申请/专利权人：长江勘测规划设计研究有限责任公司

申请日：2019-05-15

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN110080173B

主分类号：E02B7/06

分类号：E02B7/06;E02B8/00;B01D36/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2019.08.27#实质审查的生效;2019.08.02#公开

摘要：本发明属于面板堆石坝工程，具体为一种面板坝反滤结构。一种面板坝反滤结构，包含单独或组合设置在垫层料内部、过渡料底部、垫层料与过渡料之间的反滤结构层；所述反滤结构层包括至少一层反滤网或反滤网和加筋网；所述反滤网和加筋网复合连接。本发明通过在面板坝坝体结构中增设反滤结构层，阻止或减少垫层料细颗粒流失，增加面板坝垫层料抗渗能力，提高面板坝渗流安全。本发明结构简单、增加投资少、提高面板坝渗流安全效果好。

主权项：1.一种面板坝反滤结构，其特征在于：包含单独或组合设置在垫层料（2）内部、过渡料（4）底部、垫层料（2）与过渡料（4）之间的反滤结构层（3）；所述反滤结构层（3）包括至少一层反滤网（3.1）或反滤网（3.1）和加筋网（3.2）；所述反滤网（3.1）和加筋网（3.2）复合连接；所述反滤结构层（3）通过固定件固定在坝体中，固定件为锚钉（3.3）；所述反滤结构层（3）垂直渗透系数大于1.0×10-3cms；所述反滤结构层（3）布置多层加筋网（3.2）和反滤网（3.1）时，加筋网（3.2）和反滤网（3.1）交替布置。

