利用水库清淤泥沙加固大坝的淤背体及其施工方法与流程

本发明涉及泥沙淤背加固大坝的方法，具体的说是利用水库清淤泥沙加固大坝的淤背体及其施工方法。

背景技术：

目前，我国部分水库内的泥沙淤积较为严重，有些水库因泥沙淤积过高，已对水库大坝产生过大的泥沙压力，影响了大坝结构的安全，以及由于泥沙的淤积减少了水库的蓄水库容。

本发明的内容

针对上述水库淤积危及大坝安全和减少库容的问题，本发明提出水库清淤泥沙淤背加固大坝的方法，它不但为水库清淤，增加了水库的蓄水库容，恢复水资源，把清淤出泥沙填于大坝的下游坝坡来加固大坝，提高了大坝的承载能力，而且避免占用土地及造成污染。

本发明解决技术问题采用了如下的技术方案：本发明公开了利用水库清淤泥沙加固大坝的淤背体，包括了淤背体、排水垫、淤背体的冲填和摊铺等。在山谷内有座大坝，该大坝的上游为蓄水的水库，在该大坝的下游面连接有所述的淤背体，该淤背体由库区内淤积的泥沙，经清淤设备输送、冲填、摊铺而成。该淤背体的横断面为上窄下宽的梯形，该淤背体的整个底面有所述的排水垫，该淤背体下游面有护坡构造以及顶面有护顶构造。如果大坝为重力坝或土石坝，则淤背体为所述的大坝等高或部分高度；如果大坝为拱坝，则淤背体为所述的拱坝部分高度。在所述淤背体下游部位的河床上有棱体排水，在该棱体排水下游侧的河床上设置有排水沟，该棱体排水与大坝下游坡脚之间铺设有所述的排水垫，该排水垫的顶面平整。如果大坝是土石坝，则所述排水垫与该土石坝的排水体衔接。

所述的淤背体是由大坝库区淤积的泥沙，经清淤设备输送至所述的排水垫上，先在淤背体下游侧用清淤出的泥沙堆筑成围坝，然后在该围坝与大坝下游坝坡、两侧河岸之间冲填清淤出的泥沙水。待该些泥沙中的水渗出后，从两侧向中间对称于大坝中心线进行分层摊铺，这样往复冲填、渗出水、对称分层摊铺完成淤背体。

权利要求1所述利用水库清淤泥沙加固大坝的淤背体施工方法，依次按以下步骤进行，其特征在于：

（1）对淤背体区域内山谷的河床和两侧河岸进行清场，接长大坝的泄水底孔至淤背体区域外，把淤背体区域内的两侧河岸开挖成台阶状，把清淤设备的输泥沙管道从两侧河岸或大坝上引到淤背体区域。

（2）在淤背体的下游侧砌筑棱体排水，在该棱体排水下游侧的河床上开挖排水沟，在该棱体排水至大坝下游坝脚之间的河床上铺筑排水垫。如果大坝是土石坝，则把排水垫与该土石坝的排水体衔接。

（3）启动清淤设备，把该大坝库区淤积的泥沙水，经清淤设备的输泥沙管道输送至排水垫上。先在淤背体的下游侧堆筑成围坝，然后在该围坝与大坝下游坝坡、两侧河岸之间冲填清淤出的泥沙水。待该些泥沙中的水渗出后，从两侧向中间对称于大坝中心线进行分层摊铺，这样往复输送、冲填、渗出水、对称分层摊铺完成淤背体。

（4）砌筑淤背体下游面的护坡构造，待淤背体沉降稳定后，再浇筑淤背体顶面的护顶构造，即完成了淤背体的施工。

本发明采用与已有技术相比，本发明有益效果体现在：本发明公开了利用水库清淤泥沙加固大坝的淤背体，它不但利用汛期水库多余的水量为水库清淤，恢复了水库的蓄水库容，把清淤出的泥沙填于大坝的下游坝坡来加固大坝，提高了大坝的承载能力，而且避免占用土地及造成污染，是理想利用水资源、废物利用、提高大坝安全度的工程措施。

附图说明

图1为本发明的正视布置示意图。

图2为本发明的俯视布置示意图。

图3为本发明的重力坝侧剖视布置示意图。

图4为本发明的土石坝侧剖视布置示意图。

图5为本发明的拱坝侧剖视布置示意图。

图6为本发明的大坝淤背体冲填方式示意图。

图7为本发明的淤背体施工的流程图。

图中标号：1淤背体、2棱体排水、3排水沟、4围坝、5排水垫、6护坡构造、7护顶构造、8清淤设备、9河床、10河岸、11淤积泥沙、12水、13大坝、14接长的泄水底孔、15重力坝、16土石坝、17拱坝、18排水体、19泥沙水。

