一种用于多泥沙引输水渠道的断面结构的制作方法

1.本实用新型属于水利工程技术领域，具体涉及一种用于多泥沙引输水渠道的断面结构。


背景技术：

2.渠道损失水量的绝大部分因素都是由于渠道渗漏水造成的，因此渠道防渗施工在输水过程中尤为重要，特别是渠道采用防渗方法以后，渠床糙率明显减小，渠道中的流速显著变大，输水的能力也有显著提高，渠道断面和建筑物尺寸也相对可以减小，因此渠道防渗工程不但缩减了占地的面积同时也减少了工程量和资金的投入；另外，通过防渗改造后渠床稳定性明显加强，对于渠道的安全运行和维修工作量的减少有很大优势。
3.目前渠道防渗措施主要有混凝土衬砌防渗和浆砌石衬砌防渗。
4.混凝土衬砌防渗：利用混凝土衬砌渠道削减或避免渗透丧失，它是目前应用最为广泛的一种渠道防渗措施，具有防渗效果好、输水能力大、施工方便、便于管理等优势，但在多泥沙引输水渠道中，由于含泥沙量高于普通渠道，导致水流流速较大，且长时间运行后容易对渠底产生较大的磨损破坏，致使渠道输水能力下降并对渠道边坡安全造成威胁。
5.浆砌石衬砌防渗：采用砂浆与毛石料砌筑的砌体结构，它是我国应用最早、应用较为广泛的渠道防渗措施，山丘及河滩地区可以就地取材，具有防渗效果好、抗冲抗冻张能力强的优势，但浆砌石施工以人工砌筑为主，施工工期较长、质量难以保证。


