一种抽水蓄能电站进出水口水岸防护结构及施工方法
【专利摘要】本发明公开了一种抽水蓄能电站进出水口水岸防护结构及施工方法，包括位于水下和水位变动区的抛石护坡、位于水上的水上护坡和位于水上护坡顶部的马道，所述水上护坡结构由里及表依次为反滤土工布、砂砾石或碎石垫层、石笼护坡。所述反滤土工布下面还设置有毛砂垫层。本发明在对抽水蓄能电站进出水口边坡有效防护的基础上，有效解决了频繁的波浪拍击冲刷、日常抽水发电产生的水位骤降及冬季严寒的冻融对护坡的坍塌剥落破坏问题，适应周围环境、经济合理、施工简便。
【专利说明】
一种抽水蓄能电站进出水口水岸防护结构及施工方法
技术领域
[0001]本发明涉及水利水电工程技术领域，尤其是一种抽水蓄能电站进出水口水岸防护结构及施工方法。
【背景技术】
[0002]我国北方地区抽水蓄能电站进出水口附近边坡，常年受波浪的冲击淘刷、日常抽水发电产生的水位骤降及冬季严寒的冻胀等多重破坏，易造成进出水口附近护坡坍塌剥落破坏。
[0003]传统的进出水口边坡，对于新建工程，若在围堰保护范围以内，因为有干地施工条件，施工较为方便;若在围堰拦挡范围以外，或者是已建工程破损边坡的修复，就会存在无干地施工条件的问题。对此，通常采用的方法是水下抛石，水上砌筑浆砌石、干砌石或浇筑混凝土作为边坡的支护形式。这样的边坡形式频繁受波浪冲击淘刷、水位骤降和冬季冻胀作用，常由于反滤质量缺陷或无反滤材料，造成反滤失效，从而使位于下部的土体被淘刷，造成脱空，使护坡材料失去支撑体而造成坡面坍塌，使护岸整体或局部毁坏;或是由于刚性护坡及垫层(或反滤)厚度小于当地最大冻土深度，造成所挡护土体发生冻胀，使护坡体被胀裂破坏，再受波浪淘刷，造成护坡坍塌剥落破坏。这些破坏都要经常进行修复工作，由于已建工程受日常运行条件和没有施工道路等条件的制约，修复工作比较困难，且耗费大量人力物力。
[0004]另外，抽水蓄能电站多在风景区，混凝土或浆砌石等护坡形式，不仅容易出现以上问题，同时，还容易形成呆板的“钢筋混凝土森林”式的人工痕迹和灰色负面景观，容易与周围环境和景观不协调。
[0005]因此，设计一种安全可行、适应周围环境、经济合理、施工简便的边坡防护结构，来应对抽水蓄能电站进出水口波浪、水位骤降和冻胀等综合影响，成为一种工程需要。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是:提供一种抽水蓄能电站进出水口水岸防护结构及施工方法，在对抽水蓄能电站进出水口边坡有效防护的基础上，解决频繁的波浪冲击淘刷、日常抽水发电产生的水位骤降及冬季严寒的冻胀对护坡的坍塌剥落破坏问题，且适应周围环境、经济合理、施工简便。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种抽水蓄能电站进出水口水岸防护结构，包括位于水下和水位变动区的抛石护坡、位于水上的水上护坡和位于水上护坡顶部的马道，所述水上护坡结构由里及表依次为反滤土工布、砂砾石或碎石垫层、石笼护坡。
[0008]所述反滤土工布下面还设置有毛砂垫层。
[0009]所述抛石护坡，其边坡坡比为1:1.2-1:1.5，顶面高出电站日常运行高水位线0.2-0.5m，下部低于最低水位线1.5-2.5m。
[0010]所述石笼护坡厚度为0.4-lm。
[0011 ]所述石笼为铅丝石笼、钢筋石笼、土工格栅石笼、格宾石笼和竹石笼中的一种。
[0012]所述砂砾石或碎石垫层厚度0.15-0.6m,且所述砂砾石或碎石垫层与所述石笼护坡的厚度之和大于工程所在地区最大冻土深度。
[0013]所述反滤土工布的规格大于等于300g/m2。
[0014]所述毛砂垫层厚度为2-10cm。
[0015]所述水上护坡以上的马道为干砌石、石笼、砂砾石、级配碎石、泥结石砌筑或填筑的柔性结构，其向石笼护坡方向设I % -3 %坡度。
[0016]一种抽水蓄能电站进出水口水岸防护结构的施工方法，包括以下步骤:
[0017]a、对日常运行高水位线以下的边坡采用抛石加固，抛石边坡坡度控制在1:1.2-1:1.5，抛石边坡顶面高出日常运行高水位线0.2-0.5m;
[0018]b、对水上护坡，由人工或人工配合机械，开挖边坡至设计体型，若开挖面人工整平后，表面不存在会刺破土工布的石块异物时，直接将反滤土工布铺在整平后的开挖面上;若开挖面人工整平后，表面存在会刺破土工布的石块异物时，在开挖面铺2-lOcm厚的毛砂垫层后在毛砂垫层上铺设反滤土工布，反滤土工布上下边沿要留出富裕，以包裹部分砂砾石或碎石垫层，作为反滤土工布的上部锚固及下部压枕之用；
[0019]C、在反滤土工布上铺设砂砾石或碎石垫层，采用振动夯压实后，将反滤土工布上下留出的富裕部分折叠，包裹砂砾石或碎石垫层上下位置，做好砂砾石或碎石垫层的锚固及压枕；
