CN219450660U - 一种土石坝下游坝脚排水结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种土石坝下游坝脚排水结构，包括下游坝坡、底渗透垫层、排水沟和排水单元，底渗透垫层水平设置在坝坡垫层的底部；排水沟为设置在底渗透垫层和下游坝坡的坡脚之间的矩形混凝土水沟，其底板上开设有第一排水孔，其上游侧墙上开设有第二排水孔；排水单元的第一排水管的下端部向下穿入底渗透垫层内，其第二排水管倾斜穿入坝坡垫层内。本实用新型的排水沟为矩形混凝土水沟，排水沟的上游侧墙和底板上均开设有排水孔并插装有排水管，在确保施工速度的前提下确保排水性能，使坝体的部分水流能够及时经排水管渗透进入排水沟，确保及时排水；排水沟为矩形结构并设置在下游坝坡和底渗透垫层之间，减少工程占地，特别适用于除险加固工程。

Description

一种土石坝下游坝脚排水结构

技术领域

本实用新型涉及水利加固领域，尤其是涉及一种土石坝下游坝脚排水结构。

背景技术

在水利工程中，常在土石坝下游坝脚处设置排水沟，以及时排出坡面汇集的雨水以及坝体内的渗水等水流。目前，土石坝的排水沟普遍采用干砌块石砌筑而成的梯形排水沟，梯形排水沟通过干砌块石砌筑的水平段与土石坝的坝脚连接。然而，该排水沟在实际施工和运行中存在以下问题：首先，采用干砌块石砌筑排水沟的施工速度慢，施工工期一般较长，无法满足水毁工程和抢险工程的需求；其次，干砌块石砌筑的排水沟的截面为梯形结构，需要较大的空间，对于一些除险加固工程，加固本身不具备新增占地条件，无法满足除险加固工程的需求。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种土石坝下游坝脚排水结构，不仅占地面积小，还能缩短施工工期，满足水毁工程和抢险工程等除险加固工程的施工需求。

为实现上述目的，本实用新型采取下述技术方案：

本实用新型所述的土石坝下游坝脚排水结构，包括由坝坡垫层和面层构成的下游坝坡，还包括

底渗透垫层，所述底渗透垫层水平设置在所述坝坡垫层的底部；

排水沟，为设置在所述底渗透垫层和下游坝坡的坡脚之间的矩形混凝土水沟，所述排水沟的底板上间隔开设有一排第一排水孔，排水沟的上游侧墙上间隔开设有第二排水孔；以及

排水单元，具有插设在所述第一排水孔内的第一排水管和插设在所述第二排水孔内的第二排水管，所述第一排水管的下端部向下穿入底渗透垫层内，所述第二排水管倾斜穿入坝坡垫层内。

在上述方案中，本实用新型的排水沟为矩形混凝土水沟，加快了施工速度，特别适用于工期较为紧张的抢险项目和除险加固项目等，排水沟的上游侧墙和底板上均开设有排水孔并插装有排水管，在确保施工速度的前提下确保排水性能，使坝体的部分水流能够及时经排水管渗透进入排水沟，确保及时排水。另外，本实用新型的排水沟为矩形结构，并且设置在下游坝坡和底渗透垫层之间，减少工程占地，特别适用于除险加固工程。

在本实用新型的优选实施方式中，所述坝坡垫层包括自下而上依次铺设的中粗砂垫层、第一碎石层和第二碎石层，所述面层为由预制混凝土连锁块连接而成的混凝土面层。在实际铺装时，中粗砂垫层的厚度优选0.15m，第一碎石层采用5-20mm级配的碎石铺设而成，铺设厚度为0.15m；第二碎石层采用20-40mm级配的碎石铺设而成，铺设厚度为0.15m。另外，在实际施工时为确保坝坡垫层和底垫层之间的连接，坝坡垫层的中粗砂垫层和第一碎石层的坡度调整为1:1，坝坡垫层的第二碎石层下部的厚度逐渐变大。