技术实现要素：

6.本实用新型实施方式的目的在于提供一种用于多泥沙引输水渠道的断面结构，以克服上述技术缺陷。
7.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于多泥沙引输水渠道的断面结构，它包括开挖形成的渠道底板，以及对称设于渠道底板的两侧的开挖形成的边坡，边坡和渠道底板在拼接后组成梯形渠道，梯形渠道的全断面铺设有第一道防护层，第一道防护层的上表面全断面铺设有第二道防护层，其中渠道底板所在的第二道防护层的上表面铺设有细粒混凝土卵砌石，边坡所在的第二道防护层的上表面铺设有混凝土板。
8.进一步地，沿梯形渠道断面结构的分布方向，细粒混凝土卵砌石分为衬砌厚度相等的三段，包括中间段，中间段的两端同时沿两侧边坡延伸并覆盖正下方的第二道防护层直至形成关于中间段对称布设的侧边段；
9.中间段的断面宽度与渠道底板的断面宽度相同，且中间段水平铺设；单侧的侧边段的断面宽度小于所在边坡的断面宽度，且侧边段的坡度与边坡的坡度相同。
10.优选地，细粒混凝土卵砌石的衬砌厚度大于混凝土板的衬砌厚度，细粒混凝土卵砌石与混凝土板的相接处是呈水平过渡的戗台。
11.进一步地，细粒混凝土卵砌石是由细粒混凝土和卵石在胶结后的混合物，其中卵石呈梅花型分层均匀间隔分布于细粒混凝土内，细粒混凝土内最上层的卵石贯穿细粒混凝
土的上表面形成凸起。
12.进一步地，第一道防护层是由水泥砂浆铺设而成的垫层；第二道防护层为土工膜，土工膜选用两布一膜或一布一膜。
13.优选地，第一道防护层的厚度为3cm～5cm，第二道防护层的厚度为0.1mm～0.5mm，细粒混凝土卵砌石的衬砌厚度d1为10cm～30cm，混凝土板的厚度d2为6cm～15cm，戗台的断面宽度b为10cm～30cm，凸起的高度δ为2cm～10cm，相邻的卵石的排距l取10cm～30cm。
14.本实用新型的有益效果如下：
15.在同一渠道内采取分段分材料衬砌的方式，对边坡衬砌混凝土板，而对渠道底板衬砌细粒混凝土卵砌石，即利用细粒混凝土卵砌石与现浇混凝土板、土工膜相结合的衬砌方式，既发挥了渠道卵石材料的抗冲耐磨的作用，充分利用了混凝土施工工期短的优势，也可以减小引输水渗漏量，具有引输水利用率高、造价经济、易于施工、耐久性好的效果，尤其是多泥沙引输水工程，极大的改善了工程使用年限。
16.为让本实用新型的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并结合附图，作详细说明如下。
附图说明
17.图1是用于多泥沙引输水渠道的断面结构的爆炸示意图。
18.图2是用于多泥沙引输水渠道的断面结构的结构示意图。
19.图3是细粒混凝土卵砌石的结构示意图（图1的a部放大图）。
20.附图标记说明：
21.1.渠道底板；2.边坡；3.第一道防护层；4.第二道防护层；5.细粒混凝土卵砌石；6.混凝土；7.细粒混凝土；8.卵石。
具体实施方式
22.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
23.需说明的是，在本实用新型中，图中的上、下、左、右即视为本说明书中所述的用于多泥沙引输水渠道的断面结构的上、下、左、右。
24.现参考附图介绍本实用新型的示例性实施方式，然而，本实用新型可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本实用新型，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本实用新型的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本实用新型的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
25.除非另有说明，此处使用的术语（包括科技术语）对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
26.第一实施方式：
27.本实用新型的第一实施方式涉及一种用于多泥沙引输水渠道的断面结构，参见图1和图2，它包括开挖形成的渠道底板1，以及对称设于渠道底板1的两侧的开挖形成的边坡
2，边坡2和渠道底板1在拼接后组成梯形渠道，梯形渠道的全断面铺设有第一道防护层3，第一道防护层3的上表面全断面铺设有第二道防护层4，其中渠道底板1所在的第二道防护层4的上表面铺设有细粒混凝土卵砌石5，边坡2所在第二道防护层4的上表面铺设有混凝土板6。
28.需要说明的是，本实施方式中的渠道底板1和边坡2都是指开挖形成的基础梯形渠道，后续的施工均是在此基础上进行。
29.用于多泥沙引输水渠道的断面结构的施工过程如下：
30.开挖渠道，夯实渠道基础，在渠道内全断面铺设第一道防护层3，再在第一道防护层3之上铺设第二道防护层4作为防渗材料，然后将第二道防护层4分为边坡段和底板段，在底板段铺设细粒混凝土卵砌石5，在边坡段铺设混凝土板6。
31.由于多泥沙引输水渠道的最大特征就是泥沙含量大且流速高，长期处于使用状态极易造成普通渠道被冲刷磨损，进而造成引输水渗漏量增大，为了解决该问题，本实施方式先在梯形渠道内铺设第一道防护层3，其目的是找平、改善土基状况、隔水等，然后在第一道防护层3之上铺设第二道防护层4作为防渗材料，其目的是防止泥沙和水渗漏，接下来将第二道防护层4分为三段，分别是两侧的边坡段和中间的底板段，在底板段铺设细粒混凝土卵砌石5，以减小水流流速并增大过水断面糙率，同时在边坡段铺设混凝土板6，确保渠道的稳定。
32.第二实施方式：