全文数据：一种面板坝反滤结构技术领域本发明属于面板堆石坝工程，具体为一种面板坝反滤结构。背景技术混凝土面板堆石坝自上游至下游主要坝体结构分为：混凝土面板及结构缝止水、垫层料、过渡料、堆石体、下游护坡。混凝土面板堆石坝具有坝体断面小、施工方便、工期短、导流简单、造价低等优点，该坝型在水利工程中应用较广泛。由于施工质量、设计质量等原因，混凝土面板堆石坝比较常见的病害是坝体渗漏。综合分析国内外出现渗漏险情的混凝土面板坝工程案例，大坝结构主要病害特征为：混凝土面板出现裂缝、变形塌陷、挤压破坏，结构缝止水失效，垫层料松散、细颗粒流失。混凝土面板堆石坝坝体出现渗漏险情的主要原因：混凝土面板、止水是组成坝体防渗的主要结构，混凝土面板、止水结构出现缺陷而导致渗漏，渗漏水流带走垫层料的细颗粒；垫层料细颗粒流失、疏松，加剧混凝土面板不均匀沉降、开裂、挤压破坏及止水失效，加大渗漏流量，进一步加剧垫层料细颗粒流失、疏松，形成恶性循环，导致大坝漏水量增大、出现险情。根据《混凝土面板堆石坝设计规范》SL228-2013，垫层料颗粒小于5mm的颗粒含量宜为35％～55％，细颗粒含量较高；过渡料位于垫层料下游，对垫层料起反滤保护作用。过渡料要求级配连续，最大粒径不超过300mm，一般利用开采的堆石料作为过渡料。实际工程中，过渡料不均一，质量控制难度大，对垫层料细颗粒的反滤作用难以保证；而且，一旦面板破损或止水破坏，垫层区渗透比降较大，垫层料细颗粒容易被水流带走而导致垫层料疏松、沉陷，大坝面板沉降变形加剧、面板开裂，大坝渗漏量加大。发明内容针对上述问题，本发明提出一种面板坝反滤结构。本发明通过在面板坝坝体结构中增设反滤结构层，阻止或减少垫层料细颗粒流失，增加面板坝垫层料抗渗能力，提高面板坝渗流安全。一种面板坝反滤结构，包含单独或组合设置在垫层料内部、过渡料底部、垫层料与过渡料之间的反滤结构层；所述反滤结构层包括至少一层反滤网或反滤网和加筋网；所述反滤网和加筋网复合连接。进一步的，所述反滤结构层通过固定件固定在坝体中，固定件优选为锚钉。进一步的，所述反滤结构层垂直渗透系数大于1.0×10-3cms。进一步的，所述反滤结构层布置多层加筋网和反滤网时，加筋网和反滤网交替布置。本发明还提供一种面板坝，包括反滤结构层，反滤结构层为上述的反滤结构层。本发明通过在面板坝坝体结构中增设反滤结构层，阻止或减少垫层料细颗粒流失，增加面板坝垫层料抗渗能力，提高面板坝渗流安全。本发明结构简单、增加投资少、提高面板坝渗流安全效果好。附图说明图1为面板坝横断面示意图。图2为本发明的反滤结构层示意图。图3a为反滤网大样示意图。图3b为加筋网大样示意图。其中：1-混凝土面板；2-垫层料；3-反滤结构层；3.1-反滤网；3.2-加筋网；3.3-锚钉；4-过渡料；5-主堆石料；6-下游堆石料；7-下游护坡；8-帷幕灌浆。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。参照图1～3b所示，增设反滤结构层的混凝土面板坝主要组成：混凝土面板1、垫层料2、反滤结构层3、过渡料4、主堆石料5、下游堆石料6。反滤结构层3可单独在垫层料2内布置一层或多层，或布置垫层料2与过渡料4交界面，或过渡料4与坝体主堆石料5交界面，还可同时布置在其中两处及以上位置；所述反滤结构层3包括至少一层反滤网3.1或反滤网3.1和加筋网3.2；所述反滤网3.1和加筋网3.2复合连接。如图1所示，在垫层料2与过渡料4之间设置反滤结构层3，当混凝土面板1开裂、破损或者止水局部失效时，对上游垫层料2细颗粒起反滤保护作用，防止垫层料2细颗粒流失、垫层疏松、混凝土面板1沉陷变形。如图2所示，反滤结构层3一般由反滤网3.1、加筋网3.2、锚钉3.3组成，特殊情况可只有反滤网3.1。如图3a所示，所述反滤网3.1是对坝体垫层料细颗粒起反滤作用的主体结构，材料可采用柔性土工网布、金属丝网、或其他柔性材料网，网片层数可采用一层或者多层。反滤网3.1垂直渗透系数大于1.0×10-3cms，网孔形状不限，等效孔径小于0.2～0.5mm。可根据具体工程需要，调节反滤网的孔径，以满足对垫层料反滤要求。反滤网3.1要求柔软性、均一性、透水性及耐久性防腐性能好，具有较高的强度、较大的断裂伸长率。反滤网采用金属丝网时，一般可采用钢丝、铅丝或者其他金属丝制作而成，并进行必要的防腐处理。当渗漏水流通过垫层料2流向下游时，利用反滤网3.1良好的透水性，使水流顺利通过，有效截住水流挟带的细沙、小碎石等细颗粒，保持垫层料2的稳定。同时，由于细颗粒料在反滤网3.1附近聚集，减小了反滤网3.1的渗透系数，自然形成坝体辅助防渗体，可减小坝体渗漏量，有利于面板坝渗流安全。如图3b所示，所述加筋网3.2可采用金属丝网或其他高强度材料网，加筋网3.2与反滤网3.1组成复合结构，提高反滤层结构的强度、摩擦系数，同时保护反滤网3.1。可布置一层或者两层加筋网3.2。布置两层加筋网3.2时，反滤网3.1位于中间，反滤网3.1的上、下游侧各布置一层加筋网3.2。加筋网3.2要求柔软性、均一性、透水性及耐久性防腐性能好，具有较高的强度、较大的断裂伸长率。加筋网采用金属丝网时，一般可采用钢丝、铅丝或者其他金属丝制作而成，并进行必要的防腐处理。网孔形状不限，有效孔径1～5cm，具有自由排水性能。可根据具体工程需要，调节加筋网的孔径。所述锚钉3.3一般为钢材或其他金属材料制作而成的L型或其他形状锚固结构，利用锚钉将反滤结构层固定在坝体中。锚钉梅花型布置，锚钉直径8～12mm，长度15～25cm，间隔距离1.5～3.0m，锚钉直径、长度及间距可根据工程需要调整。本发明适用于新建混凝土面板堆石坝工程、混凝土面板堆石坝加固与改造工程。本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

权利要求：1.一种面板坝反滤结构，其特征在于：包含单独或组合设置在垫层料2内部、过渡料4底部、垫层料2与过渡料4之间的反滤结构层3；所述反滤结构层3包括至少一层反滤网3.1或反滤网3.1和加筋网3.2；所述反滤网3.1和加筋网3.2复合连接。2.根据权利要求1所述的一种面板坝反滤结构，其特征在于：所述反滤结构层3通过固定件固定在坝体中，固定件优选为锚钉3.3。3.根据权利要求1或2所述的一种面板坝反滤结构，其特征在于：所述反滤结构层3垂直渗透系数大于1.0×10-3cms。4.根据权利要求3所述的一种面板坝反滤结构，其特征在于：所述反滤结构层3布置多层加筋网3.2和反滤网3.1时，加筋网3.2和反滤网3.1交替布置。5.一种面板坝，包括反滤结构层，其特征在于：所述反滤结构层为权利要求1-4中任一项所述的反滤结构层。

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