一種均質(zhì)土壩護(hù)坡及其防凍脹方法
【專利摘要】一種均質(zhì)土壩護(hù)坡，由土工袋1、混凝土板2所構(gòu)成；其中，土工袋1鋪設(shè)在均質(zhì)土壩上游面，在土工袋1外側(cè)鋪設(shè)混凝土板2。該護(hù)坡的防凍脹方法，1)回填均質(zhì)土壩，壩形為梯形；2)將土工袋1沿著壩軸線方向水平鋪設(shè)，然后壓實(shí)，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求的碾壓密度為止；3)當(dāng)土工袋鋪設(shè)、碾壓完畢后，再在土工袋外側(cè)面鋪設(shè)混凝土板，每塊混凝土板之間用砂漿處理。另外，凍結(jié)過(guò)程中在土體溫度梯度和吸力梯度作用下，單個(gè)土工袋滲透系數(shù)較小，材料能有效抑制毛細(xì)水通過(guò)土工袋之間遷移。同時(shí)，具有簡(jiǎn)單、方便、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種均質(zhì)土壩護(hù)坡及其防凍脹方法
[0001]一、【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明屬于水利工程【技術(shù)領(lǐng)域】，是一種均質(zhì)土壩護(hù)坡及其防凍脹方法，該方法適用于在寒冷地區(qū)建造均質(zhì)土壩時(shí)，利用土工袋和混凝土板組合體作為防凍脹方法，到達(dá)防凍脹效果。
[0002]二、【背景技術(shù)】
寒冷地區(qū)，均質(zhì)土壩護(hù)坡在冬季負(fù)溫作用下會(huì)產(chǎn)生凍脹變形，春季溫度上升使其融化產(chǎn)生融沉變形，春季在風(fēng)浪作用下產(chǎn)生冰推力，經(jīng)過(guò)反復(fù)凍融、冰推和風(fēng)浪作用下土壩護(hù)坡會(huì)產(chǎn)生破壞。凍融凍脹作用及冰推力對(duì)寒冷地區(qū)各類工程及建筑物造成了很大危害?，F(xiàn)有均質(zhì)土壩護(hù)坡主要在壩體填土表面鋪設(shè)混凝土板然后形成均質(zhì)土壩護(hù)坡，壩體護(hù)坡結(jié)構(gòu)單一，春季在風(fēng)浪作用下產(chǎn)生冰推力，經(jīng)過(guò)反復(fù)凍融、冰推和風(fēng)浪作用下土壩護(hù)坡會(huì)產(chǎn)生破壞。一種均質(zhì)土壩護(hù)坡的防凍脹結(jié)構(gòu)形式是在壩體填土表層鋪設(shè)土工袋，然后在土工袋外層鋪設(shè)混凝土板從而形成新型均質(zhì)土壩護(hù)坡防凍脹形式，本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有的均質(zhì)土壩防凍脹形式與新型均質(zhì)土壩防凍脹結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明本發(fā)明均質(zhì)土壩護(hù)坡防凍脹效果明顯，新型均質(zhì)土壩護(hù)坡防凍脹結(jié)構(gòu)具有抑制毛細(xì)水上升、適應(yīng)不均勻變形強(qiáng)、抑制壩體填土凍脹及壩體護(hù)坡防凍脹等優(yōu)點(diǎn)，然而，現(xiàn)有均質(zhì)土壩防凍脹形式由壩體填土表面鋪設(shè)混凝土板形成防凍脹結(jié)構(gòu)，均質(zhì)土壩結(jié)構(gòu)形式單一，防凍脹效果差，無(wú)法抑制毛細(xì)水上升，沒(méi)有從本質(zhì)解決防凍脹問(wèn)題，均質(zhì)土壩護(hù)坡經(jīng)過(guò)幾個(gè)凍融循環(huán)作用和冰凍害后，均質(zhì)土壩護(hù)坡產(chǎn)生凍脹破壞，不僅影響大壩的運(yùn)行效益而且增加了水庫(kù)維護(hù)費(fèi)用。毛細(xì)水上升是引起凍脹的根本原因，因此，開(kāi)發(fā)一種既能抑制毛細(xì)水上升，又能適應(yīng)凍脹變形能力強(qiáng)的柔性材料以達(dá)到防凍脹效果，對(duì)寒冷地區(qū)均質(zhì)土壩防凍脹具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0003]三、
【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有均質(zhì)土壩護(hù)坡的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種均質(zhì)土壩護(hù)坡及其防凍脹方法。