在本实用新型的优选实施方式中，位于所述底渗透垫层内的所述第一排水管上设置有第一防堵透水件；位于所述坝坡垫层内的所述第二排水管上设置有第二防堵透水件。更优选的，所述第一防堵透水件和第二防堵透水件均为透水土工布。本实用新型采用透水土工布包裹排水管，在确保透水性能的基础上尽可能避免排水管出现堵塞情况。在实际施工时，透水土工布可采用双层施工。

优选的，所述第一排水孔和第二排水孔的间距均为0.8-1.5m，第一排水孔和第二排水孔错位开设，且第二排水孔与所述排水沟的底板的高度差≥0.1m。两排排水孔错位设置且密集开设，有效保证排水沟的排水性能。

更优选的，所述第二排水管自上游向下游方向倾斜，位于所述坝坡垫层内的第二排水管长度≥0.1m，有效保证上游水分经第二排水管顺利进入排水沟。

优选的，所述底垫层是由中粗砂垫层、5-20mm级配碎石垫层和20-40mm级配碎石垫自下而上铺设而成；所述第一排水管的下部延伸至底垫层的底部。底垫层水平铺设且各层与坝坡垫层一一对应，确保底垫层和坝坡垫层的连接。

本实用新型优点在于排水沟为矩形混凝土水沟，加快了施工速度，特别适用于工期较为紧张的抢险项目和除险加固项目等，排水沟的上游侧墙和底板上均开设有排水孔并插装有排水管，在确保施工速度的前提下确保排水性能，使坝体的部分水流能够及时经排水管渗透进入排水沟，确保及时排水。另外，本实用新型的排水沟为矩形结构，并且设置在下游坝坡和底渗透垫层之间，减少工程占地，特别适用于除险加固工程。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的截面示意图。

图3是本实用新型的立视图（即图1的A向视图）。

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。

需要说明的是，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-2所示，本实用新型所述的土石坝下游坝脚排水结构，包括由坝坡垫层2和面层1构成的下游坝坡、底渗透垫层3、排水沟4和排水单元，底渗透垫层3水平设置且与护垫垫层的下部连接，排水沟4为设置在底渗透垫层3和下游坝坡之间的矩形水沟，排水沟4的底板上间隔开设有第一排水孔，排水沟4的上游挡墙（上游挡墙可作为挡土墙）上间隔开设有第二排水孔；排水单元包括插设在每个第一排水孔内的第一排水管5和插设在每个第二排水孔内的第二排水管6，第一排水管5的下端部向下穿入底渗透垫层3内，确保底渗透垫层3和坝体内的水流能够在渗透压的作用下进入排水沟4，实现坝体内部水流的及时排水；第二排水管6倾斜穿入坝坡垫层2内且第二排水管6自上游向下游倾斜延伸，使坝坡垫层2中的水顺着第二排水管6流入排水沟4，确保坝体内部的水流能够经第二排水管6顺利流入排水沟4。本实用新型在坝坡垫层2和底渗透垫层3上施工排水沟4，使汇集在坝坡坡面的水自由汇流至下方的排水沟4内；另外，在渗透压的作用下，底渗透垫层3和坝坡垫层2内的水流还能从排水管进入排水沟4，有效保证土石坝的排水性能。

结合图1-2可知，坝坡垫层2包括自下而上依次铺设的中粗砂垫层2.1（厚度优选0.15m）、第一碎石层2.2（采用5-20mm级配的碎石铺设而成，铺设厚度为0.15m）和第二碎石层2.3（采用20-40mm级配的碎石铺设而成，铺设厚度为0.15m），面层1为由预制混凝土连锁块（带孔）连接而成的混凝土面层；

底渗透垫层3是由中粗砂垫层3.1、5-20mm级配碎石垫层3.2和20-40mm级配碎石垫层3.3自下而上铺设而成，底渗透垫层3的中粗砂垫层、5-20mm级配碎石垫层和20-40mm级配碎石垫层的厚度均为0.1m；

为实现坝坡垫层2和底渗透垫层3的连接，坝坡垫层2下部的中粗砂垫层和第一碎石层2.2的坡度增加至1:1，底渗透垫层3的中粗砂垫层3.1与坝坡垫层2的中粗砂垫层2.1连接，底渗透垫层3的5-20mm级配碎石垫层3.2与坝坡垫层2的第一碎石层2.2连接，底渗透垫层3的20-40mm级配碎石垫层3.3和坝坡垫层2的第二碎石层2.3连接；坝坡垫层2下部的第二碎石层2.3的厚度自上而下逐渐变厚以确保混凝土面层1的坡度保持不变；

