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置的混凝土面板、墊層區、過渡區、上游主堆石區和下游次堆石區，過渡區的下游側和上游主堆石區的上游側之間設置呈“L”形的排水區，排水區的水平部分橫穿上游主堆石區和下游次堆石區的底部，將上游主堆石區和下游次堆石區水平分割成上下兩部分，過渡區的下游側和排水區的豎向部分之間設置反濾區一，上游主堆石區和排水區的水平部分以及下游次堆石區和排水區的水平部分之間設置反濾區二。該發明在常規混凝土面板堆石壩結構分區的基礎上，增設反濾區一、反濾區二和排水區，提高壩體的滲透穩定性及安全性，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
【技術領域】
[0001] 本發明屬于水利工程【技術領域】，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】
[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，混 凝土面板堆石壩得到了蓬勃的發展。如圖1所示，混凝土面板堆石壩主要由堆石體和防滲 系統組成，即：混凝土面板、趾板、墊層區、過渡區、上游主堆石區、下游次堆石區組成。
[0003] 在混凝土面板堆石壩的設計施工中，壩體的滲透穩定性是一項重要的考慮因素， 面板壩以及樞紐等的安全，無一不與此密切相關，所以壩體在滲透水流作用下應不發生滲 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小于l〇_ 2cm/s且大于KT4cm/ s的堆石料，其滲透系數較低，細粒含量高，導致堆石料的滲透穩定性差，允許坡降低，導致 壩體浸潤線高，影響壩體的滲流穩定性和安全性，而對混凝土面板堆石壩進行合理的結構 分區可以控制壩體的滲透變形、保證壩體滲流穩定。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是克服現有技術中混凝土面板堆石壩的堆石料滲透系數較低而影 響壩體滲透穩定安全的問題。
[0005] 為此，本發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 依次設置的混凝土面板、墊層區、過渡區、上游主堆石區和下游次堆石區，所述的過渡區的 下游側和上游主堆石區的上游側之間設置有呈"L"形的排水區，所述排水區的水平部分橫 穿上游主堆石區和下游次堆石區的底部，且將上游主堆石區和下游次堆石區水平分割成上 下兩部分，所述過渡區的下游側和排水區的堅向部分之間設置有反濾區一，所述上游主堆 石區和排水區的水平部分以及下游次堆石區和排水區的水平部分之間設置有反濾區二。
[0006] 上述混凝土面板、墊層區、過渡區和反濾區一的坡比相同，均為1 :m，且m的取值范 圍為1. 3?1. 6。
[0007] 上述排水區的堅向部分與上游主堆石區之間的分區坡度為1 :s，且s的取值范圍 為 1. 4 ?1. 7。
[0008] 上述排水區的水平部分設置在下游最高水位和最低水位之間。
[0009] 上述上游主堆石區和下游次堆石區的分區坡度為1 :t，且t的取值范圍為0? 1. 35。
[0010] 上述墊層區、過渡區、上游主堆石區和下游次堆石區的堆石材料為建筑物區開挖 料、料場塊石料以及料場砂礫石料。
[0011] 上述反濾區一、反濾區二和排水區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] 本發明的有益效果：本發明提供的這種低滲透性堆石料混凝土面板堆石壩在常規 混凝土面板堆石壩結構分區的基礎上，增設了反濾區一、反濾區二和排水區，提高了壩體的 滲透穩定性，確保了壩體安全性；同時，本發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，即只要開挖料強度、變形等工程特性滿足要求便可上壩利用。
[0013] 以下將結合附圖對本發明做進一步詳細說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 圖1是現有混凝土面板堆石壩的結構分區示意圖； 圖2是本發明混凝土面板堆石壩的結構分區示意圖。
[0015] 附圖標記說明：1、混凝土面板；2、墊層區；3、過渡區；4、上游主堆石區；5、下游次 堆石區；6、排水區；7、反濾區一；8、反濾區二。
【具體實施方式】
[0016] 實施例1 : 為了克服現有技術中混凝土面板堆石壩的堆石料滲透系數較低而影響壩體滲透穩定 安全的問題，本實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置的混凝土面板1、墊層區2、過渡區3、上游主堆石區4和下游次堆石 區5,所述的過渡區3的下游側和上游主堆石區4的上游側之間設置有呈"L"形的排水區 6,所述排水區6的水平部分橫穿上游主堆石區4和下游次堆石區5的底部，且將上游主堆 石區4和下游次堆石區5水平分割成上下兩部分，所述過渡區3的下游側和排水區6的堅 向部分之間設置有反濾區一 7,所述上游主堆石區4和排水區6的水平部分以及下游次堆石 區5和排水區6的水平部分之間設置有反濾區二8。
