本发明专利技术属于水利工程技术领域，具体提出了基于土工膜的坝体防护结构及其应用方法，包括可拆卸的阻水组件，挡浪墙开设有泄流口，泄流口处配合安装阻水组件；护坡组件，包括设置在坝体下游坡面顶部的土工膜卷，土工膜卷的一端固定在坝顶处；在土工膜卷的两侧设置有侧挡墙，侧挡墙修建于下游坡面上，两侧挡墙之间形成泄流通道；定位压膜组件，侧挡墙安装有的定位压膜组件，用于对土工膜卷进行阻挡限位或用于对铺设在下游坡面上的土工膜进行压边固定。本发明专利技术采用“防”、“疏”结合，可快速实现泄流通道构建，利用土工膜可实现对下游坡面的加固保护，在泄洪的同时，防止漫顶洪水对下游坡面冲刷，本方法有效减小了在土石坝被迫溢流时的垮坝风险。坝风险。坝风险。
【技术实现步骤摘要】
基于土工膜的坝体防护结构及其应用方法
[0001]本专利技术属于水利工程
，具体涉及基于土工膜的坝体防护结构及其应用方法。
技术介绍
[0002]小型水库，因为大坝比较低，库容比较小，抗洪标准比较低，在遭遇超强降雨时，易出现洪水漫过坝顶的情况，而漫顶洪水会冲刷土石坝背水面、掏空泥沙而造成垮坝险情，给大坝自身安全和下游人民群众生命财产安全带来严重威胁。如何及时采取有效措施确保大坝安全，是防汛抗洪过程很直接、很现实的棘手问题。特别是在风雨交加、洪急浪大的紧急时刻，如何采取正确的措施，一直是一个严峻的考验。
[0003]以往的土石坝漫顶抢护主要以预防为主，比较常见的方法就是筑堰抢护，即在坝顶筑子堤来防御漫顶洪水对下游坡面的冲刷，传统的抢筑子堤技术需要事先备足物料，存在效率低、汛期过后处理复杂等缺点。还有一种抢护方法是抢挖溢洪道泄流，对于我国面广量大的小型水库、塘坝，平时维护力量就较为薄弱，出现漫顶险情时抢挖溢洪道往往开挖进度较慢，常常难以奏效。
[0004]基于此，如何根据水库的地理条件、水雨情发展研判，因地制宜，果断处置，打好“组合拳”“配合战”，用较为简单的办法将险情尽快控制住，有效确保小型水库不出事是本领域技术人员需要进一步研究的。
技术实现思路
[0005]为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了基于土工膜的坝体防护结构及其应用方法。采用“防”、“疏”结合，可快速实现泄流通道构建，利用土工膜可实现对下游坡面的加固，在泄洪的同时，防止漫顶洪水对下游坡面冲刷。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本技术方案提出了基于土工膜的坝体防护结构，坝体的顶部设置有挡浪墙；包括：可拆卸的阻水组件，所述挡浪墙开设有至少一处泄流口，所述泄流口处配合安装有所述的阻水组件，所述阻水组件与既有的挡浪墙连为一体，共同组合形成挡水结构；护坡组件，所述护坡组件包括设置在坝体下游坡面顶部的土工膜卷，所述土工膜卷的一端固定在坝顶处；在土工膜卷的两侧设置有侧挡墙，所述侧挡墙修建于所述下游坡面上；两侧挡墙之间形成泄流通道，所述土工膜卷放卷后能够沿着泄流通道铺设，用于保护下游坡面；定位压膜组件，所述侧挡墙的内壁安装有所述的定位压膜组件；当土工膜卷未放卷时，所述定位压膜组件用于对土工膜卷进行阻挡限位，使土工膜卷定位在下游坡面顶部位置；当土工膜放卷后，所述定位压膜组件用于对铺设在下游坡面上的土工膜进行压边固定。
[0007]优选的，所述阻水组件包括立柱和阻水板，所述立柱设置在泄流口处并与所述挡
浪墙固定连接；所述立柱开设有插槽；所述阻水板的侧边插设在所述插槽中；所述立柱的背水侧还螺纹连接有若干上下布设的第一螺栓，用于将阻水板挤压固定。
[0008]优选的，所述阻水板为亚克力板。