[0020]d、在砂砾石或碎石垫层上铺设石笼完成水上护坡结构；
[0021]e、在水上护坡结构顶部铺筑马道，铺设时顶面留出向石笼护坡方向1%-3%的坡度，以利排水。
[0022]本发明的有益效果是:在对抽水蓄能电站进出水口边坡有效防护的基础上，有效解决了频繁的波浪拍击冲刷、日常抽水发电产生的水位骤降及冬季严寒的冻融对护坡的坍塌剥落破坏问题，适应周围环境、经济合理、施工简便。总体坡面自下而上采用抛石、石笼防护，石笼底部做好垫层及反滤，护坡以上采用干砌石等柔性材料护砌马道顶部，整体边坡防护结构在消浪挡护的同时，大大增强了其对变形的适应性。同时，与周围自然环境相协调，不用混凝土、钢筋混凝土、浆砌石等结构，避免了呆板的“钢筋混凝土森林”式的建筑及防护形式，上部有利于绿色植物的覆盖，既满足工程需要，又自然和谐。
【附图说明】
[0023]图1为本发明抽水蓄能电站进出水口水岸防护结构的剖面示意图。
[0024]图2为本发明中水上护坡的截面示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明:
[0026]如图1、2所示，本发明的抽水蓄能电站进出水口水岸防护结构，包括位于水下和水位变动区的抛石护坡1、位于水上的水上护坡和位于水上护坡顶部的马道6，所述水上护坡结构由里及表依次为反滤土工布4、砂砾石或碎石垫层3、石笼护坡2。
[0027]所述反滤土工布4下面还设置有毛砂垫层5。
[0028]所述抛石护坡I，其边坡坡比为1:1.2-1:1.5,顶面高出电站日常运行高水位线0.2-0.5m，下部低于最低水位线1.5-2.5m。
[0029]所述石笼护坡2厚度为0.4-lm。
[0030]所述石笼2为铅丝石笼、钢筋石笼、土工格栅石笼、格宾石笼和竹石笼中的一种。
[0031]所述砂砾石或碎石垫层3厚度0.15-0.6m，且所述砂砾石或碎石垫层3与所述石笼护坡2的厚度之和大于工程所在地区最大冻土深度。
[0032]所述反滤土工布4的规格大于等于300g/m2。
[0033]所述毛砂垫层5厚度为2-10cm。
[0034]所述水上护坡以上的马道6为干砌石、石笼、砂砾石、级配碎石、泥结石砌筑或填筑的柔性结构，其向石笼护坡2方向设1%_3%坡度。
[0035 ] 一种抽水蓄能电站进出水口水岸防护结构的施工方法，包括以下步骤:
[0036]a、对日常运行高水位线以下的边坡采用抛石加固，抛石边坡坡度控制在1:1.2-1:1.5，抛石边坡顶面高出日常运行高水位线0.2-0.5m;
[0037]b、对水上护坡，由人工或人工配合机械，开挖边坡至设计体型，若开挖面人工整平后，表面不存在会刺破土工布的石块异物时，直接将反滤土工布铺在整平后的开挖面上;若开挖面人工整平后，表面存在会刺破土工布的石块异物时，在开挖面铺2-lOcm厚的毛砂垫层后在毛砂垫层上铺设反滤土工布，反滤土工布上下边沿要留出富裕，以包裹部分砂砾石或碎石垫层，作为反滤土工布的上部锚固及下部压枕之用；
[0038]C、在反滤土工布上铺设砂砾石或碎石垫层，采用振动夯压实后，将反滤土工布上下留出的富裕部分折叠，包裹砂砾石或碎石垫层上下位置，做好砂砾石或碎石垫层的锚固及压枕；
[0039]d、在砂砾石或碎石垫层上铺设石笼完成水上护坡结构；
[0040]e、在水上护坡结构顶部铺筑马道，铺设时顶面留出向石笼护坡方向I %-3 %的坡度，以利排水。
[0041 ]本发明的抽水蓄能电站进出水口水岸防护结构及施工方法的工作原理为:
[0042]抽水蓄能电站进出水口水岸，水下和水位变动区频繁受到波浪的冲击淘刷、日常抽水发电产生的水位骤降及冬季严寒的冻胀对护坡的坍塌剥落破坏，采用抛石护坡I，其边坡坡比为1:1.2-1:1.5，保证其基础稳定性。抛石护坡顶面高出电站日常运行高水位线0.2-
0.5m,下部低于最低水位线1.5-2.5m，在保证抛石护坡自身稳定的基础上，可有效消除波浪对上部结构施工的不利影响，为临水施工安全提供保障。水上护坡结构，石笼护坡2底部采用砂砾石或碎石3作为垫层，以反滤土工布4包裹垫层，以反滤材料有效保护垫层被淘空。石笼与砂砾石或碎石垫层的厚度之和大于工程所在地区最大冻土深度，可大大降低冻胀对水上边坡的破坏作用。土工布以下采用2-1 Ocm毛砂垫层5覆盖开挖面，可保护土工布不被刺破。若开挖面人工整平后，表面不存在会刺破土工布的石块等异物时，或可不铺设毛砂垫层5，即直接将反滤土工布4铺在整平后的开挖面上。水上护坡以上的马道6为干砌石、石笼、砂砾石、级配碎石或泥结石砌筑或填筑的柔性结构，以适应其下部柔性防护的变形。马道向石笼2护坡方向设I?3 %坡度，利于排水。
[0043]实施例1
[0044]本发明的施工方法为:
