大流量高水頭防沖刷、防滲過水圍堰結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種過水圍堰結(jié)構(gòu),尤其是一種大流量高水頭防沖刷、防滲過水圍堰結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]CSG技術(shù)是一項新型筑壩技術(shù),這種技術(shù)的核心是將少量的膠凝材料和水添加到河床砂礫石或開挖廢棄料這些在壩址附近容易找到的基材中,然后采用簡單的拌和裝置拌和而得到的一種新型廉價的筑壩材料。CSG是一種介于堆石與碾壓混凝土之間的材料,可以看作是一種貧膠碾壓混凝土。在施工方法上采用堆石壩方式,可簡化施工,速度較快。
[0003]目前,CSG筑壩技術(shù)在國內(nèi)剛剛起步,應(yīng)用較少,主要用于圍堰填筑方面,但也只是在小型工程及小河流上使用過。對于大江大河上的大型水電工程,采用CSG做防滲的圍堰尚未使用過。
[0004]如果圍堰只采用CSG結(jié)構(gòu),因其膠凝材料摻量低,滲透系數(shù)大,存在圍堰透水、弓丨起基坑壅水而影響攔河壩施工及圍堰安全度汛等問題;因此,國內(nèi)外目前主要采用“金包銀”的結(jié)構(gòu)型式,即采用內(nèi)部“CSG”、外部包裹常態(tài)混凝土的解決方案。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是,提供一種在滿足安全運行的前提下,解決大流量、高水頭過水圍堰度汛安全及環(huán)保等技術(shù)難題,大幅度節(jié)省工程投資的大流量高水頭防沖刷、防滲過水圍堰結(jié)構(gòu)。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題,本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種大流量高水頭防沖刷、防滲過水圍堰結(jié)構(gòu),包括坐落在開挖后的河床基巖上的利用河床開挖料作為主要料源的CSG圍堰,在CSG圍堰上游表面設(shè)置有堰身的防滲表層,在CSG圍堰上游堰腳設(shè)置有堰基防滲帷幕,在CSG圍堰下游表面設(shè)置有圍堰下游堰身的防滲層,在圍堰下游堰身的防滲層表面設(shè)置有預制混凝土塊,在CSG圍堰堰頂設(shè)置有常態(tài)混凝土防護覆蓋。
[0007]所述圍堰上游堰身的防滲表層和圍堰下游堰身的防滲層材料為在CSG圍堰材料的基礎(chǔ)上通過補加水泥漿從而提高抗?jié)B能力的材料。
[0008]所述預制混凝土塊的背部設(shè)置有插入到圍堰下游防滲層中的錨固鋼筋。
[0009]所述圍堰下游側(cè)預制混凝土塊為多塊,采用上下層間坐漿錯縫碼砌的結(jié)構(gòu)。
[0010]所述圍堰上游堰身的防滲表層厚度為Im?2m ;所述圍堰下游堰身的防滲層厚度為 1-1.5m。
[0011]本實用新型的有益效果是:與國內(nèi)、外已建水電工程圍堰防滲型式相比,本實用新型整體布置簡單,做到了就地取材,廢物利用,簡化工藝,是環(huán)境友好型工程。解決了大流量高水頭過水CSG圍堰防沖、防滲新型及環(huán)保等技術(shù)難題,大幅度的減少工程量及節(jié)省工程投資。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的大流量高水頭防沖刷、防滲過水圍堰結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細說明:
[0014]如圖1所示,本實用新型的大流量高水頭防沖刷、防滲過水圍堰結(jié)構(gòu),包括坐落在開挖后的河床基巖上的利用河床開挖料作為主要料源的CSG圍堰,在CSG圍堰上游表面設(shè)置有堰身的防滲表層,在CSG圍堰上游堰腳設(shè)置有堰基防滲帷幕,在CSG圍堰下游表面設(shè)置有圍堰下游堰身的防滲層,在圍堰下游堰身的防滲層表面設(shè)置有預制混凝土塊,在CSG圍堰堰頂設(shè)置有常態(tài)混凝土防護覆蓋。
