一种适用于沟口狭窄的填渣场防护和排导结构及施工方法
技术领域
本发明属于水利水电工程中的填渣场防护及排导技术领域，具体涉及一种适用于沟口狭窄的填渣场防护和排导结构及施工方法。
背景技术
随着西部大开发推进，越来越多的水利水电、道路及桥梁等工程在山区建设，工程建设过程中往往存在大量弃渣，需要大量的弃渣场地。
工程周边冲沟作为主要弃渣区域，山区工程一般考虑在冲沟内布置填渣场，大部分冲沟两侧岩壁陡峭，呈沟壑形态，沟心底部较窄，沟心纵坡坡度大，且山区泥石流沟较多，此类型填渣场基本不具备停淤条件，针对此类型填渣场，在考虑渣场防护的同时需要对泥石流进行排导处理，单一的排导明渠很难解决此问题。对于此类型填渣场如何进行有效防护及泥石流排导仍是需要重点考虑的问题。
基于上述情况，本发明提出了一种适用于沟口狭窄的填渣场防护和排导结构及施工方法，可有效解决以上问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种适用于沟口狭窄的填渣场防护和排导结构及施工方法，不仅能对填渣场进行有效防护，而且还可以有效的进行排水及排泥石流，施工方便、布置灵活、适用性强，泥石流过后维修方便。
本发明通过下述技术方案实现：
一种适用于沟口狭窄的填渣场防护和排导结构，包括设置在填渣场上游位置的挡水坝，还包括：
上部堆渣体，设置在所述挡水坝的下方，所述上部堆渣体的一侧设置有排导渠，且其上方设置具有防护功能的挂网喷混凝土；
下部堆渣体，设置在所述上部堆渣体的下方，所述下部填渣场的上方设置兼具防护及排导功能的混凝土面板，且其底部设置兼具挡渣及排导功能的挡渣墙；所述上部堆渣体和下部堆渣体沿着冲沟底部均设置有排水盲沟。
作为一种优选的技术方案，所述排导渠的底部设置为弧线型底板，并与所述混凝土面板平顺过渡；所述混凝土面板靠近所述排导渠的一端向上延伸，并与所述挂网喷混凝土平顺连接。
作为一种更优选的技术方案，所述混凝土面板纵向结构缝缝间设置有651型橡胶止水。
作为一种优选的技术方案，所述混凝土面板与所述挡渣墙的两侧岩体分别设置有混凝土护坡与贴坡混凝土，以防止水流冲刷破坏。
作为一种更优选的技术方案，所述混凝土护坡与所述贴坡混凝土在迎水面均设置有钢筋网，且所述混凝土护坡与所述贴坡混凝土的厚度均不小于40cm。
作为一种优选的技术方案，所述混凝土面板与所述挡渣墙上分别设置有面板中间锚杆与挡渣墙锚杆，以提高稳定性。
作为一种优选的技术方案，所述排水盲沟通过反滤结构与设置在挡渣墙上的排水孔连通，保证填渣场底部排水顺畅；所述反滤结构包括设置的砂砾石垫层、反滤层土工布、过渡层和排水堆石。
作为一种优选的技术方案，所述排水孔的孔口部位设置有喷塑镀锌机编网和外包土工布，其内部位于孔口的位置设置具有支撑功能的有透水碎石。
作为一种优选的技术方案，所述挡渣墙的下部墙体上设置有排水管，所述排水管与所述排水孔均上仰5°。
本发明还提供一种适用于沟口狭窄的填渣场防护和排导结构的施工方法，包括以下步骤：
(a)对挡渣墙、贴坡混凝土、排水孔、排水管、挡渣墙锚杆、透水碎石、喷塑镀锌机编网及外包土工布进行施工，并在贴坡混凝土在迎水面布置钢筋网；
(b)对排水盲沟、砂砾石垫层、反滤层土工布、过渡层及排水堆石进行施工，排水盲沟采用块石外包反滤层土工布的形式，沿冲沟底部布置，纵坡不小于1％，不得出现倒坡，施工前应对底部基础进行适当清理；
(c)对排导渠及设置在上部堆渣体上游位置的挡水坝进行施工，排导渠施工前应清除基础及贴坡的植被、耕植土、腐殖土、树根等杂物，排导渠底部做成弧线型底板与下部混凝土面板平顺过渡，保证水流及泥石流排导顺畅；
