就地采用天然淤积级配不良细砂构筑的砂坝制造技术

本实用新型专利技术公开一种就地采用天然淤积级配不良细砂构筑的砂坝，虽体量大，按一日水位起伏9m的百年一遇洪水设计，尤其利用天然淤积细砂，占比高达58％，不破坏耕地，不浪费壤土资源，施工进度快，投资极省，安全经济，综合效益突出；无大量运输及较大料场之需；无地基开挖、换土；汛期前将砂坝填筑超过一起安全超高，不修建砂坝上、下游施工围堰，无基坑开挖及保电排水之需，当年完工，工期至少省1.5年；作业面开阔，易于全面铺开，技术操作简单，适于农村移民参与建设，弥补水库建设征地移民部分损失。总之，本实用新型专利技术能够解决移民防护工程坝型耗费大量人力、物力，浪费大量壤土资源，施工环节、干扰多，施工期长，工程投资高等问题。工程投资高等问题。工程投资高等问题。

【技术实现步骤摘要】
就地采用天然淤积级配不良细砂构筑的砂坝


[0001]本技术涉及水利、水电工程建设征地移民安置规划设计防护工程
，具体地说涉及一种就地采用天然淤积级配不良细砂构筑的砂坝。

技术介绍

[0002]我国水库建设已经接近10万余座，其中大中型水库超过0.47万座，水库建设过程中存在着大量的防护与搬迁方案技术经济认证问题。水利、水电工程建设征地淹没处理规范要求：对CLY(水库库段、库湾浅水临时淹没区)内如有重要对象，具防护条件，且技术可行、经济合理，应采取防护措施。由此可见，对水库人口迁移线下移民任务重，受影响对象重要、敏感，涉及面广，需在水库建设征地区域内进行防护时，关键是在正常的水库运行条件下，结合当地的实际环境，选择最适合的移民防护工程堤坝型方案，既技术周密、安全可靠，也经济合理。对河床大量淤积细砂覆盖层的利用与处理，关系到移民防护工程安全与经济，同时对坝址、坝型选择、施工工期及造价等均有重大影响，是关乎移民防护工程成立的、至关重要的、相互制约的关键技术问题之一。
[0003]一般情况下，移民防护工程方案中首先考虑的是采用当地材料堤坝型，如均质土坝、砂砾石粘土心墙坝、浆砌石坝等，都是常用的堤坝型，以满足移民防护工程方案经济合理性要求，筑堤坝材料一般采取当地的粘壤土、砂砾石、石料等，但这些堤坝型都要对河床内淤积覆盖层进行不同程度的清基处理，或消耗大量壤土土源，往往会带来诸多不利的影响，如由于覆盖层开挖工程量大，开挖工期长；需设置围堰工程，甚至加大围堰工程规模，造成围堰布置困难，防渗处理任务重，基坑排水量大；覆盖层开挖引起基坑边坡过高，从而影响围堰背水侧边坡与基坑边坡的整体稳定性；覆盖层开挖工程量大、弃料多，弃渣场规模相应增大，使弃渣场布置更加困难；覆盖层开挖深度大，下基坑的道路受纵坡影响，布置困难；开挖及其影响到的各项工程规模增大，施工环节多，工程管理复杂，工程投资增加。总之，这些常规坝型都要对地基覆盖层实施不同程度的换土措施，尤其对细砂覆盖层更是要求全部进行清理，一挖一填，甚至需要采取分段围堰法施工，施工干扰突出，施工操作工序较多，耗时费力，大量的壤土用量或渣料临时堆放，占用、复垦耕地任务量大，工期较长、辅助工程多，施工管理水平要求较高，工程投资费用较高，甚至因比选堤坝型投资过高，引起需要另选堤坝址等问题，使移民防护工程失去了立项的条件。
[0004]基于上述情况，本技术提出了一种就地采用天然淤积级配不良细砂构筑的砂坝，可有效解决以上问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的不足，本技术的目的在于提供就地采用天然淤积级配不良细砂构筑的砂坝，以解决上述
技术介绍
中通常提出的移民防护工程堤坝型耗费大量人力、物力，浪费大量壤土资源，施工环节、干扰多，施工期长，工程投资高等问题。
[0006]为达到上述目的，本技术通过下述技术方案实现：
[0007]一种就地采用天然淤积级配不良细砂构筑的砂坝，所述砂坝包括基岩层、形成于基岩层之上的天然砂卵石层、形成于天然砂卵石层之上的天然淤积细砂层、以及填筑于天然淤积细砂层之上的填筑细砂层，所述砂坝的坝内外两侧均设有护坡。
[0008]优选的是，所述砂坝的坝外侧护坡上设置有坝腰马道，坝顶外坝肩至设计水位的坡比为1∶2.5，设计水位至坝腰马道的坡比为1∶3，坝腰马道至坝外坡趾的坡比为1∶3.5。
[0009]进一步优选的是，所述砂坝的坝外侧护坡采用块石护坡，所述块石护坡包括由下至上依次设置的砂卵石反滤层、碎石垫层和干砌块石层。
[0010]更进一步优选的是，坝外侧护坡的坝腰区段内设置排水溢出带，略向外侧倾斜，其外端头与护坡砂卵石反滤层衔接联通。
[0011]优选的是，所述砂坝的坝外坡趾处设有平行砂坝坝轴线通长布置的护坡基础，紧邻所述护坡基础坝外侧形成有用于防坝外坡趾地基淘陷及坝前水平防渗铺盖的沉积区。
