專利名稱：一種壩基揚(yáng)壓力調(diào)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壩基揚(yáng)壓力調(diào)控裝置，適用于水利水電行業(yè)需要人為控制壩基滲透壓力和揚(yáng)壓力的混凝土壩。
背景技術(shù)：
混凝土壩壩基滲控體系一般由防滲體系和排水體系組成，其主要目的是減小壩基巖體的浮托力、滲透壓力和滲透坡降，降低滲漏量。防滲體系常采用水平防滲、垂直防滲。水平防滲一般采用鋪蓋，鋪蓋材料包括粘土、土工織物、混凝土等；垂直防滲一般有水泥灌漿帷幕，混凝土防滲墻、混凝土截水墻等。排水體系分為水平排水體系、垂直排水體系等。一般情況下，常規(guī)混凝土壩均采用防滲和排水相結(jié)合的體系，壩基排水孔一般處 于自由出流狀態(tài)。排水孔孔口自由溢出的滲水，順著大壩廊道內(nèi)排水溝，自流出壩外，或集 中引入集水井后用水泵抽排出壩外。從理論上講，排水孔管口與大壩建基面的高差，就是該部位壩基的揚(yáng)壓力?？紤]到壩基排水孔一般布置于壩基廊道內(nèi)，而壩基廊道的數(shù)量是有限的，另外排水孔也不是連續(xù)分布的，間隔3m左右，故理論分析，排水孔部位會(huì)形成一個(gè)漏斗狀的降水曲線，而其余部位的壩基揚(yáng)壓力則會(huì)稍微高一些。綜合考慮地基滲流的復(fù)雜性、排水孔布置的孔排距，并參照長(zhǎng)期的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)測(cè)資料，規(guī)范規(guī)定了不同帷幕和排水設(shè)計(jì)的揚(yáng)壓力設(shè)計(jì)圖形和相應(yīng)的折減系數(shù)。即按照規(guī)范規(guī)定的帷幕和排水孔的布置進(jìn)行壩基滲控設(shè)計(jì)，就可以按照規(guī)范假定的設(shè)計(jì)揚(yáng)壓力圖形進(jìn)行相應(yīng)的大壩穩(wěn)定應(yīng)力計(jì)算分析。實(shí)踐證明，按規(guī)范規(guī)定的帷幕和排水孔的布置進(jìn)行壩基滲控設(shè)計(jì)，實(shí)際的揚(yáng)壓力不會(huì)超過設(shè)計(jì)值，并有一定的富裕，按此揚(yáng)壓力設(shè)計(jì)的大壩，是能夠保證安全的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是在下覆軟弱夾層比較多的混凝土壩壩基，當(dāng)壩基排水孔滲漏量過大，壩基軟弱夾層滲透穩(wěn)定問題比較突出時(shí)，怎樣才能對(duì)壩基滲透穩(wěn)定進(jìn)行人為地控制的問題，既保證壩基揚(yáng)壓力也不超標(biāo)，滿足大壩穩(wěn)定應(yīng)力要求，又能控制壩基排水孔滲漏量，以降低壩基軟弱夾層滲透破壞的風(fēng)險(xiǎn)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是
一種壩基揚(yáng)壓力調(diào)控裝置，包括設(shè)置在壩基內(nèi)的揚(yáng)壓力監(jiān)測(cè)裝置和壩基排水廊道，所述揚(yáng)壓力監(jiān)測(cè)裝置為埋設(shè)在壩基建基面的揚(yáng)壓力滲壓計(jì)和/或設(shè)置在壩基排水廊道的揚(yáng)壓力測(cè)壓管；所述壩基排水廊道的側(cè)壁底部設(shè)有至少一條排水溝，壩基排水廊道底部設(shè)有多個(gè)排水孔，排水孔孔口處設(shè)有孔口裝置，孔口裝置與排水孔孔口密封固定連接；在孔口裝置上設(shè)有可控閥門。所述可控閥門優(yōu)選自動(dòng)控制閥門，所述自動(dòng)控制閥門通過電纜與操控設(shè)備連接。(也可以是手動(dòng)控制閥門)
所述排水孔之間的間距優(yōu)選為2m-3m。
下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的解釋和說明
每個(gè)排水 孔的孔口裝置將水導(dǎo)向排水溝排除。本發(fā)明將所有壩基排水孔均設(shè)置閥門，然后通過調(diào)節(jié)閥門開度的大小，來控制壩基排水孔的滲漏量，繼而人為調(diào)節(jié)壩基軟弱夾層的水力梯度在容許范圍之內(nèi)，人為調(diào)節(jié)壩基揚(yáng)壓力在許可范圍之內(nèi)。也就是說，通過人為調(diào)節(jié)排水孔閥門開度，達(dá)到壩基滲透破壞、滲漏量、壩基揚(yáng)壓力之間的平衡。與常規(guī)混凝土壩壩基排水孔對(duì)比，本發(fā)明將壩基所有排水孔均設(shè)置了閥門，可以通過人為控制閥門的開度，加大或減小壩基排水孔的滲漏水量，從而控制壩基巖體的水力梯度不超過容許值；另外，壩基排水孔的滲漏水量通過調(diào)節(jié)閥門開度改變后，壩基揚(yáng)壓力同樣也有所變化，可以通過埋設(shè)在建基面的壩基揚(yáng)壓力監(jiān)測(cè)儀器測(cè)量壩基揚(yáng)壓力的大小，進(jìn)行計(jì)算分析大壩的穩(wěn)定應(yīng)力。并按照計(jì)算分析成果，對(duì)壩基排水孔的閥門開度進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整，可以人工手動(dòng)調(diào)整，也可以自動(dòng)調(diào)整。通過上述各個(gè)步驟的循環(huán)，調(diào)試出不同部位排水孔閥門的最佳開度，最終達(dá)到壩基抗滑穩(wěn)定、應(yīng)力應(yīng)變、滲透穩(wěn)定三者的綜合平衡，為保證大壩的安全運(yùn)行打下基礎(chǔ)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于
