一种能够防渗及排水的碾压混凝土水坝

1.本实用新型属于水坝技术领域，具体涉及一种能够防渗及排水的碾压混凝土水坝。

背景技术：

2.水坝，是拦截江河渠道水流以抬高水位或调节流量的挡水建筑物；通过建筑水坝，可形成水库、抬高水位、调节径流和集中水头，所以水坝具有防洪、供水、灌溉、水力发电、改善航运等作用。
3.用碾压混凝土建筑水坝，具有施工较快和成本较低的优点，但是碾压混凝土由于胶凝材料较少，和易性相对较差，因而碾压质量较难保持均匀，骨料容易分离，容易形成微小通道，这些微小的通道往往成为集中渗流的通道，所以影响了坝体的防渗性能。
4.现有技术中最常用的是在坝体上游面采用二级配富胶凝材料全断面碾压混凝土结构防渗，如《碾压混凝土技术》中碾压混凝土坝文章记载。这种防渗结构的关键在于：一、需要确定合适的混凝土配合比；二、层面施工时，需要保证层面结合良好。但是在施工过程中，层面施工质量具有不确定性,使其防渗效果难以保证,因此水坝的局部区域易发生较大的渗流，所以需要一种防渗效果好的碾压混凝土水坝。

技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种能够防渗及排水的碾压混凝土水坝，解决现有技术中水坝上游的防渗结构，因层面施工质量具有不确定性,而使其防渗效果难以保证,使水坝的局部区域易发生较大的渗流的技术问题。
6.本实用新型解决其技术问题所采用的方案是：
7.一种能够防渗及排水的碾压混凝土水坝，包括由碾压混凝土铺设而成的水坝本体，水坝本体设置在基座上，基座设置在混凝土地基上，水坝本体的迎水面为直立面，水坝本体的迎水面设置有防渗层和缓冲防渗层，缓冲防渗层位于水坝本体和防渗层之间，防渗层和缓冲防渗层均设置在基座上；缓冲防渗层包括沿水坝本体长度方向间隔设置在基座上的多个缓冲柱，相邻两个缓冲柱之间沿竖直方向间隔设置多个分隔板，每个分隔板的两端均和相应的两个缓冲柱连接，每个分隔板均和防渗层的侧壁连接，多个缓冲柱和多个分隔板相互连接成网格状结构；每个分隔板上间隔设置一排排水孔，相邻两个缓冲柱之间的分隔板，其最下方的分隔板和基座上表面之间具有间隙，每个间隙的两侧分别被水坝本体的侧壁和防渗层的侧壁封闭，形成一个用于集水的腔体，每个腔体均通过对应的一根排水管，将腔体中聚集的水排出水坝。
8.通过设置防渗层，作为水坝的第一层防渗结构；通过设置缓冲防渗层，作为水坝的第二层防渗结构，使渗入缓冲防渗层的水能够通过排水管排出，所以减少了向水坝本体渗流的渗水量；所以通过设置两层防渗结构，提高了水坝的防渗性能；呈网格状的连接结构使多个缓冲柱和多个分隔板连为一个整体，以此提高缓冲防渗层的稳定性，同时网格状结构
具有较强的传力效果，可以起到缓冲作用，保护大坝本体；通过在每个分隔板上设置一排排水孔，当水渗至防渗层背水面的侧壁上时，水沿防渗层的侧壁向下流动，直至流到相应分隔板上，流到分隔板上的水通过排水孔排至下方的分隔板上，然后水依次向下流动，直至排入集水的腔体中通过排水管排出水坝。
9.进一步的是，每个分隔板的上表面均向下凹陷形成一个凹槽，每个排水孔的进水口均位于相应凹槽的底壁上，渗流至相应分隔板上的水能够汇聚在相应的凹槽中，并通过排水孔排出凹槽。
10.通过设置凹槽，当水渗至防渗层背水面的侧壁，并沿防渗层的侧壁向下流动时，水能汇流至相应分隔板的凹槽中，并通过凹槽中的排水孔排出凹槽，所以减少了分隔板上的水和水坝本体的接触量，减少了向水坝本体渗流的渗水量。
