利用水庫清淤泥沙加固大壩的淤背體及其施工方法與流程

本發明涉及泥沙淤背加固大壩的方法，具體的說是利用水庫清淤泥沙加固大壩的淤背體及其施工方法。

背景技術：

目前，我國部分水庫內的泥沙淤積較為嚴重，有些水庫因泥沙淤積過高，已對水庫大壩產生過大的泥沙壓力，影響了大壩結構的安全，以及由于泥沙的淤積減少了水庫的蓄水庫容。

本發明的內容

針對上述水庫淤積危及大壩安全和減少庫容的問題，本發明提出水庫清淤泥沙淤背加固大壩的方法，它不但為水庫清淤，增加了水庫的蓄水庫容，恢復水資源，把清淤出泥沙填于大壩的下游壩坡來加固大壩，提高了大壩的承載能力，而且避免占用土地及造成污染。

本發明解決技術問題采用了如下的技術方案：本發明公開了利用水庫清淤泥沙加固大壩的淤背體，包括了淤背體、排水墊、淤背體的沖填和攤鋪等。在山谷內有座大壩，該大壩的上游為蓄水的水庫，在該大壩的下游面連接有所述的淤背體，該淤背體由庫區內淤積的泥沙，經清淤設備輸送、沖填、攤鋪而成。該淤背體的橫斷面為上窄下寬的梯形，該淤背體的整個底面有所述的排水墊，該淤背體下游面有護坡構造以及頂面有護頂構造。如果大壩為重力壩或土石壩，則淤背體為所述的大壩等高或部分高度；如果大壩為拱壩，則淤背體為所述的拱壩部分高度。在所述淤背體下游部位的河床上有棱體排水，在該棱體排水下游側的河床上設置有排水溝，該棱體排水與大壩下游坡腳之間鋪設有所述的排水墊，該排水墊的頂面平整。如果大壩是土石壩，則所述排水墊與該土石壩的排水體銜接。

所述的淤背體是由大壩庫區淤積的泥沙，經清淤設備輸送至所述的排水墊上，先在淤背體下游側用清淤出的泥沙堆筑成圍壩，然后在該圍壩與大壩下游壩坡、兩側河岸之間沖填清淤出的泥沙水。待該些泥沙中的水滲出后，從兩側向中間對稱于大壩中心線進行分層攤鋪，這樣往復沖填、滲出水、對稱分層攤鋪完成淤背體。

權利要求1所述利用水庫清淤泥沙加固大壩的淤背體施工方法，依次按以下步驟進行，其特征在于：

（1）對淤背體區域內山谷的河床和兩側河岸進行清場，接長大壩的泄水底孔至淤背體區域外，把淤背體區域內的兩側河岸開挖成臺階狀，把清淤設備的輸泥沙管道從兩側河岸或大壩上引到淤背體區域。

（2）在淤背體的下游側砌筑棱體排水，在該棱體排水下游側的河床上開挖排水溝，在該棱體排水至大壩下游壩腳之間的河床上鋪筑排水墊。如果大壩是土石壩，則把排水墊與該土石壩的排水體銜接。

（3）啟動清淤設備，把該大壩庫區淤積的泥沙水，經清淤設備的輸泥沙管道輸送至排水墊上。先在淤背體的下游側堆筑成圍壩，然后在該圍壩與大壩下游壩坡、兩側河岸之間沖填清淤出的泥沙水。待該些泥沙中的水滲出后，從兩側向中間對稱于大壩中心線進行分層攤鋪，這樣往復輸送、沖填、滲出水、對稱分層攤鋪完成淤背體。

（4）砌筑淤背體下游面的護坡構造，待淤背體沉降穩定后，再澆筑淤背體頂面的護頂構造，即完成了淤背體的施工。

本發明采用與已有技術相比，本發明有益效果體現在：本發明公開了利用水庫清淤泥沙加固大壩的淤背體，它不但利用汛期水庫多余的水量為水庫清淤，恢復了水庫的蓄水庫容，把清淤出的泥沙填于大壩的下游壩坡來加固大壩，提高了大壩的承載能力，而且避免占用土地及造成污染，是理想利用水資源、廢物利用、提高大壩安全度的工程措施。

附圖說明

圖1為本發明的正視布置示意圖。

圖2為本發明的俯視布置示意圖。

圖3為本發明的重力壩側剖視布置示意圖。

圖4為本發明的土石壩側剖視布置示意圖。

圖5為本發明的拱壩側剖視布置示意圖。

圖6為本發明的大壩淤背體沖填方式示意圖。

圖7為本發明的淤背體施工的流程圖。

圖中標號：1淤背體、2棱體排水、3排水溝、4圍壩、5排水墊、6護坡構造、7護頂構造、8清淤設備、9河床、10河岸、11淤積泥沙、12水、13大壩、14接長的泄水底孔、15重力壩、16土石壩、17拱壩、18排水體、19泥沙水。