具体实施方式

参见图1、图2、图3、图4和图5，本发明公开了利用水库清淤泥沙加固大坝13的淤背体1，包括了淤背体1、排水垫5、淤背体1的冲填和摊铺等。在山谷内有座大坝13，该大坝13的上游为蓄水12的水库，在该大坝13的下游面连接有所述的淤背体1，该淤背体1由库区内淤积的泥沙，经清淤设备8输送、冲填、摊铺而成。该淤背体1的横断面为上窄下宽的梯形，该淤背体1的整个底面有所述的排水垫5，该淤背体1下游面有护坡构造6以及顶面有护顶构造7。如果大坝13为重力坝15或土石坝16，则淤背体1为所述的大坝13等高或部分高度；如果大坝13为拱坝17，则淤背体1为所述的拱坝17部分高度。

在所述淤背体1下游部位的河床9上有棱体排水2，在该棱体排水2下游侧的河床9上设置有排水沟3，该棱体排水2与大坝13下游坡脚之间铺设有所述的排水垫5，该排水垫5的顶面平整。如果大坝13是土石坝16，则所述排水垫5与该土石坝16的排水体18衔接。

参见图6，所述的淤背体1是由大坝13库区淤积的泥沙，经清淤设备8输送至所述的排水垫5上，先在淤背体1下游侧用清淤出的泥沙堆筑成围坝4，然后在该围坝4与大坝13下游坝坡、两侧河岸10之间冲填清淤出的泥沙水19。待该些泥沙中19的水12渗出后，从两侧向中间对称于大坝13中心线进行分层摊铺，这样往复冲填、渗出水、对称分层摊铺完成淤背体1。

参见图7，权利要求1所述利用水库清淤泥沙加固大坝13的淤背体1施工方法，依次按以下步骤进行，其特征在于：

（1）对淤背体1区域内山谷的河床9和两侧河岸10进行清场，接长大坝13的泄水底孔14至淤背体1区域外，把淤背体1区域内的两侧河岸10开挖成台阶状，把清淤设备8的输泥沙管道从两侧河岸10或大坝13上引到淤背体1区域。

（2）在淤背体1的下游侧砌筑棱体排水2，在该棱体排水2下游侧的河床9上开挖排水沟3，在该棱体排水2至大坝13下游坝脚之间的河床9上铺筑排水垫5。如果大坝13是土石坝16，则把排水垫5与该土石坝13的排水体18衔接。

（3）启动清淤设备8，把该大坝13库区淤积的泥沙水19，经清淤设备8的输泥沙管道输送至排水垫5上。先在淤背体1的下游侧堆筑成围坝4，然后在该围坝4与大坝13下游坝坡、两侧河岸10之间冲填清淤出的泥沙水19。待该些泥沙中的水12渗出后，从两侧向中间对称于大坝13中心线进行分层摊铺，这样往复输送、冲填、渗出水、对称分层摊铺完成淤背体1。

（4）砌筑淤背体1下游面的护坡构造6，待淤背体1沉降稳定后，再浇筑淤背体1顶面的护顶构造7，即完成了淤背体1的施工。

淤背体1的作用是加固大坝13，堆放清淤出的泥沙11；棱体排水2的作用是为淤背体1排水，保护淤背体1下游坡脚；排水沟3的作用是排出大坝13和淤背体1渗出的水12；围坝4的作用是增加水12深，让水12重密实冲填的泥沙，防止泥沙水19溢出；排水垫5的作用是衔接大坝的排水体18，以及排出淤背体1渗出的水12；护坡构造6的作用是保护淤背体1的下游面，避免雨水等的冲刷；护顶构造7的作用是保护淤背体1的顶面，避免雨水等的冲刷；清淤设备8的作用是吸取、输送库区淤积泥沙的设备；河床9是大坝13位置山谷的底面；河岸10是大坝13位置山谷的两岸；淤积泥沙11是水库淤积的泥沙；水12是水库的蓄水；大坝13是挡水建筑物，如重力坝15、土石坝16、拱坝17等；接长泄水底孔14的作用是接长大坝13泄水的底孔；重力坝15是主要靠自身重力维持稳定的坝体；土石坝16是主要靠自身重力维持稳定的坝体；拱坝17是主要靠两岸推力维持稳定的坝体；排水体18是土石坝16的棱体排水、褥垫排水或贴坡排水等；泥沙水19是清淤设备8从库区吸取的泥沙与水12的混合物。