[0017] 該發明提供的這種低滲透性堆石料混凝土面板堆石壩在常規混凝土面板堆石壩 結構分區的基礎上，增設了反濾區一 7、反濾區二8和排水區6,降低壩體浸潤線，減小壩體 堆石材料(上游主堆石區4和下游次堆石區5)內部的滲透坡降，提高了壩體的滲透穩定性， 確保了壩體安全性。
[0018] 實施例2: 在實施例1的基礎上，根據工程實際確定，所述混凝土面板1、墊層區2、過渡區3和反 濾區一 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6的堅向部分與 上游主堆石區4之間的分區坡度為1 :s，且s的取值范圍為1. 4?1. 7 ;所述排水區6的水 平部分設置在下游最高水位和最低水位之間；所述上游主堆石區4和下游次堆石區5的分 區坡度為1 :t，且t的取值范圍為0?1. 35,根據工程實際確定，一般取0. 2 ;上述參數的選 取必須滿足《混凝土面板堆石壩設計規范》（DL/T5016-2011、SL228-98)的要求。
[0019] 本實施例的混凝土面板1作為防滲結構，其結構及其止水結構和材料按照常規面 板堆石壩的要求選用即可。
[0020] 而所述墊層區2、過渡區3、上游主堆石區4和下游次堆石區5的堆石材料為建筑 物區開挖料、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 計規范》（DL/T5016-2011、SL228-98)的相關要求；上述墊層區2、過渡區3、上游主堆石區 4和下游次堆石區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 壩施工對環境的影響，降低工程造價，提高壩體和樞紐的經濟指標，具有良好的經濟、社會 和環境生態效益。
[0021] 所述反濾區一 7、反濾區二8和排水區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。反濾區一 7、反濾區二8 和排水區6的設置，降低了壩體浸潤線，減小壩體堆石材料內部的滲透坡降，使得低滲透性 堆石料混凝土面板壩技術可行、經濟安全并為人們所接受。
[0022] 上述墊層區2、過渡區3、上游主堆石區4、下游次堆石區5、反濾區一 7、反濾區二8 和排水區6的壩體結構，必須驗算壩體沉降、變形、應力以及面板撓度和應力、周邊縫、垂直 縫變位等，滿足《混凝土面板堆石壩設計規范》（DL/T5016-201USL228-98)的規定；必須驗 算壩體上述各區的滲透穩定性。
[0023] 以上例舉僅僅是對本發明的舉例說明，并不構成對本發明的保護范圍的限制，凡 是與本發明相同或相似的設計均屬于本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
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置的混凝土面板 (1) 、墊層區（2)、過渡區（3)、上游主堆石區（4)和下游次堆石區（5)，其特征在于：所述過 渡區（3)的下游側和上游主堆石區（4)的上游側之間設置有呈"L"形的排水區（6)，所述 排水區￠)的水平部分橫穿上游主堆石區（4)和下游次堆石區（5)的底部，且將上游主堆 石區（4)和下游次堆石區（5)水平分割成上下兩部分，所述過渡區（3)的下游側和排水區 (6)的堅向部分之間設置有反濾區一（7)，所述上游主堆石區（4)和排水區（6)的水平部分 以及下游次堆石區（5)和排水區（6)的水平部分之間設置有反濾區二（8)。
2. 如權利要求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⑵、過渡區⑶和反濾區一（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 (6)的堅向部分與上游主堆石區（4)之間的分區坡度為1 :s，且s的取值范圍為1. 4?1. 7。
4. 如權利要求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 (6)的水平部分設置在下游最高水位和最低水位之間。
5. 如權利要求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（4)和下游次堆石區（5)的分區坡度為1 :t，且t的取值范圍為0?1. 35。
6. 如權利要求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 (2) 、過渡區（3)、上游主堆石區（4)和下游次堆石區（5)的堆石材料為建筑物區開挖料、料 場塊石料以及料場砂礫石料。
7. 如權利要求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 一（7)、反濾區二（8)和排水區（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 優先權日:2014年7月28日
【發明者】蔡新合, 白俊光, 王君利, 魏堅政, 陳念水, 王康柱, 李鋒 申請人:中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司