[0009]优选的，所述插槽内壁与所述阻水板之间设置有密封垫层。
[0010]优选的，所述定位压膜组件包括固定杆，所述固定杆固定连接于所述侧挡墙内壁，所述固定杆的下方设置有压持杆，还包括主动摆杆与从动摆杆，所述主动摆杆的两端分别与固定杆和压持杆的一端相铰接；所述从动摆杆的两端分别与固定杆和压持杆的另一端相铰接；所述固定杆、压持杆、主动摆杆以及从动摆杆相连形成平行四边形结构；所述侧挡墙上还设置有驱动件，用于驱动主动摆杆移动。
[0011]优选的，所述驱动件包括钢板，所述钢板的一端预埋固定在侧挡墙内；所述钢板的外漏部分开设有螺纹孔，该螺纹孔螺纹连接有第二螺栓，通过旋拧第二螺栓可驱动主动摆杆移动。
[0012]优选的，所述侧挡墙的内壁预埋有钢筋，所述固定杆与所述钢筋焊接固定。
[0013]基于土工膜的坝体防护结构的应用方法，包括如下步骤：S1：既有挡浪墙改造；S11：选择合适位置，对坝体顶部既有的挡浪墙开凿破除，形成泄流口；S12：在泄流口处安装可拆卸的阻水组件；在立柱侧壁焊接拉结筋，立柱立于泄流口两侧，支搭模板，浇筑混凝土，形成新的砼基座，完成立柱与原挡浪墙的连接固定；S13：在两立柱间插设安装阻水板，旋拧第一螺栓，完成阻水板的挤压固定；S2：下游坡面改造：S21：在泄流口对应的位置，于下游坡面顶部放置土工膜卷，并对土工膜卷临时固定；土工膜卷的一端埋置在坝顶顶部；同时在下游坡面上修筑侧挡墙，侧挡墙设置在土工膜卷的两侧；两侧挡墙之间形成泄流通道；侧挡墙上预埋有露头的钢筋以及钢板；S3：安装定位压膜组件；S31：在侧挡墙内壁安装定位压膜组件，固定杆、压持杆、主动摆杆以及从动摆杆于工厂内提前加工形成平行四边形结构；将该平行四边形结构中的固定杆与侧挡墙上的钢筋固定焊接；S4：安装驱动件；S41：将第二螺栓旋拧在钢板的螺纹孔上；通过旋拧第二螺栓，第二螺栓推动主动摆杆移动，主动摆杆移动时带动平行四边形结构发生形变，使得从动摆杆顶撑在土工膜卷上，完成对土工膜卷的；阻挡定位后，解除对土工膜卷的临时限位；S5：漫顶洪水应急处理S51：当水位上升至警戒水位时，将阻水组件中的阻水板拆除，打开泄流口；S52：在坝顶泄流口对应位置，构建防洪挡墙，防洪挡墙之间形成水流通道；S53：放卷、压边：旋松第二螺栓，在土工膜卷的重力作用下，平行四边形结构变形，压持杆上移，当压持杆来到土工膜卷上方时，限位被解除，土工膜卷在重力作用下，沿着下游坡面铺设；铺设完成后，旋紧第二螺栓，第二螺栓推动主动摆杆移动，压持杆下移，直至压持杆紧紧压持
在土工膜的侧边上；S54：水位继续上升后，洪水从泄流口流出通过水流通道以及泄流通道流向下游，实现泄洪处理。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1.本专利技术构建简单、施工方便，成本较低，通过对现有挡浪墙进行改造，加装阻水组件，未遇险情时，阻水组件充当挡浪墙的功能，一旦遇到险情，可快速拆除阻水板，形成泄流口，使其具备泄流功能；通过设置的护坡组件，利用土工膜对下游坡面进行保护，可有效防止冲刷，保护坝体，减小漫顶溃坝的风险。
[0015]2.本专利技术中还设置有定位压膜组件，定位压膜组件具有两方面的作用，在无险情时，主要起到阻挡定位的作用，使土工膜卷保持收卷状态，并使其稳定的停留在下游坡面顶部位置，防止出现误放卷；当出现险情时，定位压膜组件主要起到压边作用，将放卷的土工膜侧边紧紧压持在下游坡面上，防止洪水从土工膜下方流淌，导致坝体被冲刷；使土工膜可以更好的起到保护作用。而且定位压膜组件结构简单、采用平行四边形结构，利用平行四边形的不稳定性来实现定位压膜组件的变形，使其在不同的场合下承担不同的作用；结构巧妙、造价低廉，比较实用。