11.进一步的是，相邻两个缓冲柱之间的多个分隔板，其最上层分隔板的上方均设置一个第一爬梯，每个第一爬梯均安装在防渗层的侧壁上；上下相邻的两个分隔板之间均设有一个第二爬梯，每个第二爬梯的上端位于上方分隔板的排水孔中，每个第二爬梯的下端位于下方分隔板的排水孔中。
12.通过设置第一爬梯，使工作人员可以通过第一爬梯下至最上方分隔板(即相邻两个缓冲柱之间最上方的分隔板)；通过设置第二爬梯，使工作人员可以通过第二爬梯，向上方分隔板或向下方分隔板移动；所以通过设置第一爬梯和第二爬梯，使工作人员能够方便的进入缓冲防渗层内部，进行观察和检修。
13.进一步的是，每个缓冲柱和水坝本体之间均通过多根钢筋连为一体，每根钢筋的一端嵌入于水坝本体中，每根钢筋的另一端嵌入于缓冲柱中。
14.通过设置钢筋，使缓冲柱和水坝本体可以牢固的连为一体。
15.进一步的是，防渗层沿水流方向依次包括沥青砂浆层和由硅酸盐水泥制成的防渗面板，沥青砂浆层浇筑在防渗面板侧面，防渗面板与分隔板和缓冲柱连接，第一爬梯安装在防渗面板的侧壁上。
16.通过设置沥青砂浆层和防渗面板，作为第一层防渗结构，该结构具有较强的防渗效果，能够拦截大部分的渗水量，减小缓冲防渗层的排水压力；缓冲防渗层作为第二层防渗结构，将剩余的大部分渗水量通过排水管排出大坝；所以能够继续向水坝本体发生渗流的渗水量非常小，所以整个装置的防渗性能较好。
17.进一步的是，防渗面板下方的混凝土地基中设有止水帷幕。
18.通过设置止水帷幕，当渗入地基的水渗至止水帷幕时，止水帷幕能够避免水继续向下游方向渗流；所以通过设置止水帷幕，使水坝的防渗水功能更加完善，止水帷幕整体为一个沿水坝本体的长度方向设置的止水墙。
19.进一步的是，水坝本体靠近下游的一侧为倾斜面，倾斜面上铺设有沥青层。
20.水坝本体的倾斜面，由上游方向向下游方向由高向低倾斜设置，通过设置沥青层，能够提升水坝背水面的防渗效果。
21.进一步的是，混凝土地基中设有多根渗水管。
22.通过设置多根渗水管，渗水管的上端延伸至基座，渗水管的下端延伸至地下，当水渗至基座时，水可以渗流至相应的渗水管中，沿渗水管排至地下。
23.本实用新型的有益效果是：
24.1、由于碾压混凝土具有施工快和成本低的优点，所以通过使水坝本体由碾压混凝土铺设而成，可以加快水坝的施工，同时还能降低水坝的成本。
25.2、通过设置防渗层，作为水坝的第一层防渗结构；通过设置缓冲防渗层，作为水坝的第二层防渗结构，使渗入缓冲防渗层的水能够通过排水管排出，所以减少了向水坝本体渗流的渗水量，所以通过设置两层防渗结构，提高了水坝的防渗性能。
26.3、通过设置第一爬梯和第二爬梯，使工作人员能够方便的进入缓冲防渗层内部，进行观察和检修。
27.4、通过设置止水帷幕，当渗入地基的水渗至止水帷幕时，止水帷幕能够避免水继续向下游方向渗流；所以通过设置止水帷幕，使水坝的防渗水功能更加完善。
附图说明
28.图1显示了本实用新型的结构示意图。
29.图2显示了图1的左视图。
30.图3显示了缓冲防渗层的结构示意图。
31.图4显示了第一爬梯和第二爬梯的安装位置示意图。
32.图5显示了钢筋和水坝本体的连接关系示意图。
