆性材料坝体因为受限于脆性材料自身的物理特性，例如：坝体的材料抗渗性、筑坝材料的安息角等因素，大坝的厚度不能太小、同时边坡的角度也不能过陡。这样就意味着边坡的横断面面积不会太小，即意味着坝体的土石方工程量会较大。而针对一些具体项目，料场至坝址通常还要有一定运距，还有取土或取石的场地常常要占用农田、林地或山地与河流滩涂等，无论对取料场的环境影响、还是对料场周边居民的社会影响都存在非常大不利因素。因此，尽可能节省筑坝的材料，不仅征地与材料开采的直接费用降低而且间接费同时也降低了，对项目周边的环境与社会影响都尽可能会降低到较小限度。

目前，在满足水坝安全与坝体边坡安全稳定的前提下，现有的水坝受限于筑坝材料自身的物理特性，坝体结构的迎水面、背水面的高度比较小，坝体臃肿，材料消耗高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种水利水电工程的水坝，包括：

坝体迎水面结构，包括具有抗渗功能的土工膜；

采用脆性材料的坝体背水面结构，包括水平分层布置在坝体脆性材料之间的土工编织布。

优选地，所述坝体迎水面结构，由下至上依次包括：坝体、支持层、下垫层、土工膜层、上垫层和防护层。

优选地，所述坝体背水面结构采用土工编织布反包围分层夯实施工形成。

优选地，所述坝体背水面结构的名义坡度为1∶1.5。

优选地，所述下垫层和土工膜层之间，还包括：扣置固定在下垫层表面的排水结构件。

优选地，所述排水结构件为使用时倒扣的凹槽体，所述凹槽体的槽口上设有外翻的锚固边，所述锚固边上设有锚固孔。

优选地，所述凹槽体的内腔底部设有凸平台，所述凹槽体的外表顶部设有锚固栓安装槽。

与现有技术相比，本实用新型包括以下优点：

1)在坝体迎水面铺设土工膜，有效阻止水向坝体的渗透，同时可以加大坝体迎水面边坡角、降低坝的厚度，即意味着减少筑坝材料的目的。

2)在坝体背水面边坡采用土工织造布反包围分层夯实施工，可以使坝体边坡的名义坡度可以降低，实现降低筑坝材料的目的。

3)在坝体背水面采用土工织造布反包，土工布反滤作用可以避免和阻止坝体可能出现的流土、管涌等工程病害的发生。

4)坝体背水面坝趾处采用土工织造布代替传统砂石反滤层，减少了筑坝材料的种类、方便了施工组织与降低了质量控制的种类要求。

附图说明

图1是实施例中的坝体结构图；

图2是实施例提供的排水结构件立体图。

图3是图2的A局部放大图。

图4是实施例提供后排水结构件设置在土工膜侧边位置处的使用状态图。

图5是实施例提供后排水结构件设置在二块土工膜的联接位置处的使用状态图。

各图中，1为凹槽体、2为锚固边、3为锚固孔、4为凸平台、5为安装槽、6为锚固栓、7为土工膜、8为坝体、9为辅助土工膜、10为中心锚固栓、11为支承件、12为胶块、13为迎水面结构、14为背水面结构。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1，示出了本实用新型一种水利水电工程的水坝，包括：

坝体迎水面结构13，包括具有抗渗功能的土工膜；

采用脆性材料的坝体背水面结构14，包括水平分层布置在坝体脆性材料之间的土工编织布。

优选地，所述坝体迎水面结构13，由下至上依次包括：坝体、支持层、下垫层、土工膜层、上垫层和防护层。

在坝体的迎水面布置抗渗土工膜以阻止水的侵入。支持层与下垫层应采用透水性能较好且承载力较好的粗砂铺设，以满足土工膜下部较好的透水性，因为在水坝蓄水后水仍有可能进入到膜下置换出部分空气，并与原膜下的向上水压力共同作用，使膜漂浮或顶破。土工膜宜采用宽幅、拼接宜采用热熔焊法进行。有度汛要求的坝，铺好预计挡水位以下的膜后，应立即筑好护坡体。汛后再完成上部铺设，且应注意两期膜之间的妥善连接。