[0004]一種均質(zhì)土壩護(hù)坡，其特征在于該護(hù)坡由土工袋1、混凝土板2所構(gòu)成；其中，土工袋I鋪設(shè)在均質(zhì)土壩上游面，在土工袋I外側(cè)鋪設(shè)混凝土板2。
[0005]所述的均質(zhì)土壩護(hù)坡的防凍脹方法，其方法步驟如下:
1)回填均質(zhì)土壩，壩形為梯形，壩高25m，上游面、下游面傾角30°;
2)將現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖的土裝入編織袋后制成土工袋I,土工袋規(guī)格分為50 X 80cm,25cmX40cm兩種，將50 X 80cm 土工袋I沿著壩軸線方向水平鋪設(shè)一層，然后將25cmX 40cm土工袋I沿著壩軸線方向鋪設(shè)一層，每鋪設(shè)6層后用碾壓機(jī)壓實(shí)I次，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求的碾壓密度為止，直至鋪設(shè)到壩高25m為止；
3)當(dāng)土工袋鋪設(shè)、碾壓完畢后，再在土工袋外側(cè)面鋪設(shè)混凝土板，每塊混凝土板之間用砂漿處理。
[0006]所述的一種均質(zhì)土壩護(hù)坡的防凍脹方法，其特征在于所述的土工編織袋，編織袋中加3%抗老化劑的聚丙烯材料制成。
[0007]所述的一種均質(zhì)土壩護(hù)坡在水利工程中的應(yīng)用。[0008]對(duì)現(xiàn)有均質(zhì)土壩護(hù)坡和本發(fā)明的均質(zhì)土壩護(hù)坡進(jìn)行了室內(nèi)凍脹對(duì)比試驗(yàn)。
[0009]分別進(jìn)行一種均質(zhì)土壩護(hù)坡及其防凍脹方法和現(xiàn)狀均質(zhì)土壩防凍脹方法的防凍脹試驗(yàn)；分別對(duì)上述2模型在-35°C下凍結(jié)48h，測(cè)得上述2模型護(hù)坡中部的凍脹凍脹量見(jiàn)表1 ;
表1本發(fā)明均質(zhì)土壩護(hù)坡及其防凍脹方法和現(xiàn)狀均質(zhì)土壩防凍脹方法的凍脹量(單位:cm)
【權(quán)利要求】
1.一種均質(zhì)土壩護(hù)坡，其特征在于該護(hù)坡由土工袋(I)、混凝土板(2)所構(gòu)成；其中，土工袋(I)鋪設(shè)在均質(zhì)土壩上游面，在土工袋(I)外側(cè)鋪設(shè)混凝土板(2)。
2.一種用權(quán)利要求1所述的均質(zhì)土壩護(hù)坡的防凍脹方法，其方法步驟如下: 1)回填均質(zhì)土壩，壩形為梯形，壩高25m，上游面、下游面傾角30°; 2)將現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖的土裝入編織袋后制成土工袋(1)，土工袋規(guī)格分為50X80cm，25CmX40Cm兩種，將50X80cm 土工袋⑴沿著壩軸線方向水平鋪設(shè)一層，然后將25CmX40Cm土工袋(I)沿著壩軸線方向鋪設(shè)一層，每鋪設(shè)6層后用碾壓機(jī)壓實(shí)I次，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求的碾壓密度為止，直至鋪設(shè)到壩高25m為止； 3)當(dāng)土工袋鋪設(shè)、碾壓完畢后，再在土工袋外側(cè)面鋪設(shè)混凝土板(2)，每塊混凝土板(2)之間用砂漿處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種均質(zhì)土壩護(hù)坡的防凍脹方法，其特征在于所述的土工袋(I)，編織袋中加3%抗老化劑的聚丙烯材料制成。
4.如權(quán)利要求1所述的一種均質(zhì)土壩護(hù)坡在水利工程中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】E02B3/12GK103711104SQ201410016670
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月15日
【發(fā)明者】李卓, 盛金保, 何勇軍, 范光亞, 李宏恩, 李錚, 徐海峰, 楊陽(yáng), 畢朝達(dá) 申請(qǐng)人:水利部交通運(yùn)輸部國(guó)家能源局南京水利科學(xué)研究院