一種低滲透性堆石料混凝土面板堆石壩的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種低滲透性堆石料混凝土面板堆石壩，包括從上游至下游依次設(shè)置的混凝土面板、墊層區(qū)、過渡區(qū)、上游主堆石區(qū)和下游次堆石區(qū)，過渡區(qū)的下游側(cè)和上游主堆石區(qū)的上游側(cè)之間設(shè)置呈“L”形的排水區(qū)，排水區(qū)的水平部分橫穿上游主堆石區(qū)和下游次堆石區(qū)的底部，將上游主堆石區(qū)和下游次堆石區(qū)水平分割成上下兩部分，過渡區(qū)的下游側(cè)和排水區(qū)的豎向部分之間設(shè)置反濾區(qū)一，上游主堆石區(qū)和排水區(qū)的水平部分以及下游次堆石區(qū)和排水區(qū)的水平部分之間設(shè)置反濾區(qū)二。該發(fā)明在常規(guī)混凝土面板堆石壩結(jié)構(gòu)分區(qū)的基礎(chǔ)上，增設(shè)反濾區(qū)一、反濾區(qū)二和排水區(qū)，提高壩體的滲透穩(wěn)定性及安全性，而所用的堆石材料就地取材，降低了工程建造成本，且易于施工。
【專利說明】一種低滲透性堆石料混凝土面板堆石壩

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于水利工程【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種低滲透性堆石料混凝土面板堆石 壩。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，面板堆石壩基本為混凝土面板堆石壩，因其具有造價低、工期短的特點(diǎn)，混 凝土面板堆石壩得到了蓬勃的發(fā)展。如圖1所示，混凝土面板堆石壩主要由堆石體和防滲 系統(tǒng)組成，即：混凝土面板、趾板、墊層區(qū)、過渡區(qū)、上游主堆石區(qū)、下游次堆石區(qū)組成。
[0003] 在混凝土面板堆石壩的設(shè)計施工中，壩體的滲透穩(wěn)定性是一項(xiàng)重要的考慮因素， 面板壩以及樞紐等的安全，無一不與此密切相關(guān)，所以壩體在滲透水流作用下應(yīng)不發(fā)生滲 透變形。在混凝土面板堆石壩中，低滲透性堆石料是滲透系數(shù)小于l〇_ 2cm/s且大于KT4cm/ s的堆石料，其滲透系數(shù)較低，細(xì)粒含量高，導(dǎo)致堆石料的滲透穩(wěn)定性差，允許坡降低，導(dǎo)致 壩體浸潤線高，影響壩體的滲流穩(wěn)定性和安全性，而對混凝土面板堆石壩進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu) 分區(qū)可以控制壩體的滲透變形、保證壩體滲流穩(wěn)定。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中混凝土面板堆石壩的堆石料滲透系數(shù)較低而影 響壩體滲透穩(wěn)定安全的問題。
[0005] 為此，本發(fā)明提供了一種低滲透性堆石料混凝土面板堆石壩，包括從上游至下游 依次設(shè)置的混凝土面板、墊層區(qū)、過渡區(qū)、上游主堆石區(qū)和下游次堆石區(qū)，所述的過渡區(qū)的 下游側(cè)和上游主堆石區(qū)的上游側(cè)之間設(shè)置有呈"L"形的排水區(qū)，所述排水區(qū)的水平部分橫 穿上游主堆石區(qū)和下游次堆石區(qū)的底部，且將上游主堆石區(qū)和下游次堆石區(qū)水平分割成上 下兩部分，所述過渡區(qū)的下游側(cè)和排水區(qū)的堅(jiān)向部分之間設(shè)置有反濾區(qū)一，所述上游主堆 石區(qū)和排水區(qū)的水平部分以及下游次堆石區(qū)和排水區(qū)的水平部分之間設(shè)置有反濾區(qū)二。
[0006] 上述混凝土面板、墊層區(qū)、過渡區(qū)和反濾區(qū)一的坡比相同，均為1 :m，且m的取值范 圍為1. 3?1. 6。
[0007] 上述排水區(qū)的堅(jiān)向部分與上游主堆石區(qū)之間的分區(qū)坡度為1 :s，且s的取值范圍 為 1. 4 ?1. 7。
[0008] 上述排水區(qū)的水平部分設(shè)置在下游最高水位和最低水位之間。
[0009] 上述上游主堆石區(qū)和下游次堆石區(qū)的分區(qū)坡度為1 :t，且t的取值范圍為0? 1. 35。
[0010] 上述墊層區(qū)、過渡區(qū)、上游主堆石區(qū)和下游次堆石區(qū)的堆石材料為建筑物區(qū)開挖 料、料場塊石料以及料場砂礫石料。
