免管护一体式淤地坝及其施工方法与流程

本发明涉及淤地坝修筑技术领域，尤其是涉及一种免管护一体式淤地坝，本发明还涉及免管护一体式淤地坝的施工方法。

背景技术：

在我国西北黄土高原地区，沟壑纵横，水土流失严重，为了拦截水土流失形成的淤泥，在沟道中修筑了大量的淤地坝。淤地坝的布置一般是根据沟道流域面积的大小，分别在毛、支沟和主沟道修建一系列的梯级坝，淤地坝的修筑对于抬高沟道侵蚀基准面、防治水土流失、滞洪、拦泥、淤地、减少入河泥沙等方面有着十分重要的意义，是小流域综合治理的一项重要措施。

目前修筑的淤地坝由大坝和泄水建筑物组成，大坝一般是就地取材，修建为均质土坝，防洪标准较低。由于淤地坝的数量大、分布分散，管护任务巨大，再加上淤地坝的防洪标准低，在汛期遇超标准洪水翻坝时，易造成淤地坝溃坝冲毁，上游淤地坝溃坝形成的超标洪水又会对下游淤地坝构成威胁，从而形成连锁反应。因此，发明一种防冲刷能力强，可过超标准洪水，免管护的淤地坝就显得尤为迫切和必要。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对上述现有技术存在缺陷，提供一种防洪标准高、防冲刷破坏能力强的免管护一体式淤地坝，本发明还提供免管护一体式淤地坝的施工方法。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的免管护一体式淤地坝，包括均质土坝坝体，为提高护坡的抗冲刷能力，在所述均质土坝坝体的上、下游坝坡表面设置有由筑坝土料和泥质粉细砂固结剂按重量份70~90:10~30之比例均匀拌和而成的混合料摊铺碾压而成的1.0~3.0米厚的防护层。

所述均质土坝坝体的坝顶填筑有2米厚的混合料层，所述混合料层与上、下游坝坡表面摊铺碾压的防护层连为整体，所述混合料层所用的混合料与上、下游坝坡表面的防护层用混合料相同。此种结构的淤地坝增加了上、下游坝坡的抗冲刷能力，使得坝身可以过流（也可以过超标准洪水），进而可以取消泄水建筑物，大大节约了坝体的工程投资。

由于下游坝坡要承受水流的持续冲刷，故下游防护层的厚度要大于上游防护层的厚度，一般情况下，所述上游坝坡的防护层厚度为1.0~1.5米，所述下游坝坡的防护层厚度为2.0~3.0米。

为将坝体内的渗水及时排出，所述均质土坝坝体内间隔埋设有多层排水盲管，所述排水盲管的管口延伸出下游坝坡。

具体施工时，相邻两层所述排水盲管的距离为3米；同一层中相邻两排水盲管之间的距离为3~5米。

本发明的免管护一体式淤地坝的施工方法，包括下述步骤：

第一步，按照均质土坝的设计断面和施工方法碾压填筑均质土坝坝体；

第二步、将筑坝土料和泥质粉细砂固结剂按70~90:10~30之重量份配比均匀拌和成混合料，运输至上、下游坝坡处进行摊铺，与均质土坝坝体同步碾压施工，同时升高；

第三步、在均质土坝坝体内间隔埋设多层排水盲管，使所述排水盲管的管口延伸出下游坝坡；

第四步、在坝顶高程以下2m厚度范围内采用第二步配制的混合料进行填筑，形成的混合料层与上、下游护坡抗冲层连接成为整体，完成免管护一体式淤地坝的施工。

本发明的优点在于施工方便，筑坝造价低，坝坡防冲刷能力强，很好地解决了淤地坝过超标准洪水易溃坝的问题，同时也简化了工程管护任务。

附图说明

图1是本发明淤地坝的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述的免管护一体式淤地坝，包括按常规设计断面碾压填筑的均质土坝坝体1，为提高坝体护坡的抗冲刷能力，在均质土坝坝体1的上游坝坡表面设置有1.0~1.5米厚的防护层--上游护坡层2，在下游坝坡表面设置有2.0~3.0米厚的防护层--下游抗冲层3，防护层所用的混合料由筑坝土料（黄土）和泥质粉细砂固结剂按重量份70~90:10~30之比例均匀拌和而成（实际施工时，可根据具体筑坝土料的土质在本发明公开的范围内进行适当调整），其中的泥质粉细砂固结剂由煅烧泥质粉细砂细粉和矿粉、水泥按70~80%:5~10%:10~25%之重量百分比配制而成，该泥质粉细砂固结剂的具体制备方法见发明专利申请《一种砂土固结剂的制造方法》（申请号201811405697.5，申请日2018、11、23日）；为保证坝身可以过流，且过超标准洪水时不会溃坝，在均质土坝坝体1的坝顶填筑有2米厚的混合料层4，混合料层4与上游护坡层2和下游抗冲层3连为整体，其中混合料层4所用的混合料与上游护坡层2和下游抗冲层3所用的混合料相同；为及时将坝体内的渗水排出坝体外以增加坝体的稳定性，在均质土坝坝体1内间隔埋设有多层排水盲管5，一般情况下，坝体高度每上升3米，即在坝体内埋设一层排水盲管5，同一层中相邻两排水盲管之间的距离为3~5米（实际施工时，可根据具体的土质情况进行适当调整），排水盲管5靠近下游坝坡设置，其管口延伸出下游坝坡。

本发明免管护一体式淤地坝的施工方法包括下述步骤：

第一步，按照均质土坝的设计断面和施工方法碾压填筑均质土坝坝体1；

第二步、在施工现场临时拌和场地将筑坝土料（黄土）和泥质粉细砂固结剂按70~90:10~30之重量份配比均匀拌和成混合料后运输至均质土坝坝体1的上、下游坝坡处进行摊铺，与均质土坝坝体同步碾压施工，同时升高；具体施工时，根据坝体高度不同，上游护坡层2的厚度为1.0~1.5米，下游抗冲层3的厚度为2.0~3.0米（由于下游坝坡要承受水流的持续冲刷，故下游防护层的厚度要大于上游防护层的厚度）；

而在筑坝土料（黄土）中添加了泥质粉细砂固结剂，显著提高了上、下游坝坡的强度（经测试，其强度相当于c10～c15混凝土），从而提高了上、下游坝坡的抗冲刷能力以及综合耐久性能，达到免管护的目的；

第三步、在均质土坝坝体1内间隔埋设排水盲管5（市售产品），一般情况下，坝体高度每上升3m，在坝体内埋设一层排水盲管5至下游坝坡，排水盲管5可将坝体内的渗水及时排出坝体外，以增加坝体的稳定性；

第四步、在坝顶高程以下2m厚度范围内也采用与上、下游护坡防护层相同的混合料进行填筑，形成的混合料层4与上游护坡层2和下游抗冲层3连接成为整体，完成免管护一体式淤地坝修筑施工。

由于上、下游坝坡以及坝顶均采用由筑坝土料和泥质粉细砂固结剂构成的混合料进行填筑，增加了坝体的抗冲刷能力，使得均质土坝坝身可以过流，进而可以取消泄水建筑物，节约投资，同时坝身过流也可过超标准洪水。

在图1中，h为淤积面高程，s为水面线，j为坝体护脚。