优选地，所述坝体背水面结构14采用土工编织布反包围分层夯实施工形成。

优选地，土工编织布采用经向搭接，即沿坝体的横向，也就是水流的方向，每幅之间的搭接宽不小于30厘米。

优选地，所述坝体背水面结构的名义坡度为1∶1.5。

在坝体的背水面，原设计1∶2.5的边坡在采用土工布反包围分层夯实施工后，坝体边坡的名义坡度可以降低到1∶1.5及以下。具体工程应根据筑坝材料的配合比与物理性质进行试验来确定分层的厚度与名义边坡角度。土工布应采用织造布，土工布材料的经向-纬向断裂力不应小于60-42千牛/米，单位质量不小于280克/平方米。土工布的铺设方向应保持土工布的经向与坝体的横向，即水流方向，相一致；土工布材料也宜采用宽幅，搭接可以采用较简单与便于施工操作的搭接方式、每幅之间的搭接宽不应小于30厘米；沿坝体横向，土工布应避免搭接。

在背水面的坝趾区域，采用土工布替代传统粒料建造反滤层与排水体。因此，减少了筑坝材料的种类，在一些作为反滤层的砂石材料缺乏或价格较贵的地区，其更有实用意义。

如前所述，一方面在坝体迎水面采用土工膜挡水、另一方面在背水面具有反滤功能的土工织造布排水，“一面抗与一面排”的布置设计思路，这样不仅单位断面的筑坝材料用量会节省，而且因为土工织造布本身具有只允许水通过、可阻止筑坝的土壤和其它细颗粒材料的通过的反滤作用，因此可以有效避免坝体的流土、管涌等病害情况发生，进而导致溃坝的工程事故。

优选地，所述下垫层和土工膜层之间，还包括：扣置固定在下垫层表面的排水结构件。排水构件为条状，可按照其条状的延伸方向与平行于坝体的横向布置，如图2所示。

实施例提供的土工膜后排水结构件，如附图2、附图3所示，包括一使用时倒扣的凹槽体1，所述凹槽体1的槽口上设有外翻的锚固边2，所述锚固边上设有锚固孔3。在本较佳实施例中，所述凹槽体1的内腔底部设有凸平台4，所述凹槽体1的外表顶部设有锚固栓安装槽5，所述凹槽体1外周边为圆弧状。

附图4给出了实施例提供的坝体土工膜后排水结构件设置在土工膜7侧边位置处的使用状态图，如附图4所示，使用时所述凹槽体1通过其槽口上的一侧外翻的锚固边2以及锚固栓6锚固在土工膜7上，另一边直接锚固在坝体8上，并利用胶封块12胶封，所述凹槽体1的外周边覆盖辅助土工膜9以强化防渗，这样有效形成了排水槽。

附图5给出了实施例的土工膜后排水结构件设置在二块土工膜7的联接位置处的使用状态图，如附图5所述，使用时所述凹槽体1反扣在坝体8上，所述凹槽体1中设有一支承件11，相邻的二块土工膜7的侧边搭接在支承件11上，所述凹槽体1内腔底部的凸平台4压在其上，一中心锚固栓10从安装槽5插入直至坝体8中，这样一方面将相邻的二块土工膜7的侧边进行的锚固，另一方面也将凹槽体1锚固在了坝体8上，所述凹槽体1外周边再覆盖辅助土工膜9密封即形成了排水槽。

综上所述，排水结构件，用于形成坝体土工膜后排水槽，可解决现有技术存在的坝体上开设排水沟工程量很大并容易堵塞的问题。

优选地，所述防护层下还具有保温层。可有效防止由于温差导致的水坝开裂。保温层可选择各种绝热材料制作。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的水坝及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (7)

1.一种水利水电工程的水坝，其特征在于，包括：

坝体迎水面结构，包括具有抗渗功能的土工膜；

采用脆性材料的坝体背水面结构，包括水平分层布置在坝体脆性材料之间的土工编织布。

2.根据权利要求1所述的水坝，其特征在于，所述坝体迎水面结构，由下至上依次包括：坝体、支持层、下垫层、土工膜层、上垫层和防护层。

3.根据权利要求1所述的水坝，其特征在于，所述坝体背水面结构采用土工编织布反包围分层夯实施工形成。

4.根据权利要求1或3所述的水坝，其特征在于，所述坝体背水面结构的名义坡度为1∶1.5。

5.根据权利要求2所述的水坝，其特征在于，所述下垫层和土工膜层之间，还包括：扣置固定在下垫层表面的排水结构件。

6.根据权利要求5所述的水坝，其特征在于，所述排水结构件为使用时倒扣的凹槽体，所述凹槽体的槽口上设有外翻的锚固边，所述锚固边上设有锚固孔。

7.根据权利要求6所述的水坝，其特征在于，所述凹槽体的内腔底部设有凸平台，所述凹槽体的外表顶部设有锚固栓安装槽。