一種堆石混凝土透水壩及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種透水壩的結(jié)構(gòu)設(shè)計型式，更具體說是一種堆石混凝土透水壩。
【背景技術(shù)】
[0002]透水壩是擋水建筑中的一種新型壩體結(jié)構(gòu)型式，主要用于礦業(yè)領(lǐng)域中尾礦的初期壩設(shè)計，起到加快尾礦排水固結(jié)，降低壩體浸潤線，提高壩體穩(wěn)定性的作用。近些年，透水壩也逐漸用于平原河網(wǎng)地區(qū)的水位控制、水質(zhì)凈化問題，起到攔蓄徑流或凈化水體的作用等。常見的透水壩型包括土質(zhì)壩、砌石壩和混凝土壩等。
[0003]土質(zhì)透水壩是用風(fēng)化土料筑成的，其壩體強(qiáng)度不高，不能承擔(dān)大型的河流和水庫徑流的攔蓄作用，壩體穩(wěn)定性不強(qiáng)；砌石透水壩是用塊石或條石砌成的壩，該壩型較土質(zhì)透水壩穩(wěn)定性高，但是對壩基工程地質(zhì)條件要求高，并且施工機(jī)械化程度低，需要使用大量的人工，施工效率低，成本高；混凝土透水壩是由混凝土澆筑而成，其穩(wěn)定性和強(qiáng)度較高，但是排水通道設(shè)計較困難，綜合單價也相應(yīng)較高。
[0004]近些年，由清華大學(xué)發(fā)明并獲得國家發(fā)明專利授權(quán)的堆石混凝土技術(shù)已經(jīng)逐步在工程中應(yīng)用。該技術(shù)是利用高流動性、抗分離性能好、穿透能力強(qiáng)的自密實混凝土，依靠其自重完全充填塊石空隙而形成大體積混凝土，具有水泥用量少，絕熱溫升小，單價低，施工簡單，速度快等優(yōu)點。
[0005]如何將堆石混凝土技術(shù)與透水壩的設(shè)計結(jié)合起來，使其既能保證壩體強(qiáng)度，又能簡化施工、降低成本，是目前急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的提供一種堆石混凝土透水壩，將堆石混凝土技術(shù)與透水壩的設(shè)計結(jié)合起來，解決一般混凝土透水壩施工工序中排水通道設(shè)計困難的問題，從而簡化施工，提高施工效率，降低成本，是一種經(jīng)濟(jì)實用的壩型。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0008]一種堆石混凝土透水壩，倉面采用塊石與碎石堆相間填筑，采用自密實混凝土自然填充塊石間空隙，不完全填充碎石堆內(nèi)的空隙從而作為排滲通道進(jìn)行排水。
[0009]優(yōu)選地，所述塊石粒徑不小于300mm，構(gòu)筑碎石堆的碎石粒徑為20?100mm。
[0010]優(yōu)選地，所述倉面的高度宜為1.5?2m。
[0011]優(yōu)選地，所述倉面的同一升程內(nèi)塊石與碎石堆間隔填筑。
[0012]優(yōu)選地，所述倉面同一升程內(nèi)，碎石堆之間間距大于等于2m。
[0013]優(yōu)選地，所述倉面相鄰的不同升程之間，碎石堆交錯填筑。
[0014]優(yōu)選地，通過調(diào)整碎石體的大小以及自密實混凝土的流動性，使其不完全填充碎石體的空隙而形成排滲通道。
[0015]優(yōu)選地，所述堆石混凝土透水壩具有壩坡迎水面，在所述透水壩迎水面排滲通道位置設(shè)置反濾層，防止顆粒物隨水流進(jìn)入排滲結(jié)構(gòu)中，堵塞通道。
[0016]本發(fā)明還提供上述堆石混凝土透水壩的施工方法，包括以下步驟:
[0017]①填筑堆石
[0018]根據(jù)透水壩設(shè)計的排水通道確定倉面內(nèi)碎石堆的填筑區(qū)域，在堆石入倉過程中交替完成大塊石入倉與碎石堆填筑工序；
[0019]②澆筑混凝土
[0020]在完成步驟①倉面的堆石表面直接澆筑自密實混凝土，依靠自密實混凝土的自重自然填充塊石間空隙形成堆石混凝土 ；對于堆石體中的碎石填筑區(qū)域，因自密實混凝土不完全填充形成的空隙通道即為設(shè)計的排滲通道，形成自然不密實的混凝土排滲結(jié)構(gòu)。
