[发明专利]一种加速心墙堆石坝心墙排水固结的砂井

说明书

本发明公开了一种加速心墙堆石坝心墙排水固结的砂井，所述砂井埋于心墙内部，所述砂井包括：砂石料、土工袋、排水廊道和启闭阀门，所述土工袋包裹透水性良好的砂石料，所述土工袋堆叠成砂井，所述排水廊道布置在坝基上，所述砂井底部与排水廊道由启闭阀门相连接；本发明的砂井能够缩短心墙内孔隙水排出的渗径，让其既可以由心墙两侧排水，也可以由砂井排出，同时具有反滤特性的土工袋可以保证心墙中的黏土细颗粒不会随着孔隙水一同排出，从而加速了排水固结的过程，使心墙土体尽早达到进一步填筑的预期强度，缩短心墙的填筑工期。

技术领域

本发明属于心墙堆石坝排水固结技术领域，特别涉及一种加速心墙堆石坝心墙排水固结的砂井。

背景技术

我国目前建有大坝9.8万余座，其中土石坝近9万座。土石坝泛指由当地土料、石料或混合料经抛填、碾压等方法堆筑而成的一种坝型。土石坝就地取材，降低了建材运输成本；结构简单，便于维修和加高；施工技术简单，便于机械快速施工。凭借这些优点，土石坝在未来仍有很大的应用前景。

心墙堆石坝属于土石坝的一种形式，其坝壳和坝体内部填充材料主要为透水性较好的堆石体，而心墙作为防渗体主要由低透水性的黏土组成。传统的心墙填筑过程，心墙黏土颗粒间的孔隙水是由心墙两侧排出，随着填筑高度的增加，上层土体的自重作用于下层土体上，自重应力转化为孔隙水压力和土体的有效应力，随着孔隙水被挤出心墙，超孔隙水压力转化为土体的有效应力，即为心墙固结过程。心墙固结快有利于心墙的稳定，防止水力劈裂的发生，但是孔隙水外排的渗径较长，固结过程缓慢，要达到彻底固结耗时过长，这又反过来限制了心墙的填筑，拖慢了整体的施工进程，且不利于心墙稳定。

因此，急需要一种能缩短心墙内孔隙水渗径、加速土体固结的装置。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提出一种加速心墙堆石坝心墙排水固结的砂井，可有效加速心墙排水固结。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：一种加速心墙堆石坝心墙排水固结的砂井，所述砂井埋于心墙内部，所述砂井包括：砂石料、土工袋、排水廊道和启闭阀门，所述土工袋包裹透水性良好的砂石料，所述土工袋堆叠成砂井，所述排水廊道布置在坝基上，所述砂井底部与排水廊道由启闭阀门相连接。

优选地，所述砂井沿大坝的坝轴线以一定间距依次布置，所述间距取心墙2/3高度处心墙截面厚的1/2。

优选地，所述土工袋具有反滤特性，保证水能够进入土工袋，而黏土细颗粒和砂石颗粒不会随水一同流失。

优选地，所述砂井由土工袋包裹砂石料一层一层堆叠而成，所述砂石料相连接构成了一条从上到下的排水通道。

优选地，所述排水廊道位于坝基建基面，沿坝轴线方向延伸。

优选地，所述启闭阀门将砂井和排水廊道连接，当需要排水时阀门开启，当开始蓄水时阀门关闭。

本发明的加速心墙堆石坝心墙排水固结的砂井的有益之处在于：该砂井能够缩短心墙内孔隙水排出的渗径，让其既可以由心墙两侧排水，也可以由砂井排出，同时具有反滤特性的土工袋可以保证心墙中的黏土细颗粒不会随着孔隙水一同排出，从而加速了排水固结的过程，使心墙土体尽早达到进一步填筑的预期强度，缩短心墙的填筑工期。

附图说明

图1是本发明砂井的结构示意图。

图2是本发明砂井在心墙堆石坝中的结构示意图。

图3是本发明砂井的剖视图，即图2中A-A截面示意图。

图4是本发明一实施例中填筑过程线和测压管水位变化过程线的示意图。

图中，1是透水性良好的砂石料，2是具有反滤特性的土工袋，3是砂井，4是心墙，5是排水廊道，6是连接砂井和排水廊道的启闭阀门，7是填充砂井空隙的黏土。