(d)挡渣墙混凝土强度达到90％后，采用自下而上的堆渣方式进行下部堆渣体及上部堆渣体的施工，待排导渠的边墙混凝土强度达到90％后，方可进行边墙外石渣回填，排导渠及挡渣墙基础需要位于岩石基础上；
(e)下部堆渣体施工完成后，进行混凝土面板及面板两侧混凝土护坡及面板中间锚杆的施工，混凝土面板直接在干净的块石料基础上浇筑，混凝土面板施工时加强振捣，保证混凝土浆液与块石结合密实，混凝土面板顶部需向上延伸一定长度，以保持稳定；
(f)上部堆渣体施工完成后，进行挂网喷混凝土的施工，挂网喷混凝土底部需与混凝土面板顶部延伸段平顺连接。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果，
1、本发明在填渣场上部合适位置布置有挡水坝，上部堆渣体一侧布置排导渠，上部堆渣体坡面采用挂网喷混凝土型式防护，施工方便，有利于堆渣场稳定。
2、本发明在下部堆渣体堆渣后沟口较窄，坡面采用混凝土面板，混凝土面板可兼顾填渣场防护及排导功能。
3、填渣场上部排导渠的底部做成弧线型底板，并与下部混凝土面板平顺过渡，可保证水流及泥石流排导顺畅。
4、填渣场下部布置排水盲沟，排水盲沟通过反滤结构与挡渣墙墙身排水孔连通，保证填渣场底部排水顺畅。
5、填渣场底部布置挡渣墙，兼顾挡渣及排导功能，有效解决了沟口较窄的填渣场防护及排导的问题，且泥石流过后维修方便。
附图说明
图1为本发明中排导渠及堆渣体断面结构示意图；
图2为本发明中混凝土面板及堆渣体断面结构示意图；
图3为本发明中排导渠与混凝土面板过渡段断面结构示意图；
图4为本发明中填渣场底部挡渣墙断面结构示意图；
图5为本发明中填渣场底部挡渣墙剖面结构示图；
图6为图4中A部放大结构示意图。
附图标记：1、上部堆渣体；2、下部堆渣体；3、排导渠；4、挂网喷混凝土；5、混凝土面板；6、橡胶止水；7、混凝土护坡；8、排水盲沟；9、面板中间锚杆；10、挡渣墙；11、贴坡混凝土；12、排水孔；13、排水管；14、砂砾石垫层；15、反滤层土工布；16、过渡层；17、排水堆石；18、挡渣墙锚杆；19、透水碎石；20、喷塑镀锌机编网；21、外包土工布。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
实施例1：
参照附图1至图6，一种适用于沟口狭窄的填渣场防护和排导结构，包括设置在填渣场上游位置的挡水坝(图中未示出)，还包括：
上部堆渣体1，设置在所述挡水坝的下方，所述上部堆渣体1的一侧设置有台阶式排导渠3，且其上方设置具有防护功能的挂网喷混凝土4；
下部堆渣体2，设置在所述上部堆渣体1的下方，所述下部填渣场2的上方设置兼具防护及排导功能的台阶式混凝土面板5，且其底部设置兼具挡渣及排导功能的台阶式挡渣墙10；所述上部堆渣体1和下部堆渣体2沿着冲沟底部均设置有排水盲沟8。
进一步地，在另一个实施例中，所述排导渠3的底部设置为弧线型底板，并与所述混凝土面板5平顺过渡；所述混凝土面板5靠近所述排导渠3的一端向上延伸，并与所述挂网喷混凝土4平顺连接。
本实施例中，所述排导渠3尺寸及纵向坡度应根据泥石流峰值流量及最大粒径等综合计算确定；所述混凝土面板5台阶高度、步距等根据水力学计算综合确定。
其中，所述排导渠3及混凝土面板5上每10～12m设置一道横向结构缝，混凝土面板5上每6～7m设置一道纵向结构缝，缝间设置651型橡胶止水6，距混凝土表面10cm设置，两道止水搭接宽度15cm，过缝钢筋位于橡胶止水6的下方；排导渠3及混凝土面板5的纵向结构缝内填充沥青麻丝，混凝土面板5横向结构缝内沥青刷面。所述排导渠3及挡渣墙10基础需要位于岩石基础上。
排导渠3底板及混凝土面板5纵向钢筋均过缝，过缝处钢筋缠绕沥青麻丝，缝两侧缠绕长度各10cm。