33.图中零部件、部件及编号：基座101、渗水管102、混凝土地基103、防渗层2、防渗面板201、沥青砂浆层202、止水帷幕203、排水管204、缓冲防渗层3、缓冲柱301、分隔板302、排水孔303、第一爬梯304、第二爬梯305、水坝本体401、沥青层402、钢筋403。
具体实施方式
34.下面给出本实用新型的具体实施方法，并结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.实施例一：
36.如图1、图2和图3所示，图1和图3只显示了碾压混凝土水坝和缓冲防渗层的一部分，其余部分因结构相同而未显示，一种能够防渗及排水的碾压混凝土水坝，包括由碾压混凝土铺设而成的水坝本体401，水坝本体401设置在基座101上，基座101设置在混凝土地基103上，水坝本体401的迎水面为直立面，水坝本体401的迎水面设置有防渗层2和缓冲防渗层3，缓冲防渗层3位于水坝本体401和防渗层2之间，防渗层2和缓冲防渗层3均设置在基座101上；缓冲防渗层3包括沿水坝本体401长度方向间隔设置在基座101上的多个缓冲柱301，相邻两个缓冲柱301之间沿竖直方向间隔设置多个分隔板302，每个分隔板302的两端均和相应的两个缓冲柱连接，每个分隔板302均和防渗层2的侧壁连接，多个缓冲柱301和多个分隔板302相互连接成网格状结构；每个分隔板302上间隔设置一排排水孔303，相邻两个缓冲柱301之间的分隔板302，其最下方的分隔板302和基座101上表面之间具有间隙，每个间隙的两侧分别被水坝本体401的侧壁和防渗层2的侧壁封闭，形成一个用于集水的腔体，每个腔体均通过对应的一根排水管204，将腔体中聚集的水排出水坝，排水管204的一部分位于基座101中，另一部分位于混凝土地基103中，排水管的排水口通往水坝的下游。
37.如图3所示，每个分隔板302的上表面均向下凹陷形成一个凹槽，每个排水孔303的进水口均位于相应凹槽的底壁上，在本实施例中每个分隔板302的长度方向和水流方向垂直，凹槽沿分隔板的长度方向开设，当水流至分隔板上的凹槽时，水先沿凹槽一侧的侧壁流入凹槽，流入凹槽的水被另一侧侧壁阻挡，使水汇聚在凹槽中，并通过排水孔排出凹槽。
38.如图4所示，相邻两个缓冲柱301之间的多个分隔板302，其最上层分隔板302的上方均设置一个第一爬梯304，每个第一爬梯304均安装在防渗层2的侧壁上；上下相邻的两个分隔板之间均设有一个第二爬梯305，每个第二爬梯305的上端位于上方分隔板302的排水孔303中，每个第二爬梯305的下端位于下方分隔板302的排水孔303中。
39.如图5所示，每个缓冲柱和水坝本体401之间均通过多根钢筋403连为一体，每根钢筋403的一端嵌入于水坝本体401中，每根钢筋403的另一端嵌入于缓冲柱301中。
40.如图2所示，防渗层2沿水流方向依次包括沥青砂浆层202和由硅酸盐水泥制成的防渗面板201，沥青砂浆层202浇筑在防渗面板201侧面，防渗面板201与分隔板和缓冲柱301连接，第一爬梯304安装在防渗面板201的侧壁上。
41.如图2所示，防渗面板201下方的混凝土地基103中设有止水帷幕203。
42.如图5所示，水坝本体4靠近下游的一侧为倾斜面，倾斜面上铺设有沥青层402。
43.如图1所示，混凝土地基103中设有多根渗水管102，渗水管102的上端延伸至基座101，渗水管102的下端延伸至地下。
44.基座101为砂岩材质。