[0016]3.通过采用本专利技术提出的结构及方法通过对既有坝体进行改造，具有施工方便，造价低的优点；本方法施工时间短，确保了工程能够在洪水到来前完工。采用“防”、“疏”结合，可快速实现泄流通道构建，利用土工膜可实现对下游坡面的加固保护，在泄洪的同时，防止漫顶洪水对下游坡面冲刷，本方法有效减小了在土石坝被迫溢流时的垮坝风险。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于土工膜的坝体防护结构，坝体（1）的顶部设置有挡浪墙（4）；其特征在于，包括：可拆卸的阻水组件，所述挡浪墙（4）开设有至少一处泄流口，所述泄流口处配合安装有所述的阻水组件，所述阻水组件与既有的挡浪墙（4）连为一体，共同组合形成挡水结构；护坡组件，所述护坡组件包括设置在坝体（1）下游坡面（2）顶部的土工膜卷（12），所述土工膜卷（12）的一端固定在坝顶处；在土工膜卷（12）的两侧设置有侧挡墙（9），所述侧挡墙（9）修建于所述下游坡面（2）上；两侧挡墙（9）之间形成泄流通道，所述土工膜卷（12）放卷后能够沿着泄流通道铺设，用于保护下游坡面（2）；定位压膜组件，所述侧挡墙（9）的内壁安装有所述的定位压膜组件；当土工膜卷（12）未放卷时，所述定位压膜组件用于对土工膜卷（12）进行阻挡限位，使土工膜卷（12）定位在下游坡面（2）顶部位置；当土工膜放卷后，所述定位压膜组件用于对铺设在下游坡面（2）上的土工膜进行压边固定。2.根据权利要求1所述的基于土工膜的坝体防护结构，其特征在于，所述阻水组件包括立柱（5）和阻水板（7），所述立柱（5）设置在泄流口处并与所述挡浪墙（4）固定连接；所述立柱（5）开设有插槽（51）；所述阻水板（7）的侧边插设在所述插槽（51）中；所述立柱（5）的背水侧还螺纹连接有若干上下布设的第一螺栓（8），用于将阻水板（7）挤压固定。3.根据权利要求2所述的基于土工膜的坝体防护结构，其特征在于，所述阻水板（7）为亚克力板。4.根据权利要求2所述的基于土工膜的坝体防护结构，其特征在于，所述插槽（51）内壁与所述阻水板（7）之间设置有密封垫层（15）。5.根据权利要求2所述的基于土工膜的坝体防护结构，其特征在于，所述定位压膜组件包括固定杆（16），所述固定杆（16）固定连接于所述侧挡墙（9）内壁，所述固定杆（16）的下方设置有压持杆（17），还包括主动摆杆（18）与从动摆杆（19），所述主动摆杆（18）的两端分别与固定杆（16）和压持杆（17）的一端相铰接；所述从动摆杆（19）的两端分别与固定杆（16）和压持杆（17）的另一端相铰接；所述固定杆（16）、压持杆（17）、主动摆杆（18）以及从动摆杆（19）相连形成平行四边形结构；所述侧挡墙（9）上还设置有驱动件，用于驱动主动摆杆（18）移动。6.根据权利要求5所述的基于土工膜的坝体防护结构，其特征在于，所述驱动件包括钢板（20），所述钢板（20）的一端预埋固定在侧挡墙（9）内；所述钢板（20）的外漏部分开设有螺纹孔，该螺纹孔螺纹连接有第二螺栓（21），通过旋拧第二螺栓（21）可驱动主动摆杆（18）移动。7.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺芳丁，董延朋，郭磊，郭广军，路光旭，崔春梅，
申请(专利权)人：山东省水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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