进一步地，在另一个实施例中，所述混凝土面板5纵向结构缝缝间设置有651型橡胶止水6。
进一步地，在另一个实施例中，所述混凝土面板5与所述挡渣墙10的两侧岩体分别设置有混凝土护坡7与贴坡混凝土11，以防止水流冲刷破坏。
进一步地，在另一个实施例中，所述混凝土护坡7与所述贴坡混凝土11在迎水面均设置有钢筋网，且所述混凝土护坡7与所述贴坡混凝土11的厚度均不小于40cm。
进一步地，在另一个实施例中，所述混凝土面板5与所述挡渣墙10上分别设置有面板中间锚杆9与挡渣墙锚杆18，以提高稳定性。
本实施例中，面板中间锚杆9的直径25mm，长度4.5m，间距1m，锚杆打进岩体3.5m，混凝土面板内长度1m。
进一步地，在另一个实施例中，所述排水盲沟8通过反滤结构与设置在挡渣墙10上的排水孔12连通，保证填渣场底部排水顺畅；所述反滤结构包括设置的砂砾石垫层14、反滤层土工布15、过渡层16和排水堆石17。
本实施例中，挡渣墙墙后过渡层采用弱风化开挖石渣料，级配良好，最大粒径15cm，小于5mm的颗粒含量不超过20％，小于0.1mm的颗粒含量不超过5％。
进一步地，在另一个实施例中，所述排水孔12的孔口部位设置有喷塑镀锌机编网20和外包土工布21，其内部位于孔口的位置设置具有支撑功能的有透水碎石19。
进一步地，在另一个实施例中，所述挡渣墙10的下部墙体上设置有排水管13，所述排水管13与所述排水孔12均上仰5°。
在本实施例中，挂网喷混凝土4坡面挂网φ6.5@15cm×15cm，各高程钢筋焊接为整体，喷C25混凝土，厚15cm，坡面设排水孔φ50@3m×3m，打穿喷混凝土层，上仰5°，内填土工布，梅花型布置。
本发明还提供一种适用于沟口狭窄的填渣场防护和排导结构的施工方法，包括以下步骤：
(a)对挡渣墙10、贴坡混凝土11、排水孔12、排水管13、挡渣墙锚杆18、透水碎石19、喷塑镀锌机编网20及外包土工布21进行施工，并在贴坡混凝土11在迎水面布置钢筋网；
(b)对排水盲沟8、砂砾石垫层14、反滤层土工布15、过渡层16及排水堆石17进行施工，排水盲沟8采用块石外包反滤层土工布15的形式，沿冲沟底部布置，纵坡不小于1％，不得出现倒坡，施工前应对底部基础进行适当清理；
(c)对排导渠3及设置在上部堆渣体1上游位置的挡水坝进行施工，排导渠3施工前应清除基础及贴坡的植被、耕植土、腐殖土、树根等杂物，排导渠3底部做成弧线型底板与下部混凝土面板5平顺过渡，保证水流及泥石流排导顺畅；
(d)挡渣墙10混凝土强度达到90％后，采用自下而上的堆渣方式进行下部堆渣体2及上部堆渣体1的施工，待排导渠3的边墙混凝土强度达到90％后，方可进行边墙外石渣回填，排导渠3及挡渣墙10基础需要位于岩石基础上；
(e)下部堆渣体2施工完成后，进行混凝土面板5和面板两侧混凝土护坡7及面板中间锚杆9的施工，混凝土面板5直接在干净的块石料基础上浇筑，混凝土面板5施工时加强振捣，保证混凝土浆液与块石结合密实，混凝土面板5顶部需向上延伸一定长度，以保持稳定；
(f)上部堆渣体1施工完成后，进行挂网喷混凝土4的施工，挂网喷混凝土4底部需与混凝土面板5顶部延伸段平顺连接。
如无特殊说明，本发明中，若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此本发明中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。
除非另有明确的规定和限定，本发明中，若有术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
