一种预防漫顶危害的土石坝结构及施工方法与流程

专利2025-12-23  8


本申请涉及土石坝工程,尤其涉及一种预防漫顶危害的土石坝结构及施工方法。


背景技术:

1、土石坝最忌洪水漫顶,在已经发生的一些洪水漫顶事故中均造成了不小的经济损失。对于下游分布重要防洪对象的土石坝工程,需要考虑超标洪水的危害进行溃坝风险分析,并采用相应预防措施,例如设置非常溢洪道、增加大坝的安全超高等。但是作为一种低概率事件,如果相应的措施引起的投资较大,必然影响其应用的范围。因此设计一种能够在一般土石坝工程中推广使用的结构简易且费用低廉的结构措施,对于预防和降低土石坝漫顶危害,提高土石坝风险应对能力具有重要的意义。


技术实现思路

1、本申请实施例第一方面提供一种预防漫顶危害的土石坝结构,该预防漫顶危害的土石坝结构在结构简易、费用低廉的同时,还能够有效提高土石坝应对超标洪水等存在的漫顶风险。

2、本申请实施例第一方面提供的预防漫顶危害的土石坝结构包括:大坝,所述大坝沿长度方向的两侧与山体基岩结合;

3、自匮式防浪墙,所述自匮式防浪墙设置于所述大坝的坝顶部位,且所述自匮式防浪墙位于所述大坝靠近所述山体基岩位置的至少一侧,所述自匮式防浪墙包括自匮缺口和自匮门,所述自匮缺口用于自匮形成排水缺口,所述自匮门封堵设置于所述自匮缺口的位置;

4、坝顶排水沟,所述坝顶排水沟设置于所述自匮式防浪墙的下游侧,所述坝顶排水沟与所述自匮缺口连通;

5、截水沟,所述截水沟设置于所述大坝的下游侧,所述截水沟与所述坝顶排水沟连通。

6、本申请实施例提供的预防漫顶危害的土石坝结构还可以具有如下附加的技术特征:

7、在一种可选的方案中,所述自匮门通过门轴轴套和门轴轴承与所述自匮式防浪墙的结构混凝土进行铰接,所述自匮门的侧边通过限位件和锚栓固定于所述自匮式防浪墙,所述自匮门朝向所述坝顶排水沟的一侧通过锁定构件与所述自匮式防浪墙连接。

8、在一种可选的方案中,所述限位件包括钢板和角钢,所述钢板连接设置于所述自匮门的顶边和两侧边,所述角钢连接设置于所述自匮门的底侧;所述锁定构件包括弹簧铰链或具有弹性功能的卡件。

9、在一种可选的方案中,所述自匮式防浪墙位于所述大坝靠近所述山体基岩位置的两侧,所述自匮缺口位于所述大坝的坝顶以下。

10、在一种可选的方案中,所述坝顶排水沟分别与两侧的所述自匮缺口连通,所述截水沟位于所述大坝与两侧山体的交接部位,且所述截水沟分别与两侧的所述坝顶排水沟连通。

11、在一种可选的方案中,所述截水沟包括断面过渡段和排水沟标准段,所述断面过渡段连通所述坝顶排水沟和所述排水沟标准段,且所述坝顶排水沟、所述断面过渡段和所述排水沟标准段之间连接的结构缝均设置有止水结构,所述坝顶排水沟的顶部设置有盖板。

12、在一种可选的方案中,所述截水沟的流断面不小于所述坝顶排水沟的一半,所述截水沟每隔预设间隔设置有结构缝,所述结构缝设置有止水结构;所述大坝的下游设置有挡墙,所述截水沟的出口位于所述挡墙的下游。

13、本申请实施例第二方面提供一种土石坝结构的施工方法,所述土石坝结构为第一方面实施例中的预防漫顶危害的土石坝结构,所述施工方法包括以下步骤:

14、1)在自匮式防浪墙的浇筑过程中,根据结构要求,预留自匮缺口,在所述自匮缺口位置预埋门轴轴套,预埋止水结构;

15、2)浇筑大坝坝顶区的坝顶排水沟,在坝顶排水沟的顶部设置盖板;

16、3)完成所述大坝的施工后进行截水沟的施工,将所述截水沟与所述坝顶排水沟连通;

17、4)对所述自匮门上游面的限位板和锁定构件进行安装,通过门轴轴承和门轴轴套将所述自匮门安装于所述自匮式防浪墙;