具體實施方式

參見圖1、圖2、圖3、圖4和圖5，本發明公開了利用水庫清淤泥沙加固大壩13的淤背體1，包括了淤背體1、排水墊5、淤背體1的沖填和攤鋪等。在山谷內有座大壩13，該大壩13的上游為蓄水12的水庫，在該大壩13的下游面連接有所述的淤背體1，該淤背體1由庫區內淤積的泥沙，經清淤設備8輸送、沖填、攤鋪而成。該淤背體1的橫斷面為上窄下寬的梯形，該淤背體1的整個底面有所述的排水墊5，該淤背體1下游面有護坡構造6以及頂面有護頂構造7。如果大壩13為重力壩15或土石壩16，則淤背體1為所述的大壩13等高或部分高度；如果大壩13為拱壩17，則淤背體1為所述的拱壩17部分高度。

在所述淤背體1下游部位的河床9上有棱體排水2，在該棱體排水2下游側的河床9上設置有排水溝3，該棱體排水2與大壩13下游坡腳之間鋪設有所述的排水墊5，該排水墊5的頂面平整。如果大壩13是土石壩16，則所述排水墊5與該土石壩16的排水體18銜接。

參見圖6，所述的淤背體1是由大壩13庫區淤積的泥沙，經清淤設備8輸送至所述的排水墊5上，先在淤背體1下游側用清淤出的泥沙堆筑成圍壩4，然后在該圍壩4與大壩13下游壩坡、兩側河岸10之間沖填清淤出的泥沙水19。待該些泥沙中19的水12滲出后，從兩側向中間對稱于大壩13中心線進行分層攤鋪，這樣往復沖填、滲出水、對稱分層攤鋪完成淤背體1。

參見圖7，權利要求1所述利用水庫清淤泥沙加固大壩13的淤背體1施工方法，依次按以下步驟進行，其特征在于：

（1）對淤背體1區域內山谷的河床9和兩側河岸10進行清場，接長大壩13的泄水底孔14至淤背體1區域外，把淤背體1區域內的兩側河岸10開挖成臺階狀，把清淤設備8的輸泥沙管道從兩側河岸10或大壩13上引到淤背體1區域。

（2）在淤背體1的下游側砌筑棱體排水2，在該棱體排水2下游側的河床9上開挖排水溝3，在該棱體排水2至大壩13下游壩腳之間的河床9上鋪筑排水墊5。如果大壩13是土石壩16，則把排水墊5與該土石壩13的排水體18銜接。

（3）啟動清淤設備8，把該大壩13庫區淤積的泥沙水19，經清淤設備8的輸泥沙管道輸送至排水墊5上。先在淤背體1的下游側堆筑成圍壩4，然后在該圍壩4與大壩13下游壩坡、兩側河岸10之間沖填清淤出的泥沙水19。待該些泥沙中的水12滲出后，從兩側向中間對稱于大壩13中心線進行分層攤鋪，這樣往復輸送、沖填、滲出水、對稱分層攤鋪完成淤背體1。

（4）砌筑淤背體1下游面的護坡構造6，待淤背體1沉降穩定后，再澆筑淤背體1頂面的護頂構造7，即完成了淤背體1的施工。

淤背體1的作用是加固大壩13，堆放清淤出的泥沙11；棱體排水2的作用是為淤背體1排水，保護淤背體1下游坡腳；排水溝3的作用是排出大壩13和淤背體1滲出的水12；圍壩4的作用是增加水12深，讓水12重密實沖填的泥沙，防止泥沙水19溢出；排水墊5的作用是銜接大壩的排水體18，以及排出淤背體1滲出的水12；護坡構造6的作用是保護淤背體1的下游面，避免雨水等的沖刷；護頂構造7的作用是保護淤背體1的頂面，避免雨水等的沖刷；清淤設備8的作用是吸取、輸送庫區淤積泥沙的設備；河床9是大壩13位置山谷的底面；河岸10是大壩13位置山谷的兩岸；淤積泥沙11是水庫淤積的泥沙；水12是水庫的蓄水；大壩13是擋水建筑物，如重力壩15、土石壩16、拱壩17等；接長泄水底孔14的作用是接長大壩13泄水的底孔；重力壩15是主要靠自身重力維持穩定的壩體；土石壩16是主要靠自身重力維持穩定的壩體；拱壩17是主要靠兩岸推力維持穩定的壩體；排水體18是土石壩16的棱體排水、褥墊排水或貼坡排水等；泥沙水19是清淤設備8從庫區吸取的泥沙與水12的混合物。