用于溝水處理的擋排結(jié)構(gòu)以及擋排方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水電工程構(gòu)造領(lǐng)域，尤其涉及一種針對高山峽谷地區(qū)支流溝谷進行溝水處理的擋排結(jié)構(gòu)。此外，本發(fā)明還涉及一種針對高山峽谷地區(qū)支流溝谷進行溝水處理的擋排方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在高山峽谷地區(qū)建筑水電站工程時，支流溝谷多為常年流水、且切割較深，由于近壩區(qū)可利用的施工場地極少，而工程建設(shè)中有大量的施工棄渣需要堆存，還需布置各類施工輔助設(shè)施及跨溝施工道路，因此，常利用壩址附近的支流溝谷作為攔溝型棄渣場、施工輔助設(shè)施區(qū)或跨溝施工道路等，自然需對溝谷進行溝水處理。常規(guī)的溝水處理方式多采用擋水壩+排水洞的方式，此種溝水處理方式，對山體地質(zhì)條件要求較高，工程量較大、工程投資較高，施工難度較大，且溝水處理工程自身的施工棄渣需另找地方堆存，占用的施工場地較大、施工周期較長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、施工周期短、節(jié)省場地與工程投資、施工方便的用于溝水處理的擋排結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)的擋排方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:用于溝水處理的擋排結(jié)構(gòu)，包括混凝土擋水壩和土石擋水壩，所述混凝土擋水壩設(shè)置在土石擋水壩下方朝向溝水渠的一側(cè)；還包括管涵，所述管涵埋在混凝土擋水壩和土石擋水壩內(nèi)，并且管涵的一端穿過混凝土擋水壩后與溝水渠連通，另一端與下游河道連通；在土石擋水壩上朝向溝水渠一側(cè)的迎水斜坡面上設(shè)置有復(fù)合材料層，所述復(fù)合材料層的下端與混凝土擋水壩連接。
[0005]進一步的是:所述復(fù)合材料層由外層到內(nèi)層依次為坡面混凝土層、復(fù)合土工膜層、無砂混凝土層、墊層料、過渡料。
[0006]進一步的是:所述復(fù)合材料層中的復(fù)合土工膜層伸入到混凝土擋水壩內(nèi)部。
[0007]進一步的是:所述復(fù)合材料層在土石擋水壩的頂部折彎后形成土石擋水壩頂層。
[0008]進一步的是:在管涵的尾端設(shè)置有混凝土鎮(zhèn)墩，所述管涵穿過混凝土鎮(zhèn)墩后與下游河道連通。
[0009]進一步的是:所述混凝土擋水壩的底端嵌入地基一定深度，其頂端高于溝水渠的非汛期水位高程I?2m ;所述土石擋水壩的頂端高于溝水渠的汛期水位高程2?3m。
[0010]進一步的是:在混凝土擋水壩的頂端設(shè)置有清污平臺和欄桿，在管涵與溝水渠連通的入口端處設(shè)置有攔污柵。
[0011]進一步的是:所述管涵設(shè)置有斜度，并且與溝水渠連通的一端高于與下游河道連通的一端。
[0012]進一步的是:所述土石擋水壩的下游壩腳位置處設(shè)置有塊石排水體。
[0013]另外，本發(fā)明還提供一種用于溝水處理的擋排方法，其采用上述用于溝水處理的擋排結(jié)構(gòu)，在非汛期由混凝土擋水壩對溝水渠中的溝水進行擋水，在汛期由混凝土擋水壩和土石擋水壩共同對溝水渠中的溝水進行擋水；并且所述土石擋水壩由施工棄渣堆積而成，在土石擋水壩下游壩腳位置與下游河道之間通過堆積回填土形成施工區(qū)域；所述管涵位于回填土內(nèi)。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:通過采用混凝土擋水壩和土石擋水壩相結(jié)合的擋水結(jié)構(gòu)，可節(jié)省場地與工程投資、施工周期短、簡化施工難度。同時土石擋水壩還可采用現(xiàn)場施工棄渣堆積而成，進一步簡化施工難度，節(jié)約成本。為保證土石擋水壩的擋水效果和防沖刷效果，在其迎水斜坡面上設(shè)置有復(fù)合材料層。另外，在非汛期由混凝土擋水壩對溝水渠中的溝水進行擋水，在汛期由混凝土擋水壩和土石擋水壩共同對溝水渠中的溝水進行擋水；實現(xiàn)了根據(jù)溝水的季節(jié)性變化而進行設(shè)計，在滿足擋水結(jié)構(gòu)正常、安全使用的情況下最大化的簡化擋水結(jié)構(gòu)，降低施工投資。另外，還可根據(jù)實際地理情況，通過堆積回填土在土石擋水壩下游壩腳位置處與下游河道之間形成可供堆放棄渣用的棄渣場、施工輔助設(shè)施區(qū)域或跨溝施工道路等用的施工區(qū)域。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明所述的用于溝水處理的擋排結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0016]圖2為圖1中局部區(qū)域A的放大示意圖；
