【技术实现步骤摘要】
一种新型复合面板砂砾石坝的结构设计及施工方法
本专利技术涉及一种水利工程
,尤其是一种新型复合面板砂砾石坝的结构设计及施工方法。
技术介绍
砂砾石料广泛分布在河床和岸坡滩地,开采施工成本低,是构筑高坝的良好的天然材料。砂砾石料具有压缩性低、抗剪强度和变形模量高、施工易压实等优点。但是天然砂砾料由于级配的离散型、间断性和施工易分离性,抗渗和抗冲刷能力较差。在我国西部地区,这种材料更是随处可见。我国现在已经建成的乌鲁瓦提(131.8m)和黑泉(123.5m)两座面板砂砾石坝。从我国沟后面板砂砾石坝溃坝分析,最主要的原因就是面板和防浪墙底止水失效且防浪墙发生较大变形,坝顶高程处存在强透水层,渗流高溢出,砂砾石料发生渗透破坏,下游坝坡局部失稳、滑动,面板悬空,折断,洪水漫顶,形成一种渐进破坏的模式,造成了巨大的人民财产和经济损失。从此以后面板砂砾石坝的设计,防浪墙的底板高程均高于正常蓄水位,甚至高于设计洪水位,且坝内设置排水棱体。目的是避免库水经常浸没防浪墙,防止由于防浪墙接缝止水不良或者坝顶变形量过大而产生止水破坏而漏水。但是防浪墙的设置可以有效的节省填筑量,有时设置较高的防浪墙,会更经济。从沟后坝失事后的防浪墙的设计来看,防浪墙在正常工况下不起到挡水的作用。坝内排水棱体的设置可以有效降低坝体内的浸润线,但是大大增加了坝体施工的难度,降低了施工的效率。胶凝砂砾石坝是在近几十年总结传统面板堆石坝与碾压混凝土坝优点基础上发展起来的一种新坝型,它具有水泥用料省,施工导流方便,温控简单,施工速度快,适应软弱地基以及抗震性好等特点。胶凝砂砾石坝坝体体型介于堆石坝和混 ...
【技术保护点】
1.一种新型复合面板砂砾石坝的结构设计方法,包括由主堆石区和位于主堆石区的下游坡面处的下游堆石区组成的砂砾石坝体,砂砾石坝体的上游坡面上设有垫层及平行于垫层的面板层,砂砾石坝体的顶端设有防浪墙;面板层的底部设有混凝土趾板,混凝土趾板的下方设有灌浆帷幕,其特征在于,所述垫层包括富浆胶凝砂砾石垫层和胶凝砂砾石垫层,胶凝砂砾石垫层铺设于1/2坝高以下的砂砾石坝体的垫层处;富浆胶凝砂砾石垫层铺设于1/2坝高以上的砂砾石坝体的垫层处;所述富浆胶凝砂砾石垫层与防浪墙底板之间以及面板层与垫层之间的缝隙处灌注有沥青混凝土砂浆层;位于坝体顶端以下的a米高度范围内的主堆石区为采用胶凝砂砾石填筑而成的坝体胶凝砂砾石区;a的计算方法为:a=(b‑l)/(m+n),其中,b=(H校核‑h)/J,H校核为校核洪水位距坝底的高度,h为防浪墙的底板高程,J为砂砾石抗渗允许坡降,m为上游坡度,n为分区坡度,l为坝顶宽度,b为坝体胶凝砂砾石区的底部长度;在富浆胶凝砂砾石垫层和胶凝砂砾石垫层内设有平行于面板层且相互连通的排水盲管,在砂砾石坝体的坝基处设有排水廊道,所述排水盲管的底端与排水廊道连通。
【技术特征摘要】
1.一种新型复合面板砂砾石坝的结构设计方法,包括由主堆石区和位于主堆石区的下游坡面处的下游堆石区组成的砂砾石坝体,砂砾石坝体的上游坡面上设有垫层及平行于垫层的面板层,砂砾石坝体的顶端设有防浪墙;面板层的底部设有混凝土趾板,混凝土趾板的下方设有灌浆帷幕,其特征在于,所述垫层包括富浆胶凝砂砾石垫层和胶凝砂砾石垫层,胶凝砂砾石垫层铺设于1/2坝高以下的砂砾石坝体的垫层处;富浆胶凝砂砾石垫层铺设于1/2坝高以上的砂砾石坝体的垫层处;所述富浆胶凝砂砾石垫层与防浪墙底板之间以及面板层与垫层之间的缝隙处灌注有沥青混凝土砂浆层;位于坝体顶端以下的a米高度范围内的主堆石区为采用胶凝砂砾石填筑而成的坝体胶凝砂砾石区;a的计算方法为:a=(b-l)/(m+n),其中,b=(H校核-h)/J,H校核为校核洪水位距坝底的高度,h为防浪墙的底板高程,J为砂砾石抗渗允许坡降,m为上游坡度,n为分区坡度,l为坝顶宽度,b为坝体胶凝砂砾石区的底部长度;在富浆胶凝砂砾石垫层和胶凝砂砾石垫层内设有平行于面板层且相互连通的排水盲管,在砂砾石坝体的坝基处设有排水廊道,所述排水盲管的底端与排水廊道连通。2.根据权利要求1所述的一种新型复合面板砂砾石坝的结构设计方法,其特征在于,所述主堆石区的下游坡面的坡比为1:n,n为分区坡度,n的值通过有限元稳定计算确定。3.根据权利要求2所述的一种新型复合面板砂砾石坝的结构设计方法,其特征在于,0.5≤n≤0.7。4.根据权利要求1所述的一种新型复合面板砂砾石坝的结构设计方法,其特征在于,所述下游堆石区的比主堆石区高度低a米。5.根据权利要求1所述的一种新型复合面板砂砾石坝的结构设计方法,其特征在于,所述垫层的水平宽度为6米。6.根据权利要求1所述的一种新型复合面板砂砾石坝的结构设计方法,其特征在于,所述主堆石区采用河床砂砾料填筑而成;下游堆石区采用砂砾石和开挖石渣填筑而成。7.根据权利要求1所述的一种新型复合面板砂砾石坝的结构设计方法,其...
【专利技术属性】
技术研发人员:邹德高,周扬,徐斌,孔宪京,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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