33.本实施方式涉及一种用于多泥沙引输水渠道的断面结构，参见图1，它包括开挖形成的渠道底板1，以及对称设于渠道底板1的两侧的开挖形成的边坡2，边坡2和渠道底板1在拼接后组成梯形渠道，梯形渠道的全断面铺设有第一道防护层3，第一道防护层3的上表面全断面铺设有第二道防护层4，其中渠道底板1所在的第二道防护层4的上表面铺设有细粒混凝土卵砌石5，边坡2所在第二道防护层4的上表面铺设有混凝土板6。
34.如图1所示，沿梯形渠道断面结构的分布方向，细粒混凝土卵砌石5分为衬砌厚度相等的三段，包括中间段，中间段的两端同时沿两侧边坡2延伸并覆盖正下方的第二道防护层4直至形成关于中间段对称布设的侧边段；
35.中间段的断面宽度与渠道底板1的断面宽度相同，且中间段水平铺设；单侧的侧边段的断面宽度小于所在边坡2的断面宽度，且侧边段的坡度与边坡2的坡度相同。
36.与第一实施方式不同的是，本实施方式中的细粒混凝土卵砌石5的宽度并不是与渠道底板1相同，而是分为了三段，其中中间段与渠道底板1重叠，而中间段的两端同时沿两侧边坡2延伸并覆盖正下方的第二道防护层4直至形成关于中间段对称布设的侧边段，也就是说，细粒混凝土卵砌石5的断面形状与梯形渠道类似，呈倒梯形，所不同的是，细粒混凝土卵砌石5的两个侧边段仅仅覆盖了部分第二道防护层4，即单侧的侧边段的断面宽度小于所在边坡2的断面宽度，参见图1，其目的是增大水流与细粒混凝土卵砌石5的接触面积，尽量使更多的过水断面糙率加大，同时减小水流流速。
37.第三实施方式：
38.本实施方式涉及一种用于多泥沙引输水渠道的断面结构，参见图1，它包括开挖形成的渠道底板1，以及对称设于渠道底板1的两侧的开挖形成的边坡2，边坡2和渠道底板1在拼接后组成梯形渠道，梯形渠道的全断面铺设有第一道防护层3，第一道防护层3的上表面
全断面铺设有第二道防护层4，其中渠道底板1所在的第二道防护层4的上表面铺设有细粒混凝土卵砌石5，边坡2所在第二道防护层4的上表面铺设有混凝土板6。
39.如图1所示，沿梯形渠道断面结构的分布方向，细粒混凝土卵砌石5分为衬砌厚度相等的三段，包括中间段，中间段的两端同时沿两侧边坡2延伸并覆盖正下方的第二道防护层4直至形成关于中间段对称布设的侧边段；
40.中间段的断面宽度与渠道底板1的断面宽度相同，且中间段水平铺设；单侧的侧边段的断面宽度小于所在边坡2的断面宽度，且侧边段的坡度与边坡2的坡度相同。
41.参见图1，为了进一步减小水流流速，细粒混凝土卵砌石5的衬砌厚度大于混凝土板6的衬砌厚度，细粒混凝土卵砌石5与混凝土板6的相接处是呈水平过渡的戗台，起到消浪的作用。
42.具体地，细粒混凝土卵砌石5是由细粒混凝土7和卵石8在胶结后的混合物，其中卵石8呈梅花型分层均匀间隔分布于细粒混凝土7内，细粒混凝土7内最上层的卵石8贯穿细粒混凝土7的上表面形成凸起，如图3所示，凸起可以减小水流流速，减小水流对渠道的冲刷。
43.作为优选，第一道防护层3是由水泥砂浆铺设而成的垫层；第二道防护层4为土工膜，土工膜选用两布一膜或一布一膜。
44.第四实施方式：
45.本实施方式涉及一种用于多泥沙引输水渠道的断面结构，参见图1，它包括开挖形成的渠道底板1，以及对称设于渠道底板1的两侧的开挖形成的边坡2，边坡2和渠道底板1在拼接后组成梯形渠道，梯形渠道的全断面铺设有第一道防护层3，第一道防护层3的上表面全断面铺设有第二道防护层4，其中渠道底板1所在的第二道防护层4的上表面铺设有细粒混凝土卵砌石5，边坡2所在第二道防护层4的上表面铺设有混凝土板6。
46.沿梯形渠道断面结构的分布方向，细粒混凝土卵砌石5分为衬砌厚度相等的三段，包括中间段，中间段的两端同时沿两侧边坡2延伸并覆盖正下方的第二道防护层4直至形成关于中间段对称布设的侧边段；
47.中间段的断面宽度与渠道底板1的断面宽度相同，且中间段水平铺设；单侧的侧边段的断面宽度小于所在边坡2的断面宽度，且侧边段的坡度与边坡2的坡度相同。
48.参见图1，细粒混凝土卵砌石5的衬砌厚度大于混凝土板6的衬砌厚度，细粒混凝土卵砌石5与混凝土板6的相接处是呈水平过渡的戗台，起到消浪的作用。
49.细粒混凝土卵砌石5是由细粒混凝土7和卵石8在胶结后的混合物，其中卵石8呈梅花型分层均匀间隔分布于细粒混凝土7内，细粒混凝土7内最上层的卵石8贯穿细粒混凝土7的上表面形成凸起，如图3所示，凸起可以减小水流流速，减小水流对渠道的冲刷。
50.第一道防护层3是由水泥砂浆铺设而成的垫层；第二道防护层4为土工膜，土工膜选用两布一膜或一布一膜。
51.为了进一步说明本实用新型保护的用于多泥沙引输水渠道的断面结构，优选第一道防护层3的厚度为3cm～5cm，第二道防护层4的厚度为0.1mm～0.5mm，细粒混凝土卵砌石5的衬砌厚度d1为10cm～30cm，混凝土板6的厚度d2为6cm～15cm，戗台的断面宽度b为10cm～30cm，凸起的高度δ为2cm～10cm，相邻的卵石8的排距l取10cm～30cm。
52.具体地，渠道基础开挖夯实后，全断面铺设3cm～5cm厚水泥砂浆垫层；水泥砂浆垫层之上铺设土工膜作为防渗材料，选用两布一膜或一布一膜，塑膜厚度宜选用0.1mm～
0.5mm；在土工膜的中部（渠道底板1）铺设细粒混凝土砌卵石5，可改良施工工艺和工期，使过水断面糙率加大，减少水流流速，衬砌厚度d1取10cm～30cm，边坡衬砌高度h1取（0.3～1）h0，h0为渠道设计水深，衬砌材料过渡戗台b取10cm～30cm；由于在多泥沙地区，水流对渠道的冲刷磨损较大，为减小流速，细粒混凝土砌卵石5的骨料卵石8做凸起设置，凸起高度δ取2cm～10cm，凸起卵石8间排距l取10cm～30cm，呈梅花型布置；渠道其余边坡2采用混凝土衬砌，衬砌厚度d2取6cm～15cm。
53.本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。