[0015]所述圍堰上游堰身的防滲表層和圍堰下游堰身的防滲層材料為在CSG圍堰材料的基礎(chǔ)上通過補加水泥漿從而提高抗?jié)B能力的材料。
[0016]所述預制混凝土塊的背部設(shè)置有插入到圍堰下游防滲層中的錨固鋼筋。
[0017]所述圍堰下游側(cè)預制混凝土塊為多塊,采用上下層間坐漿錯縫碼砌的結(jié)構(gòu)。
[0018]所述圍堰上游堰身的防滲表層厚度為Im?2m ;所述圍堰下游堰身的防滲層厚度為 1-1.5m。
[0019]上述的大流量高水頭防沖刷、防滲過水圍堰結(jié)構(gòu)的施工方法,所述圍堰上游堰身的防滲表層,與堰體內(nèi)部CSG圍堰同層鋪筑、同層加漿振搗、同時升層;所述圍堰下游側(cè)預制混凝土塊上下層間坐漿錯縫碼砌,超前于堰體內(nèi)部CSG圍堰同層鋪筑、同時起到模板功會K。
[0020]所述CSG圍堰1,選用攔河壩及基坑覆蓋層開挖原狀砂礫石,每m3砂礫石材料中加入85kg?10kg的膠凝材料,其中水泥60kg?70kg,粉煤灰25kg?30kg和80kg?95kg的水,用簡易拌和機或反鏟簡易拌和后直接入倉碾壓的方式,形成一種新材料圍堰。
[0021]所述圍堰上游堰身的防滲表層2和圍堰下游堰面的防滲層5材料為在CSG圍堰I材料的基礎(chǔ)上通過補加水泥漿而提高抗?jié)B能力的材料。例如通常采用均勻補加占CSG膠凝材料總用量4%?8%、水灰比為1:0.6的水泥漿。
[0022]例如,本實用新型用于某水電站,工程圍堰為過水圍堰,最大高度達49m,與國內(nèi)已建工程相比,圍堰堰身高、度汛洪峰流量大、堰上水頭高、過水時間長,圍堰總填筑量大。因此,圍堰在結(jié)構(gòu)安全、防沖刷性及抗?jié)B性能等方面工程技術(shù)難度更大。
[0023]采用本實用新型的結(jié)構(gòu),在材料上,直接采用壩基及堰基開挖中的砂礫石層料,不用篩分僅剔除大于250mm粒半徑以上的大漂石,直接用簡易拌和機或反鏟拌和后直接入倉,形成一種新材料圍堰。
[0024]為滿足圍堰防滲要求,在堰身上游面Im?2m的范圍內(nèi),采用抽槽或插孔方式,均勻補加4%?8%、水灰比為1:0.6的水泥漿,使其改良為有抗?jié)B能力的建筑材料(變態(tài)CSG),滲透系數(shù)最低可達W5,滿足結(jié)構(gòu)安全要求。
[0025]變態(tài)CSG雖然抗?jié)B能力及抗壓強度有一定幅度的提高,但獲得的抗壓強度還不滿足大流量、高水頭及長時段的沖刷要求;若選擇“金包銀”的結(jié)構(gòu)形式,常態(tài)混凝土模板支立、澆筑及待強等施工環(huán)節(jié),會嚴重制約圍堰上升速度;通過反復試驗及比選,推薦采用預制混凝土塊型式,滿足了抗沖刷及快速施工要求。預制混凝土塊可在其他場地預制,不占用圍堰倉面,安裝速度快,不占用直線工期,且可起到CSG模板作用。
[0026]利用開挖料作為料源的大江大河水電站,在過水CSG圍堰上采用變態(tài)CSG+預制混凝土塊體,解決圍堰防沖、防滲。具體說,是采用河床基坑覆蓋層開挖料,直接拌和填筑圍堰,開發(fā)出新型防沖、防滲體系,即解決工程建設(shè)需要問題,同時減少對環(huán)境影響,節(jié)省工程投資。
[0027]通過在CSG表面設(shè)置變態(tài)CSG+預制混凝土塊的型式,解決圍堰堰身防滲和防沖刷問題。通過采用變態(tài)CSG+預制混凝土塊,在滿足安全運行的前提下,解決大流量、高水頭度汛安全及環(huán)保等技術(shù)難題,大幅度節(jié)省工程投資的大流量高水頭CSG圍堰防滲及防沖的新型式。
[0028]在圍堰下游側(cè)表面,按臺階型鋪設(shè)預制混凝土塊、通過錨固鋼筋固定在圍堰堰體上,起到防沖刷功能。圍堰上游堰面的防滲表層,與堰體內(nèi)部CSG圍堰同層鋪筑、同層加漿振搗、同時升層;所述圍堰下游側(cè)預制混凝土塊上下層間坐漿錯縫碼砌,超前于堰體內(nèi)部CSG圍堰上升。除結(jié)構(gòu)功能外,還起到模板功能。
