[发明专利]一种低渗透性堆石料混凝土面板堆石坝

说明书

技术领域

本发明属于水利工程技术领域，具体涉及一种低渗透性堆石料混凝土面板堆石坝。

背景技术

目前，面板堆石坝基本为混凝土面板堆石坝，因其具有造价低、工期短的特点，混凝土面板堆石坝得到了蓬勃的发展。如图1所示，混凝土面板堆石坝主要由堆石体和防渗系统组成,即：混凝土面板、趾板、垫层区、过渡区、上游主堆石区、下游次堆石区组成。

在混凝土面板堆石坝的设计施工中，坝体的渗透稳定性是一项重要的考虑因素，面板坝以及枢纽等的安全，无一不与此密切相关，所以坝体在渗透水流作用下应不发生渗透变形。在混凝土面板堆石坝中，低渗透性堆石料是渗透系数小于10^-2cm/s且大于10^-4cm/s的堆石料，其渗透系数较低，细粒含量高，导致堆石料的渗透稳定性差，允许坡降低，导致坝体浸润线高，影响坝体的渗流稳定性和安全性，而对混凝土面板堆石坝进行合理的结构分区可以控制坝体的渗透变形、保证坝体渗流稳定。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中混凝土面板堆石坝的堆石料渗透系数较低而影响坝体渗透稳定安全的问题。

为此，本发明提供了一种低渗透性堆石料混凝土面板堆石坝，包括从上游至下游依次设置的混凝土面板、垫层区、过渡区、上游主堆石区和下游次堆石区，所述的过渡区的下游侧和上游主堆石区的上游侧之间设置有呈“L”形的排水区，所述排水区的水平部分横穿上游主堆石区和下游次堆石区的底部，且将上游主堆石区和下游次堆石区水平分割成上下两部分，所述过渡区的下游侧和排水区的竖向部分之间设置有反滤区一，所述上游主堆石区和排水区的水平部分以及下游次堆石区和排水区的水平部分之间设置有反滤区二。

上述混凝土面板、垫层区、过渡区和反滤区一的坡比相同，均为1：m，且m的取值范围为1.3～1.6。

上述排水区的竖向部分与上游主堆石区之间的分区坡度为1：s，且s的取值范围为1.4～1.7。

上述排水区的水平部分设置在下游最高水位和最低水位之间。

上述上游主堆石区和下游次堆石区的分区坡度为1：t，且t的取值范围为0～1.35。

上述垫层区、过渡区、上游主堆石区和下游次堆石区的堆石材料为建筑物区开挖料、料场块石料以及料场砂砾石料。

上述反滤区一、反滤区二和排水区的堆石材料采用料场块石料以及料场砂砾石料加工而成。

本发明的有益效果：本发明提供的这种低渗透性堆石料混凝土面板堆石坝在常规混凝土面板堆石坝结构分区的基础上，增设了反滤区一、反滤区二和排水区，提高了坝体的渗透稳定性，确保了坝体安全性；同时，本发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，极大程度的利用坝址区开挖料上坝，降低了对堆石料渗透性方面的要求，即只要开挖料强度、变形等工程特性满足要求便可上坝利用。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是现有混凝土面板堆石坝的结构分区示意图；

图2是本发明混凝土面板堆石坝的结构分区示意图。

附图标记说明：1、混凝土面板；2、垫层区；3、过渡区；4、上游主堆石区；5、下游次堆石区；6、排水区；7、反滤区一；8、反滤区二。

具体实施方式

实施例1：

为了克服现有技术中混凝土面板堆石坝的堆石料渗透系数较低而影响坝体渗透稳定安全的问题，本实施例提供了一种如图2所示的低渗透性堆石料混凝土面板堆石坝，包括从上游至下游依次设置的混凝土面板1、垫层区2、过渡区3、上游主堆石区4和下游次堆石区5，所述的过渡区3的下游侧和上游主堆石区4的上游侧之间设置有呈“L”形的排水区6，所述排水区6的水平部分横穿上游主堆石区4和下游次堆石区5的底部，且将上游主堆石区4和下游次堆石区5水平分割成上下两部分，所述过渡区3的下游侧和排水区6的竖向部分之间设置有反滤区一7，所述上游主堆石区4和排水区6的水平部分以及下游次堆石区5和排水区6的水平部分之间设置有反滤区二8。

该发明提供的这种低渗透性堆石料混凝土面板堆石坝在常规混凝土面板堆石坝结构分区的基础上，增设了反滤区一7、反滤区二8和排水区6，降低坝体浸润线，减小坝体堆石材料（上游主堆石区4和下游次堆石区5）内部的渗透坡降，提高了坝体的渗透稳定性，确保了坝体安全性。

实施例2：