18、5)翻转关闭所述自匮门,通过所述锁定构件将所述自匮门进行锁定,然后采用丁基胶带将所述自匮门四周与所述限位板之间形成的空隙进行黏贴封闭。

19、在一种可选的方案中,所述步骤3)中对所述截水沟进行施工时包括以下步骤:

20、将所述截水沟设置在所述大坝与山体的交接部位,且所述截水沟的过流断面不小于坝顶排水沟的一半,在所述截水沟上每12米左右施工设置结构缝,然后在结构缝设置止水结构。

21、本申请实施例的有益效果在于:

22、本申请实施例中的土石坝结构在设定水位下,自匮式防浪墙的自匮缺口自匮形成排水缺口,水流通过坝顶排水沟和下游的截水沟安全排泄至大坝下游,降低超标洪水等造成的漫顶风险或者在出现漫顶险情后,通过两岸排泄,降低漫顶水头,从而达到降低或消除风险的目的。该土石坝结构的结构简易、费用低廉,新增结构或结构调整引起的投资少,也不会增加施工的难度。按照2m排水沟的过流能力进行估算,每秒可下泄15m3/s的洪水,对于一些投资较少的中小型水库而言,是提高超标洪水防洪能力的一种切实可行的措施。

23、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本申请。



技术特征:

1.一种预防漫顶危害的土石坝结构,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的预防漫顶危害的土石坝结构,其特征在于,所述自匮门通过门轴轴套和门轴轴承与所述自匮式防浪墙的结构混凝土进行铰接,所述自匮门的侧边通过限位件和锚栓固定于所述自匮式防浪墙,所述自匮门朝向所述坝顶排水沟的一侧通过锁定构件与所述自匮式防浪墙连接。

3.根据权利要求2所述的预防漫顶危害的土石坝结构,其特征在于,所述限位件包括钢板和角钢,所述钢板连接设置于所述自匮门的顶边和两侧边,所述角钢连接设置于所述自匮门的底侧;所述锁定构件包括弹簧铰链或具有弹性功能的卡件。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的预防漫顶危害的土石坝结构,其特征在于,所述自匮式防浪墙位于所述大坝靠近所述山体基岩位置的两侧,所述自匮缺口位于所述大坝的坝顶以下。

5.根据权利要求4所述的预防漫顶危害的土石坝结构,其特征在于,所述坝顶排水沟分别与两侧的所述自匮缺口连通,所述截水沟位于所述大坝与两侧山体的交接部位,且所述截水沟分别与两侧的所述坝顶排水沟连通。

6.根据权利要求1-3中任一项或权利要求5所述的预防漫顶危害的土石坝结构,其特征在于,所述截水沟包括断面过渡段和排水沟标准段,所述断面过渡段连通所述坝顶排水沟和所述排水沟标准段,且所述坝顶排水沟、所述断面过渡段和所述排水沟标准段之间连接的结构缝均设置有止水结构,所述坝顶排水沟的顶部设置有盖板。

7.根据权利要求6所述的预防漫顶危害的土石坝结构,其特征在于,所述截水沟的流断面不小于所述坝顶排水沟的一半,所述截水沟每隔预设间隔设置有结构缝,所述结构缝设置有止水结构;所述大坝的下游设置有挡墙,所述截水沟的出口位于所述挡墙的下游。

8.一种土石坝结构的施工方法,其特征在于,所述土石坝结构为权利要求1-7中任一项所述的预防漫顶危害的土石坝结构,所述施工方法包括以下步骤:

9.根据权利要求8所述的土石坝结构的施工方法,其特征在于,所述步骤3)中对所述截水沟进行施工时包括以下步骤:


技术总结
本申请涉及一种预防漫顶危害的土石坝结构及施工方法,该预防漫顶危害的土石坝结构包括大坝、自匮式防浪墙、坝顶排水沟和截水沟;其中,大坝沿长度方向的两侧与山体基岩结合;自匮式防浪墙设置于大坝的坝顶部位,且自匮式防浪墙位于大坝靠近山体基岩位置的至少一侧,自匮式防浪墙包括自匮缺口和自匮门,自匮缺口用于自匮形成排水缺口,自匮门封堵设置于自匮缺口的位置;坝顶排水沟设置于自匮式防浪墙的下游侧,坝顶排水沟与自匮缺口连通;截水沟设置于大坝的下游侧,截水沟与坝顶排水沟连通。该预防漫顶危害的土石坝结构在结构简易、费用低廉的同时,还能够有效提高土石坝应对超标洪水等存在的漫顶风险。

技术研发人员:朱安龙,田钊
受保护的技术使用者:中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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