本技术涉及面板堆石坝工程,具体涉及基于土石方时空平衡的面板堆石坝结构。
背景技术:
1、面板堆石坝作为当地材料坝,具有可以有效利用工程开挖料,节省工程投资的效果。抽水蓄能电站由于建筑物开挖料丰富,或者可以利用坝料开挖提供有效库容,面板堆石坝应用非常普遍。但是在工程实践中经常遭遇开挖料和填筑要求时空不平衡的问题。堆石坝底部由于排水和变形控制的要求,一般采用微~弱风化,甚至新鲜的岩石开挖料填筑,到了一定高程后,根据开挖料的质量分布情况进行主、次堆石分区填筑。而实际开挖中总是最先出现无用料,随着开挖深度的加深,开挖料质量开始不断提高。因此在施工组织规划中,不仅需要合理规模的弃渣场,还需要按照进度要求,设置一定规模的中转料场。弃渣场、中转料场的设置不仅需要占地,施工期间也对周边自然环境造成破坏。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于,提供一种减少弃渣场、中转场的布置,改善水库建设的环境保护和水土保持的面板堆石坝结构。为此,本实用新型采用以下技术方案:
2、基于土石方时空平衡的面板堆石坝结构,面板堆石坝内设置堆石体,所述堆石体内自上游至下游依次设置的主堆石区和次堆石区,所述堆石体的下游面设置弃渣填筑体,并以此对前期开挖无用料进行利用,所述弃渣填筑体包括由下而上依次填筑的弃渣一区和弃渣二区,所述弃渣一区的上游段部分预先设置于次堆石区底部;所述面板堆石坝的坝轴线下游至坝脚之间设置基础排水结构,所述基础排水结构包括设置在堆石体以及弃渣填筑体下方的排水箱涵,所述排水箱涵的上、下游端部分别连通设置集水挡墙和出口挡墙,所述集水挡墙设置于主堆石区底部,所述出口挡墙设置于弃渣一区底部,出口挡墙内开设有与排水箱涵连接的开口。
3、进一步地:所述堆石体的上游面设置混凝土面板,所述混凝土面板与基础面之间设置趾板和防渗处理部;所述面板堆石坝的坝顶设置防浪墙和坝顶设施。
4、进一步地:所述弃渣一区的高度设置于/坝高的区域范围内,弃渣一区的纵向长度设置于上游底部侵占次堆石区底部宽度/的区域范围内。
5、进一步地:所述集水挡墙上游侧设置等粒径排水体。
6、进一步地:所述集水挡墙内部设置有集水廊道,所述集水廊道与排水箱涵相连通,集水廊道上游端设置排水孔;所述集水挡墙底部设置基础防渗部。
7、进一步地:所述排水箱涵底部设置混凝土垫层,且排水箱涵底部与所坐落的基岩之间通过锚筋连接。
8、进一步地:所述排水箱涵底部往上的壁体上贯通设置有排水孔。
9、进一步地:所述排水箱涵外表面设置反滤排水层,所述反滤排水层同时与主堆石区、次堆石区以及弃渣一区配合,反滤排水层包括设置于排水箱涵外部的无砂混凝土排水体,所述无砂混凝土排水体与排水箱涵上同时覆盖设置有粗砂排水反滤层。
10、与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:
11、本实用新型通过利用排水箱涵做为大坝的基础排水结构和增设下游弃渣体双重措施使工程开挖初期的弃渣、次堆石料具备填筑的条件,减少弃渣场和中转料场的设置,有利于缓解地表土石方工程对环境的破坏,同时可以简化施工管理,节约工程投资。同时,通过利用排水箱涵排水减少水在坝体内部的渗透路径,减少细颗粒随渗流带出坝体导致大坝沉降发展,有利于大坝运行安全。同时大坝上游集水挡墙的汇水点位于坝轴线附近,外部降雨对集水挡墙内的汇水影响极小,大坝渗漏量监测不受天气的影响,观测资料更加准确、可靠。
1.基于土石方时空平衡的面板堆石坝结构,面板堆石坝内设置堆石体,所述堆石体内自上游至下游依次设置的主堆石区(3)和次堆石区(4),其特征在于:所述堆石体的下游面设置弃渣填筑体,所述弃渣填筑体包括由下而上依次填筑的弃渣一区(5)和弃渣二区(6),所述弃渣一区(5)的上游段部分预先设置于次堆石区(4)底部;
2.根据权利要求1所述的基于土石方时空平衡的面板堆石坝结构,其特征在于:所述堆石体的上游面设置混凝土面板(7),所述混凝土面板(7)与基础面之间设置趾板(8)和防渗处理部(12),所述面板堆石坝的坝顶设置防浪墙(10)和坝顶设施(11)。
3.根据权利要求1所述的基于土石方时空平衡的面板堆石坝结构,其特征在于:所述弃渣一区(5)的高度设置于1/6坝高的区域范围内,弃渣一区(5)的纵向长度设置于上游底部侵占次堆石区(4)底部宽度1/3的区域范围内。
4.根据权利要求1所述的基于土石方时空平衡的面板堆石坝结构,其特征在于:所述集水挡墙(13)上游侧设置等粒径排水体(15)。
5.根据权利要求1所述的基于土石方时空平衡的面板堆石坝结构,其特征在于:所述集水挡墙(13)内部设置有集水廊道(18),所述集水廊道(18)与排水箱涵(16)相连通,集水廊道(18)上游端设置排水孔(19);所述集水挡墙(13)底部设置基础防渗部(14)。
6.根据权利要求1所述的基于土石方时空平衡的面板堆石坝结构,其特征在于:所述排水箱涵(16)底部设置混凝土垫层(20),且排水箱涵(16)底部与所坐落的基岩之间通过锚筋(21)连接。
7.根据权利要求1所述的基于土石方时空平衡的面板堆石坝结构,其特征在于:所述排水箱涵(16)底部往上的壁体上贯通设置有排水孔(22)。
8.根据权利要求7所述的基于土石方时空平衡的面板堆石坝结构,其特征在于:所述排水箱涵(16)外表面设置反滤排水层,所述反滤排水层同时与主堆石区(3)、次堆石区(4)以及弃渣一区(5)配合,反滤排水层包括设置于排水箱涵(16)外部的无砂混凝土排水体(23),所述无砂混凝土排水体(23)与排水箱涵(16)上同时覆盖设置有粗砂排水反滤层(24)。