技术特征：

1.一种能够防渗及排水的碾压混凝土水坝，包括由碾压混凝土铺设而成的水坝本体(401)，水坝本体(401)设置在基座(101)上，基座(101)设置在混凝土地基(103)上，其特征在于，水坝本体(401)的迎水面为直立面，水坝本体(401)的迎水面设置有防渗层(2)和缓冲防渗层(3)，缓冲防渗层(3)位于水坝本体(401)和防渗层(2)之间，防渗层(2)和缓冲防渗层(3)均设置在基座(101)上；缓冲防渗层(3)包括沿水坝本体(401)长度方向间隔设置在基座(101)上的多个缓冲柱(301)，相邻两个缓冲柱之间沿竖直方向间隔设置多个分隔板(302)，每个分隔板(302)的两端分别与相应的两个缓冲柱连接，每个分隔板(302)均和防渗层(2)的侧壁连接，多个缓冲柱(301)和多个分隔板(302)相互连接成网格状结构；每个分隔板(302)上间隔设置一排排水孔(303)，相邻两个缓冲柱(301)之间的分隔板(302)，其最下方的分隔板(302)和基座(101)上表面之间具有间隙，每个间隙的两侧分别被水坝本体(401)的侧壁和防渗层(2)的侧壁封闭，形成一个用于集水的腔体，每个腔体均通过对应的一根排水管(204)，将腔体中聚集的水排出水坝。2.根据权利要求1所述的一种能够防渗及排水的碾压混凝土水坝，其特征在于，每个分隔板(302)的上表面均向下凹陷形成一个凹槽，每个排水孔(303)的进水口均位于相应凹槽的底壁上，渗流至相应分隔板上的水能够汇聚在相应的凹槽中，并通过排水孔排出凹槽。3.根据权利要求2所述的一种能够防渗及排水的碾压混凝土水坝，其特征在于，相邻两个缓冲柱(301)之间的多个分隔板(302)，其最上层分隔板(302)的上方均设置一个第一爬梯(304)，每个第一爬梯(304)均安装在防渗层(2)的侧壁上；上下相邻的两个分隔板之间均设有一个第二爬梯(305)，每个第二爬梯(305)的上端位于上方分隔板(302)的排水孔(303)中，每个第二爬梯(305)的下端位于下方分隔板(302)的排水孔(303)中。4.根据权利要求3所述的一种能够防渗及排水的碾压混凝土水坝，其特征在于，每个缓冲柱和水坝本体(401)之间均通过多根钢筋(403)连为一体，每根钢筋(403)的一端嵌入于水坝本体(401)中，每根钢筋(403)的另一端嵌入于缓冲柱(301)中。5.根据权利要求4所述的一种能够防渗及排水的碾压混凝土水坝，其特征在于，防渗层(2)沿水流方向依次包括沥青砂浆层(202)和由硅酸盐水泥制成的防渗面板(201)，沥青砂浆层(202)浇筑在防渗面板(201)侧面，防渗面板(201)与分隔板(302)和缓冲柱(301)连接，第一爬梯(304)安装在防渗面板(201)的侧壁上。6.根据权利要求5所述的一种能够防渗及排水的碾压混凝土水坝，其特征在于，防渗面板(201)下方的混凝土地基(103)中设有止水帷幕(203)。7.根据权利要求6所述的一种能够防渗及排水的碾压混凝土水坝，其特征在于，水坝本体(401)靠近下游的一侧为倾斜面，倾斜面上铺设有沥青层(402)。8.根据权利要求7所述的一种能够防渗及排水的碾压混凝土水坝，其特征在于，混凝土地基(103)中设有多根渗水管(102)。

技术总结

本实用新型公开了一种能够防渗及排水的碾压混凝土水坝，包括水坝本体，水坝本体设置在基座上，基座设置在混凝土地基上，水坝本体的迎水面为直立面，水坝本体的上游设有防渗层，水坝本体和防渗层之间设有缓冲防渗层；缓冲防渗层包括设置在基座上的多个缓冲柱，相邻两个缓冲柱之间间隔设置多个分隔板，多个缓冲柱和多个分隔板连接成网格状结构；每个分隔板上设置一排排水孔，相邻两个缓冲柱之间的分隔板，其最下方的分隔板和基座上表面之间具有间隙，每个间隙的两侧分别被水坝本体和防渗层封闭，形成一个用于集水的腔体，每个腔体均通过对应的一根排水管，将腔体中聚集的水排出水坝，所以提供了一种防渗效果好的碾压混凝土水坝。坝。坝。