[0012]进一步优选的是，所述护坡基础采取干砌块石结构，护坡基础底需深入天然砂卵石层顶面线以下至少1.5m，使护坡基础整体横向直线等高程水平布置，顶面宽度1.5m，底宽不小于2m。
[0013]进一步优选的是，所述沉积区垂直于坝轴线方向宽度不小于30m。
[0014]优选的是，所述砂坝的坝内侧护坡采用草皮护坡，坝顶内坝肩至坝内坡趾的坡比为 1∶2.75。
[0015]进一步优选的是，所述砂坝的坝内坡趾处设有排水棱体，排水棱体高1.2m，与坝外块石护坡构造一致。
[0016]更进一步优选的是，所述禁脚地垂直于坝轴线方向宽度不小于50m。
[0017]优选的是，砂坝坝肩与岸边山岩体相接处，设置不同介质壤土过渡段，改由人工夯实，坝轴线方向宽度不小于5m，与原地面线壤土层相接时，需除原地面内表土腐殖层，抵触端点为山岩时，需采取防绕渗措施，需要在山岩体上至少开凿一道竖向凹槽，凹槽范围首先人工分层填筑、夯实壤土。
[0018]采取本技术，对某特大型水库建设征地移民安置规划某砂坝防护工程进行技术研究和测试，其工程坝址区细砂覆盖层最厚达13m，该砂坝细砂构筑体总高23.1m单日洪水水位起伏最大9m，具有CLY采用细砂填筑砂坝防护工程的代表性。采用边坡稳定分析计算软件对各种工况下的砂坝坝坡进行稳定计算，确定砂坝外坝坡为1:2.5～1:3.5、内坝坡为 1:2.75。
[0019]通过研究分析本技术技术方案其优点及积极效果如下：
[0020]本技术方案中，最不利关键因素之一是能够抵御山区性河流水库洪水单日涨落9m时对坝坡稳定的不利影响，经稳定计算，砂坝内外坝坡滑动稳定计算安全系数满足规范要求。
[0021]本技术方案中，地基天然砂卵石层渗透系数远远大于其上部淤积的细砂砂体，相对而言整个上部的细砂体也是防渗体材料，细砂坝体不是主要的渗透通道，地基砂卵石层才是主要渗透通道，利用天然淤积的大量细砂体构筑大体积砂坝，既可以数量换质量，使用砂坝细砂体得以边坡和渗透稳定，同时也使砂坝地基主要渗透通道砂卵石层渗径进一步延长，不致于坝后取土坑出露砂卵石层首先发生渗透破坏，故此，砂坝未设置防渗粘壤土心墙，大大减少了施工干扰，加快了实施砂坝工程进度，节约了山区紧缺的壤土土地资源。
[0022]对于该特大型水库建设征地移民安置规划设计砂坝移民防护工程无覆盖层开挖工程量，砂坝内外坡趾以内、天然砂卵石层以上，砂坝坝体利用天然淤积的细砂量达58％(含坝内外坡趾以外50m以内的可开采细砂)，取土坑取土量仅占砂坝总体填筑土方工程量的42％，至少缩短施工工期1.5年，无水利工程地基清基所需的临时渣场设置，无常规水利、水电工程都有的大规模基础换土、围堰排水等辅助工程，当年完成约细砂40万m3的砂坝移民防护工程，仅因填筑砂源不足，在坝内坡趾后50m禁脚地以外设置取土坑31.87亩占地。
[0023]本技术方案，该砂坝直接工程投资仅占浆砌石比较坝型方案投资的39％，且浆砌石比较坝型方案断面小，施工面狭窄，施工环节多，水下清基复杂，必须设置围堰等辅助工程。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种就地采用天然淤积级配不良细砂构筑的砂坝，其特征在于：所述砂坝包括基岩层(9)、形成于基岩层(9)之上的天然砂卵石层(10)、形成于天然砂卵石层(10)之上的天然淤积细砂层(14)、以及填筑于天然淤积细砂层(14)之上的填筑细砂层(16)，所述砂坝的坝内外两侧均设有护坡。2.根据权利要求1所述的就地采用天然淤积级配不良细砂构筑的砂坝，其特征在于：所述砂坝的坝外侧护坡上设置有坝腰马道(18)，坝顶(19)外坝肩至设计水位(1)的坡比为1∶2.5，设计水位(1)至坝腰马道(18)的坡比为1∶3，坝腰马道(18)至坝外坡趾的坡比为1∶3.5。3.根据权利要求1或2所述的就地采用天然淤积级配不良细砂构筑的砂坝，其特征在于：所述砂坝的坝外侧护坡采用块石护坡(13)，所述块石护坡(13)包括由下至上依次设置的砂卵石反滤层(131)、碎石垫层(132)和干砌块石层(133)。4.根据权利要求3所述的就地采用天然淤积级配不良细砂构筑的砂坝，其特征在于：坝外侧护坡的坝腰区段内设置排水溢出带(17)，所述排水溢出带(17)向外侧倾斜，其外端头与砂卵石反滤层(131)衔接联通。5.根据权利要求1所述的就地采用天然淤积级配不良细砂构筑的砂坝，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杰，常鑑豪，吕涛，翁家清，高汉，旺加，黄道宏，贺牧侠，杜胜华，谭振江，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：新型
国别省市：