[0029]枯期,圍堰通過變態(tài)CSG防滲體系阻水,防止堰體透水,以致基坑灌水,影響工程正常施工;汛期,洪水翻過堰頂泄洪,加固好的預制混凝土塊體起到防沖刷作用,防止?jié)⒀?;汛后,排干基坑積水,繼續(xù)工程施工。同時,在圍堰施工時,預制混凝土塊體起到模板作用。
[0030]以上所述的實施例僅用于說明本實用新型的技術(shù)思想及特點,其目的在于使本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員能夠理解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施,不能僅以本實施例來限定本實用新型的專利范圍,即凡本實用新型所揭示的精神所作的同等變化或修飾,仍落在本實用新型的專利范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種大流量高水頭防沖刷、防滲過水圍堰結(jié)構(gòu),包括坐落在開挖后的河床基巖上的利用河床開挖料作為主要料源的CSG圍堰(I),其特征在于,在CSG圍堰(I)上游表面設(shè)置有堰身的防滲表層(2),在CSG圍堰(I)上游堰腳設(shè)置有堰基防滲帷幕(3),在CSG圍堰(I)下游表面設(shè)置有圍堰下游堰身的防滲層(5),在圍堰下游堰身的防滲層(5)表面設(shè)置有預制混凝土塊(4),在CSG圍堰(I)堰頂設(shè)置有常態(tài)混凝土防護覆蓋(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大流量高水頭防沖刷、防滲過水圍堰結(jié)構(gòu),其特征在于,所述圍堰上游堰身的防滲表層(2)和圍堰下游堰身的防滲層(5)材料為在CSG圍堰(I)材料的基礎(chǔ)上通過補加水泥楽從而提尚抗?jié)B能力的材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大流量高水頭防沖刷、防滲過水圍堰結(jié)構(gòu),其特征在于,所述預制混凝土塊(4)的背部設(shè)置有插入到圍堰下游防滲層(5)中的錨固鋼筋(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大流量高水頭防沖刷、防滲過水圍堰結(jié)構(gòu),其特征在于,所述圍堰下游側(cè)預制混凝土塊(4)為多塊,采用上下層間坐漿錯縫碼砌的結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的大流量高水頭防沖刷、防滲過水圍堰結(jié)構(gòu),其特征在于,所述圍堰上游堰身的防滲表層(2)厚度為Im?2m ;所述圍堰下游堰身的防滲層(5)厚度為1-1.5mο
【專利摘要】本實用新型公開了一種大流量高水頭防沖刷、防滲過水圍堰結(jié)構(gòu),包括坐落在開挖后的河床基巖上的利用河床開挖料作為主要料源的CSG圍堰,在CSG圍堰上游表面設(shè)置有堰身的防滲表層,在CSG圍堰上游堰腳設(shè)置有堰基防滲帷幕,在CSG圍堰下游表面設(shè)置有圍堰下游堰身的防滲層,在圍堰下游堰身的防滲層表面設(shè)置有預制混凝土塊,在CSG圍堰堰頂設(shè)置有常態(tài)混凝土防護覆蓋。所述圍堰上游堰身的防滲表層和圍堰下游堰身的防滲層材料為在CSG圍堰材料的基礎(chǔ)上通過補加水泥漿從而提高抗?jié)B能力的材料。本實用新型整體布置簡單,做到了就地取材,廢物利用,簡化工藝,是環(huán)境友好型工程。解決了大流量高水頭過水CSG圍堰防沖、防滲新型及環(huán)保等技術(shù)難題,大幅度的減少工程量及節(jié)省工程投資。
【IPC分類】E02D19-04
【公開號】CN204551497
【申請?zhí)枴緾N201520130174
【發(fā)明人】鄭愛武, 薛寶臣, 陳江, 范建章, 肖海斌, 顧偉, 龔永生, 遲福東, 代振峰, 張金海, 白宇, 張向東
【申請人】華能瀾滄江水電股份有限公司, 中國電建集團北京勘測設(shè)計研究院有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年3月6日