[0021]該堆石混凝土透水壩的設(shè)計與傳統(tǒng)透水壩的設(shè)計相比，具有以下有益效果:
[0022](I)本發(fā)明的透水壩是一種混凝土壩，強(qiáng)度較高，安全可靠，調(diào)節(jié)徑流和攔蓄水位的作用更加明顯。
[0023](2)本發(fā)明的排滲結(jié)構(gòu)是通過自密實混凝土澆筑堆石體而自然形成的，工藝簡單、施工方便、施工效率高。
[0024](3)本發(fā)明免去了埋設(shè)排水管道的工序，降低了工程量，節(jié)省了人工，降低了成本。
[0025]綜上所述，本發(fā)明安全可靠，施工簡單、成本降低。
【附圖說明】
[0026]本發(fā)明附圖6幅，
[0027]圖1:堆石混凝土透水壩的倉面堆石示意圖；
[0028]圖2:堆石混凝土透水壩的自密實混凝土澆筑示意圖；
[0029]圖3:堆石混凝土透水壩在不同層的碎石堆放示意圖；
[0030]圖4:堆石混凝土透水壩澆筑后形成的排滲結(jié)構(gòu)側(cè)面圖
[0031]圖5:排滲結(jié)構(gòu)局部放大圖；
[0032]附圖標(biāo)記說明:
[0033]1-塊石；2_碎石堆；3-自密實混凝土 ；4_排滲通道；5_模板；6_反濾層。
【具體實施方式】
[0034]下述非限制性實施例可以使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。
[0035]本發(fā)明是在堆石混凝土技術(shù)的基礎(chǔ)上，交替完成大塊石入倉和碎石填筑的工序，澆筑自密實混凝土使其自由流動填充堆石體，其中自密實混凝土不完全填充堆石體所形成的空隙通道即為設(shè)計的排水通道，形成一種具有自然不密實的混凝土排滲結(jié)構(gòu)的堆石混凝土透水壩。
[0036]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的實施方式:
[0037]實施例1
[0038]一種堆石混凝土透水壩，倉面采用塊石與碎石堆相間填筑，采用自密實混凝土自然填充塊石間空隙，不完全填充碎石堆內(nèi)的空隙從而作為排滲通道進(jìn)行排水；塊石粒徑不小于300mm，構(gòu)筑碎石堆的碎石粒徑在20?10mm之間；倉面的同一升程內(nèi)塊石與碎石堆間隔填筑，且碎石堆之間的間距不小于2m ;倉面相鄰的不同升程之間，碎石堆交錯填筑；通過調(diào)整碎石體的大小以及自密實混凝土的流動性，使其不完全填充碎石體的空隙而形成排滲通道。所述堆石混凝土透水壩具有壩坡迎水面，在所述壩坡迎水面的排滲通道位置設(shè)置反濾層6。
[0039]施工方法，包括以下步驟:
[0040]①填筑堆石
[0041]根據(jù)透水壩設(shè)計的排水通道確定倉面內(nèi)碎石堆的填筑區(qū)域，在堆石入倉過程中交替完成大塊石入倉與碎石堆填筑工序；
[0042]②澆筑混凝土
[0043]在完成步驟I倉面的堆石表面直接澆筑自密實混凝土，依靠自密實混凝土的自重自然填充塊石間空隙形成堆石混凝土 ；對于堆石體中的碎石填筑區(qū)域，因自密實混凝土不完全填充形成的空隙通道即為設(shè)計的排滲通道，形成自然不密實的混凝土排滲結(jié)構(gòu)。
[0044]實施例2
[0045]一種堆石混凝土透水壩，倉面采用塊石與碎石堆相間填筑，采用自密實混凝土自然填充塊石間空隙，不完全填充碎石堆內(nèi)的空隙從而作為排滲通道進(jìn)行排水；塊石粒徑不小于300mm，構(gòu)筑碎石堆的碎石粒徑控制在20?10mm ;倉面的同一升程內(nèi)塊石與碎石堆間隔填筑，碎石堆之間間距不小于2m ;倉面相鄰的不同升程之間，碎石堆交錯填筑；通過調(diào)整碎石體的大小以及自密實混凝土的流動性，使其不完全填充碎石體的空隙而形成排滲通道。
[0046]施工方法，包括以下步驟:
[0047]1、支立模板5，交替完成粒徑不小于300mm的塊石I入倉和粒徑不大于10mm的碎石2填筑工序，碎石體在同一升程內(nèi)需間隔填筑，同一升程倉面的高度控制在1.5m?2m，如圖1所示。
[0048]2、澆筑自密實混凝土 3，自密實混凝土 3自由流動填充堆石體空隙，如圖2所示。
[0049]3、重復(fù)上面步驟I和步驟2完成下一升程壩體的構(gòu)筑。碎石體在上下升程的堆放位置需交錯開，上、下升程的碎石體堆放位置如圖3所示。
[0050]4、因自密實混凝土 3不完全填充堆積體的空隙相連，形成一個自然不密實的混凝土排滲通道4，在透水壩上游坡面排滲通道處用砂礫料或土工布鋪設(shè)反濾層，如圖4所示，排滲結(jié)構(gòu)局部放大如圖5所示。
[0051]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性的描述，顯然本發(fā)明的實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種堆石混凝土透水壩，其特征在于，倉面采用塊石與碎石堆相間填筑，用自密實混凝土自然填充塊石間空隙，不完全填充碎石堆內(nèi)的空隙從而作為排滲通道進(jìn)行排水。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆石混凝土透水壩，其特征在于，所述塊石粒徑不小于300mm，碎石堆的碎石粒徑為20?100mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的堆石混凝土透水壩，其特征在于所述倉面的同一升程內(nèi)塊石與碎石堆間隔填筑。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的堆石混凝土透水壩，其特征在于，所述倉面同一升程內(nèi)，碎石堆之間間距大于等于2m。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種堆石混凝土透水壩，其特征在于，所述倉面相鄰的不同升程之間，碎石堆交錯填筑。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆石混凝土透水壩，其特征在于，所述堆石混凝土透水壩具有壩坡迎水面，在所述壩坡迎水面的排滲通道位置設(shè)置反濾層。7、權(quán)利要求1所述堆石混凝土透水壩的施工方法，其特征在于，包括以下步驟: ①填筑堆石 根據(jù)透水壩設(shè)計的排水通道確定倉面內(nèi)碎石堆的填筑區(qū)域，在堆石入倉過程中交替完成大塊石入倉與碎石堆填筑工序； ②饒筑混凝土 在完成步驟I倉面的堆石表面直接澆筑自密實混凝土，依靠自密實混凝土的自重自然填充塊石間空隙形成堆石混凝土 ；對于堆石體中的碎石填筑區(qū)域，因自密實混凝土不完全填充形成的空隙通道即為設(shè)計的排滲通道，形成自然不密實的混凝土排滲結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種堆石混凝土透水壩，所述透水壩的設(shè)計是基于堆石混凝土技術(shù)的基礎(chǔ)上，交替完成大塊石入倉和碎石填筑的工序，澆筑自密實混凝土使其自由流動填充堆石體，其中自密實混凝土不完全填充堆石體所形成的空隙通道即成為自然不密實的混凝土排滲結(jié)構(gòu)，取代排水管道進(jìn)行排水。該透水壩可以有效解決一般混凝土透水壩設(shè)計中排水通道設(shè)計困難的問題，除具備攔蓄水位、調(diào)節(jié)徑流的水利功能外，還有加強(qiáng)壩體強(qiáng)度、簡化施工工藝和節(jié)約成本的優(yōu)勢。
【IPC分類】E02B7/06
【公開號】CN104929081
【申請?zhí)枴緾N201510313879
【發(fā)明人】金峰, 陳長久, 周虎, 安雪暉, 何欣燁
【申請人】北京華石納固科技有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年6月10日