[0011] 上述反濾區(qū)一、反濾區(qū)二和排水區(qū)的堆石材料采用料場塊石料以及料場砂礫石料 加工而成。
[0012] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供的這種低滲透性堆石料混凝土面板堆石壩在常規(guī) 混凝土面板堆石壩結(jié)構(gòu)分區(qū)的基礎(chǔ)上，增設(shè)了反濾區(qū)一、反濾區(qū)二和排水區(qū)，提高了壩體的 滲透穩(wěn)定性，確保了壩體安全性；同時，本發(fā)明中所用的堆石材料可以就地取材，降低了工 程建造成本，而且易于施工，極大程度的利用壩址區(qū)開挖料上壩，降低了對堆石料滲透性方 面的要求，即只要開挖料強(qiáng)度、變形等工程特性滿足要求便可上壩利用。
[0013] 以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1是現(xiàn)有混凝土面板堆石壩的結(jié)構(gòu)分區(qū)示意圖； 圖2是本發(fā)明混凝土面板堆石壩的結(jié)構(gòu)分區(qū)示意圖。
[0015] 附圖標(biāo)記說明：1、混凝土面板；2、墊層區(qū)；3、過渡區(qū)；4、上游主堆石區(qū)；5、下游次 堆石區(qū)；6、排水區(qū)；7、反濾區(qū)一；8、反濾區(qū)二。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 實(shí)施例1 : 為了克服現(xiàn)有技術(shù)中混凝土面板堆石壩的堆石料滲透系數(shù)較低而影響壩體滲透穩(wěn)定 安全的問題，本實(shí)施例提供了一種如圖2所示的低滲透性堆石料混凝土面板堆石壩，包括 從上游至下游依次設(shè)置的混凝土面板1、墊層區(qū)2、過渡區(qū)3、上游主堆石區(qū)4和下游次堆石 區(qū)5,所述的過渡區(qū)3的下游側(cè)和上游主堆石區(qū)4的上游側(cè)之間設(shè)置有呈"L"形的排水區(qū) 6,所述排水區(qū)6的水平部分橫穿上游主堆石區(qū)4和下游次堆石區(qū)5的底部，且將上游主堆 石區(qū)4和下游次堆石區(qū)5水平分割成上下兩部分，所述過渡區(qū)3的下游側(cè)和排水區(qū)6的堅(jiān) 向部分之間設(shè)置有反濾區(qū)一 7,所述上游主堆石區(qū)4和排水區(qū)6的水平部分以及下游次堆石 區(qū)5和排水區(qū)6的水平部分之間設(shè)置有反濾區(qū)二8。
[0017] 該發(fā)明提供的這種低滲透性堆石料混凝土面板堆石壩在常規(guī)混凝土面板堆石壩 結(jié)構(gòu)分區(qū)的基礎(chǔ)上，增設(shè)了反濾區(qū)一 7、反濾區(qū)二8和排水區(qū)6,降低壩體浸潤線，減小壩體 堆石材料(上游主堆石區(qū)4和下游次堆石區(qū)5)內(nèi)部的滲透坡降，提高了壩體的滲透穩(wěn)定性， 確保了壩體安全性。
[0018] 實(shí)施例2: 在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，根據(jù)工程實(shí)際確定，所述混凝土面板1、墊層區(qū)2、過渡區(qū)3和反 濾區(qū)一 7的坡比相同，均為1 :m，且m的取值范圍為1. 3?1. 6 ;所述排水區(qū)6的堅(jiān)向部分與 上游主堆石區(qū)4之間的分區(qū)坡度為1 :s，且s的取值范圍為1. 4?1. 7 ;所述排水區(qū)6的水 平部分設(shè)置在下游最高水位和最低水位之間；所述上游主堆石區(qū)4和下游次堆石區(qū)5的分 區(qū)坡度為1 :t，且t的取值范圍為0?1. 35,根據(jù)工程實(shí)際確定，一般取0. 2 ;上述參數(shù)的選 取必須滿足《混凝土面板堆石壩設(shè)計規(guī)范》（DL/T5016-2011、SL228-98)的要求。
[0019] 本實(shí)施例的混凝土面板1作為防滲結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)及其止水結(jié)構(gòu)和材料按照常規(guī)面 板堆石壩的要求選用即可。
[0020] 而所述墊層區(qū)2、過渡區(qū)3、上游主堆石區(qū)4和下游次堆石區(qū)5的堆石材料為建筑 物區(qū)開挖料、料場塊石料以及料場砂礫石料；堆石材料的選擇須滿足《混凝土面板堆石壩設(shè) 計規(guī)范》（DL/T5016-2011、SL228-98)的相關(guān)要求；上述墊層區(qū)2、過渡區(qū)3、上游主堆石區(qū) 4和下游次堆石區(qū)5的堆石材料充分利用建筑物的開挖料，減少棄料和渣場的面積，減小大 壩施工對環(huán)境的影響，降低工程造價，提高壩體和樞紐的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，具有良好的經(jīng)濟(jì)、社會 和環(huán)境生態(tài)效益。