在实际施工时，排水沟4的底板和下游侧墙厚度均为0.2m，上游侧墙厚度为0.3m，内部净尺寸为0.5×0.5m（宽×高）。排水沟4的底板位于底渗透垫层3上，上游侧墙用于抵在坝坡垫层2的第二碎石层和混凝土面层1上，确保坝坡垫层2的稳定性。另外，排水沟4采用分段式施工，即每10m具有一个2mm的施工缝，施工缝内设置有闭孔泡沫板并用密封胶密封。

结合图1-3可知，为确保土石坝的排水性能，第一排水孔的间距优选1.0m，第二排水孔的间距也优选1.0m，并且第一排水孔和第二排水孔错位开设。另外，第二排水管6（选用PVC管）自上游向下游方向倾斜，位于坝坡垫层2内的第二排水管6长度为0.1m，保证坝体内的水流经第二排水管6顺利进入排水沟4；第一排水管5（选用PVC管）的长度向下插入至底渗透垫层3的底部；

结合图1-2可知，位于底渗透垫层3内的第一排水管5上包裹有第一防堵透水件，位于坝坡垫层2内的第二排水管6上包括有第二防堵透水件，第一防堵透水件和第二防堵透水件均采用双层的400 g/m²土工布（用铅丝绑带绑扎），在保证透水性能的基础上，尽可能避免排水管出现堵塞情况。

本实用新型通过对下游坝坡的坝坡垫层进行合理的设计，并在下游坝坡的坡脚处施工底渗透垫层，使得排水沟直接施工在下游坝坡的坡脚处，且排水沟为矩形混凝土水沟，不仅能根本上解决了既有干砌块石排水沟占地面积大的问题，还具有施工快速的优点，特别适用于能够满足水毁工程、抢险项目和除险加固项目。

最后需要强调的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施方式对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。因而，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种土石坝下游坝脚排水结构，包括由坝坡垫层和面层构成的下游坝坡，其特征在于：还包括

底渗透垫层，所述底渗透垫层水平设置在所述坝坡垫层的底部；

排水沟，为设置在所述底渗透垫层和下游坝坡的坡脚之间的矩形混凝土水沟，所述排水沟的底板上间隔开设有一排第一排水孔，排水沟的上游侧墙上间隔开设有第二排水孔；以及

排水单元，具有插设在所述第一排水孔内的第一排水管和插设在所述第二排水孔内的第二排水管，所述第一排水管的下端部向下穿入底渗透垫层内，所述第二排水管倾斜穿入坝坡垫层内。

2.根据权利要求1所述的土石坝下游坝脚排水结构，其特征在于：所述坝坡垫层包括自下而上依次铺设的中粗砂垫层、第一碎石层和第二碎石层，所述面层为由预制混凝土连锁块连接而成的混凝土面层。

3.根据权利要求1所述的土石坝下游坝脚排水结构，其特征在于：位于所述底渗透垫层内的所述第一排水管上设置有第一防堵透水件；位于所述坝坡垫层内的所述第二排水管上设置有第二防堵透水件。

4.根据权利要求3所述的土石坝下游坝脚排水结构，其特征在于：所述第一防堵透水件和第二防堵透水件均为透水土工布。

5.根据权利要求1所述的土石坝下游坝脚排水结构，其特征在于：所述第一排水孔和第二排水孔的间距均为0.8m-1.5m，第一排水孔和第二排水孔错位开设，且第二排水孔与所述排水沟的底板的高度差≥0.1m。

6.根据权利要求5所述的土石坝下游坝脚排水结构，其特征在于：所述第二排水管自上游向下游方向倾斜，位于所述坝坡垫层内的第二排水管长度≥0.1m。

7.根据权利要求1所述的土石坝下游坝脚排水结构，其特征在于：所述底渗透垫层是由中粗砂垫层、5-20mm级配碎石垫层和20-40mm级配碎石垫自下而上铺设而成；所述第一排水管的下部延伸至底渗透垫层的底部。