通過本發(fā)明的壩基揚(yáng)壓力調(diào)控裝置，可以對(duì)壩基滲透穩(wěn)定進(jìn)行人為地控制，既保證壩基揚(yáng)壓力也不超標(biāo)，滿足大壩穩(wěn)定應(yīng)力要求，又能控制壩基排水孔滲漏量，以降低壩基軟弱夾層滲透破壞的風(fēng)險(xiǎn)。


圖I是本發(fā)明的一種壩基揚(yáng)壓力調(diào)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，I——排水廊道側(cè)壁，2—排水廊道，3—可控閥門，4—排水孔，5一一排水溝，6—孔口裝置，7—砂漿封堵。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。實(shí)施例I
一種壩基揚(yáng)壓力調(diào)控裝置，包括設(shè)置在壩基內(nèi)的揚(yáng)壓力監(jiān)測(cè)裝置和壩基排水廊道(2)，所述揚(yáng)壓力監(jiān)測(cè)裝置為埋設(shè)在壩基建基面的揚(yáng)壓力滲壓計(jì)和/或?yàn)樵O(shè)置在壩基排水廊道
(2)的揚(yáng)壓力測(cè)壓管；所述壩基排水廊道(2)的側(cè)壁底部設(shè)有至少一條排水溝(5)，壩基排水廊道(2)底部設(shè)有多個(gè)排水孔(4)，排水孔(4)孔口處設(shè)有孔口裝置(6)，孔口裝置(6)與排水孔(4 )孔口密封固定連接；在孔口裝置(6 )上設(shè)有可控閥門(3 )。所述排水孔(4 )之間的間距為2m_3m。實(shí)施例2
本發(fā)明的壩基揚(yáng)壓力控制結(jié)構(gòu)已用于金沙江向家壩水電站，該電站大壩壩高162m，壩基軟弱夾層發(fā)育。大壩基礎(chǔ)開挖完成后，壩基深部仍保留有厚5m左右的擠壓破碎帶和近60m厚的撓曲核部破碎帶。擠壓破碎帶、撓曲核部破碎帶及軟弱夾層抗?jié)B透破壞能力低，壩基滲透穩(wěn)定問題比較突出。使用本發(fā)明實(shí)施例I的壩基揚(yáng)壓力調(diào)控裝置后，通過調(diào)節(jié)閥門的開度，控制壩基排水孔的出水量，進(jìn)而控制壩基的水力梯度，保證壩基不良地質(zhì)體的滲透穩(wěn)定。并通過對(duì)壩基揚(yáng)壓力的監(jiān)測(cè)，獲得壩基實(shí)際揚(yáng)壓力，再通過計(jì)算分析，復(fù)核大壩穩(wěn)定應(yīng)力。通過上述 各個(gè)步驟的循環(huán)，調(diào)試出不同部位排水孔閥門的最佳開度，最終達(dá)到壩基抗滑穩(wěn)定、應(yīng)力應(yīng)變、滲透穩(wěn)定的綜合平衡。
權(quán)利要求
1.一種壩基揚(yáng)壓力調(diào)控裝置，包括設(shè)置在壩基的揚(yáng)壓力監(jiān)測(cè)裝置和壩基排水廊道(2)，所述揚(yáng)壓力監(jiān)測(cè)裝置為埋設(shè)在壩基建基面的揚(yáng)壓力滲壓計(jì)和/或設(shè)置在壩基排水廊道(2)的揚(yáng)壓力測(cè)壓管；所述壩基排水廊道(2)的側(cè)壁底部設(shè)有至少一條排水溝(5)，壩基排水廊道(2)底部設(shè)有多個(gè)排水孔(4)，排水孔(4)孔口處設(shè)有孔口裝置(6)，孔口裝置(6)與排水孔(4 )孔口密封固定連接；其特征是，在孔口裝置(6 )上設(shè)有可控閥門(3 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述壩基揚(yáng)壓力調(diào)控裝置，其特征是，所述可控閥門(3)為自動(dòng)控制閥門，所述自動(dòng)控制閥門通過電纜與操控設(shè)備連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述壩基揚(yáng)壓力調(diào)控裝置，其特征是，所述排水孔(4)之間的間距為2m-3m。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種壩基揚(yáng)壓力調(diào)控裝置，包括設(shè)置在壩基的揚(yáng)壓力監(jiān)測(cè)裝置和壩基排水廊道(2)，壩基排水廊道(2)的側(cè)壁底部設(shè)有至少一條排水溝(5)，壩基排水廊道(2)底部設(shè)有多個(gè)排水孔(4)，排水孔(4)孔口處設(shè)有孔口裝置(6)，孔口裝置(6)與排水孔(4)孔口密封固定連接；在孔口裝置(6)上設(shè)有可控閥門(3)。該裝置可對(duì)壩基揚(yáng)壓力和壩基滲透穩(wěn)定進(jìn)行人為地控制，既保證壩基揚(yáng)壓力也不超標(biāo)，滿足大壩穩(wěn)定應(yīng)力要求，又能控制壩基排水孔滲漏量，以降低壩基軟弱夾層滲透破壞的風(fēng)險(xiǎn)。
文檔編號(hào)E02D33/00GK102776894SQ20121030938
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者馮樹榮, 張永濤, 潘江洋, 鄒陽(yáng)生 申請(qǐng)人:中國(guó)水電顧問集團(tuán)中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院