[0021] 所述反濾區(qū)一 7、反濾區(qū)二8和排水區(qū)6的堆石材料采用料場塊石料以及料場砂 礫石料加工而成，盡可能選用上述材料中施工簡單、造價低的材料。反濾區(qū)一 7、反濾區(qū)二8 和排水區(qū)6的設(shè)置，降低了壩體浸潤線，減小壩體堆石材料內(nèi)部的滲透坡降，使得低滲透性 堆石料混凝土面板壩技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)安全并為人們所接受。
[0022] 上述墊層區(qū)2、過渡區(qū)3、上游主堆石區(qū)4、下游次堆石區(qū)5、反濾區(qū)一 7、反濾區(qū)二8 和排水區(qū)6的壩體結(jié)構(gòu)，必須驗(yàn)算壩體沉降、變形、應(yīng)力以及面板撓度和應(yīng)力、周邊縫、垂直 縫變位等，滿足《混凝土面板堆石壩設(shè)計規(guī)范》（DL/T5016-201USL228-98)的規(guī)定；必須驗(yàn) 算壩體上述各區(qū)的滲透穩(wěn)定性。
[0023] 以上例舉僅僅是對本發(fā)明的舉例說明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的保護(hù)范圍的限制，凡 是與本發(fā)明相同或相似的設(shè)計均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種低滲透性堆石料混凝土面板堆石壩，包括從上游至下游依次設(shè)置的混凝土面板 (1) 、墊層區(qū)（2)、過渡區(qū)（3)、上游主堆石區(qū)（4)和下游次堆石區(qū)（5)，其特征在于：所述過 渡區(qū)（3)的下游側(cè)和上游主堆石區(qū)（4)的上游側(cè)之間設(shè)置有呈"L"形的排水區(qū)（6)，所述 排水區(qū)￠)的水平部分橫穿上游主堆石區(qū)（4)和下游次堆石區(qū)（5)的底部，且將上游主堆 石區(qū)（4)和下游次堆石區(qū)（5)水平分割成上下兩部分，所述過渡區(qū)（3)的下游側(cè)和排水區(qū) (6)的堅(jiān)向部分之間設(shè)置有反濾區(qū)一（7)，所述上游主堆石區(qū)（4)和排水區(qū)（6)的水平部分 以及下游次堆石區(qū)（5)和排水區(qū)（6)的水平部分之間設(shè)置有反濾區(qū)二（8)。
2. 如權(quán)利要求1所述的低滲透性堆石料混凝土面板堆石壩，其特征在于：所述混凝土 面板⑴、墊層區(qū)⑵、過渡區(qū)⑶和反濾區(qū)一（7)的坡比相同，均為1 :m，且m的取值范圍 為 1. 3 ?1. 6。
3. 如權(quán)利要求1所述的低滲透性堆石料混凝土面板堆石壩，其特征在于：所述排水區(qū) (6)的堅(jiān)向部分與上游主堆石區(qū)（4)之間的分區(qū)坡度為1 :s，且s的取值范圍為1. 4?1. 7。
4. 如權(quán)利要求1所述的低滲透性堆石料混凝土面板堆石壩，其特征在于：所述排水區(qū) (6)的水平部分設(shè)置在下游最高水位和最低水位之間。
5. 如權(quán)利要求1所述的低滲透性堆石料混凝土面板堆石壩，其特征在于：所述上游主 堆石區(qū)（4)和下游次堆石區(qū)（5)的分區(qū)坡度為1 :t，且t的取值范圍為0?1. 35。
6. 如權(quán)利要求1所述的低滲透性堆石料混凝土面板堆石壩，其特征在于：所述墊層區(qū) (2) 、過渡區(qū)（3)、上游主堆石區(qū)（4)和下游次堆石區(qū)（5)的堆石材料為建筑物區(qū)開挖料、料 場塊石料以及料場砂礫石料。
7. 如權(quán)利要求1所述的低滲透性堆石料混凝土面板堆石壩，其特征在于：所述反濾區(qū) 一（7)、反濾區(qū)二（8)和排水區(qū)（6)的堆石材料采用料場塊石料以及料場砂礫石料加工而 成。
【文檔編號】E02B7/06GK104110012SQ201410361868
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】蔡新合, 白俊光, 王君利, 魏堅(jiān)政, 陳念水, 王康柱, 李鋒 申請人:中國電建集團(tuán)西北勘測設(shè)計研究院有限公司