[0017]圖中標(biāo)記為:土石擋水壩1、復(fù)合材料層2、坡面混凝土層21、復(fù)合土工膜層22、無砂混凝土層23、墊層料24、過渡料25、土石擋水壩頂層3、混凝土擋水壩4、攔污柵5、管涵6、欄桿7、清污平臺8、塊石排水體9、回填土 10、混凝土鎮(zhèn)墩11、溝水渠12、下游河道13。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進一步說明，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0019]如圖1和圖2中所示，本發(fā)明所述的用于溝水處理的擋排結(jié)構(gòu)，包括混凝土擋水壩4和土石擋水壩I，所述混凝土擋水壩4設(shè)置在土石擋水壩I下方朝向溝水渠12的一側(cè)；還包括管涵6，所述管涵6埋在混凝土擋水壩4和土石擋水壩I內(nèi)，并且管涵6的一端穿過混凝土擋水壩4后與溝水渠12連通，另一端與下游河道13連通；在土石擋水壩I上朝向溝水渠12 —側(cè)的迎水斜坡面上設(shè)置有復(fù)合材料層2，所述復(fù)合材料層2的下端與混凝土擋水壩4連接。
[0020]其中，混凝土擋水壩4設(shè)置在土石擋水壩I下方朝向溝水渠12的一側(cè)，如圖1中所示。其設(shè)置在土石擋水壩I的上游的坡腳處，其主要原因是考慮到將混凝土擋水壩4設(shè)置溝水渠12的擋排結(jié)構(gòu)的下端，可承受較大的水壓；并且，通常擋排結(jié)構(gòu)的下端部分常年受到水流沖刷，因此采用混凝土結(jié)構(gòu)可增強其抗沖刷效果；并且混凝土結(jié)構(gòu)也可對管涵6起到較好的安裝和固定作用，確保擋排結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)固性。而在混凝土擋水壩4的上方以及下游部分則采用土石擋水壩1，并且土石擋水壩I可直接采用棄渣料堆筑而成，其主要原因是考慮到土石擋水壩I本身承受溝水渠內(nèi)I的水壓較低，而且其迎水斜坡面受到水流沖刷的情況也較少，因此對土石擋水壩I的結(jié)構(gòu)強度要求較低；另外，通過采用棄渣料堆筑成土石擋水壩1，其可就地取材，且施工方便，成本低廉。當(dāng)然，為了保證土石擋水壩I上的迎水斜坡面能具有將強的抗水流沖刷效果，同時具有較好的防滲透效果，本發(fā)明在迎水斜坡面上還設(shè)置有一層復(fù)合材料層2。
[0021]其中復(fù)合材料層2的作用由上所述，主要為增強迎水斜坡面的抗水流沖刷，同時起到防滲透效果，因此理論上只要能滿足以上要求的合材料層2即可。本發(fā)明優(yōu)選一種如下結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料層2，其由外層到內(nèi)層依次為坡面混凝土層21、復(fù)合土工膜層22、無砂混凝土層23、墊層料24、過渡料25。其中坡面混凝土層21作為直接與水流接觸的表層，通過采用混凝土鋪設(shè)而成，其結(jié)構(gòu)強度較高，抗沖刷效果較好。而復(fù)合土工膜層22則具有較強的防滲透效果，可防止溝水滲透入土石擋水壩I內(nèi)，由于土石擋水壩I 一般由棄渣料堆筑而成，因此一旦滲入溝水后將容易導(dǎo)致其出現(xiàn)潰壩現(xiàn)象，引發(fā)安全事故。而為了增強復(fù)合材料層2整體與土石擋水壩I之間的接觸關(guān)系，考慮到土石擋水壩堆積后其表面材料凹凸不平，且粒徑大小不一，因此如果直接鋪設(shè)復(fù)合土工膜層22和坡面混凝土層21則其連接效果不理想，容易出現(xiàn)脫層現(xiàn)象，因此在復(fù)合土工膜層22和土石擋水壩I之間進一步還設(shè)置有無砂混凝土層23、墊層料24和過渡料25等。當(dāng)然，可根據(jù)實際情況，設(shè)置多層復(fù)合材料層2，或者在復(fù)合材料層2內(nèi)設(shè)置將其某種材料層設(shè)置多層，如在一層復(fù)合材料層2內(nèi)設(shè)置有多層的復(fù)合土工膜層22。
[0022]復(fù)合材料層2中復(fù)合土工膜層22的作用主要是防滲透，考慮到復(fù)合材料層2與混凝土擋水壩4銜接時往往容易出現(xiàn)縫隙，為此，本發(fā)明進一步可將復(fù)合土工膜層22伸入到混凝土擋水壩4內(nèi)部，避免溝水通過上述縫隙滲入到土石擋水壩I內(nèi)。
[0023]另外，對于土石擋水壩I的頂部，也可將