[0045]a、对日常运行高水位线以下的边坡采用抛石护坡I，抛石护坡I坡度为1:1.5，抛石护坡I顶面高出日常运行高水位线0.5m;
[0046]b、对水上护坡，由人工开挖边坡至设计体型，在开挖面铺0.05m厚的毛砂垫层5。
[0047]C、在毛砂垫层5上铺设反滤土工布4，反滤土工布4上下都要求留出富裕，以包裹部分砂砾石或碎石垫层3，作为反滤土工布4的上部锚固及下部压枕之用；
[0048]d、在反滤土工布4上铺设砂砾石或碎石垫层3，采用振动夯压实后，将反滤土工布4上下留出的富裕部分折叠，包裹砂砾石或碎石垫层3上下位置，做好砂砾石或碎石垫层3的销固及压枕；
[0049]e、在砂砾石或碎石垫层3上铺设石笼2，完成水上护坡结构；
[0050]f、在水上护坡结构以上铺筑干砌石马道6，铺设时顶部留出向石笼护坡方向2%的坡度，以利排水。
[0051]以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。
【主权项】
1.一种抽水蓄能电站进出水口水岸防护结构，其特征在于，包括位于水下和水位变动区的抛石护坡(I)、位于水上的水上护坡和位于水上护坡顶部的马道(6)，所述水上护坡结构由里及表依次为反滤土工布(4)、砂砾石或碎石垫层(3)、石笼护坡(2)。2.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站进出水口水岸防护结构，其特征在于，所述反滤土工布(4)下面还设置有毛砂垫层(5)。3.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站进出水口水岸防护结构，其特征在于，所述抛石护坡(I)，其边坡坡比为1:1.2-1:1.5,顶面高出电站日常运行高水位线0.2-0.5m，下部低于最低水位线1.5-2.5m。4.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站进出水口水岸防护结构，其特征在于，所述石笼护坡(2)厚度为0.4-lm。5.根据权利要求1或4所述的抽水蓄能电站进出水口水岸防护结构，其特征在于，所述石笼(2)为铅丝石笼、钢筋石笼、土工格栅石笼、格宾石笼和竹石笼中的一种。6.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站进出水口水岸防护结构，其特征在于，所述砂砾石或碎石垫层(3)厚度0.15-0.6m,且所述砂砾石或碎石垫层(3)与所述石笼护坡(2)的厚度之和大于工程所在地区最大冻土深度。7.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站进出水口水岸防护结构，其特征在于，所述反滤土工布(4)的规格大于等于300g/m2。8.根据权利要求2所述的抽水蓄能电站进出水口水岸防护结构，其特征在于，所述毛砂垫层(5)厚度为2-lOcm。9.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站进出水口水岸防护结构，其特征在于，所述水上护坡以上的马道(6)为干砌石、石笼、砂砾石、级配碎石、泥结石砌筑或填筑的柔性结构，其向石笼护坡⑵方向设I 坡度。10.—种抽水蓄能电站进出水口水岸防护结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤: a、对日常运行高水位线以下的边坡采用抛石加固，抛石边坡坡度控制在1:1.2-1:1.5,抛石边坡顶面高出日常运行高水位线0.2-0.5m; b、对水上护坡，由人工或人工配合机械，开挖边坡至设计体型，若开挖面人工整平后，表面不存在会刺破土工布的石块异物时，直接将反滤土工布铺在整平后的开挖面上;若开挖面人工整平后，表面存在会刺破土工布的石块异物时，在开挖面铺2-lOcm厚的毛砂垫层后在毛砂垫层上铺设反滤土工布，反滤土工布上下边沿要留出富裕，以包裹部分砂砾石或碎石垫层，作为反滤土工布的上部锚固及下部压枕之用； C、在反滤土工布上铺设砂砾石或碎石垫层，采用振动夯压实后，将反滤土工布上下留出的富裕部分折叠，包裹砂砾石或碎石垫层上下位置，做好砂砾石或碎石垫层的锚固及压枕； d、在砂砾石或碎石垫层上铺设石笼完成水上护坡结构； e、在水上护坡结构顶部铺筑马道，铺设时顶面留出向石笼护坡方向1%-3%的坡度，以利排水。
【文档编号】E02B3/12GK105951674SQ201610499233
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】程旭强, 李啸雪, 吴朝月, 郭兴
【申请人】中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司