一種抽水蓄能電站進出水口水岸防護結構及施工方法
【專利摘要】本發明公開了一種抽水蓄能電站進出水口水岸防護結構及施工方法，包括位于水下和水位變動區的拋石護坡、位于水上的水上護坡和位于水上護坡頂部的馬道，所述水上護坡結構由里及表依次為反濾土工布、砂礫石或碎石墊層、石籠護坡。所述反濾土工布下面還設置有毛砂墊層。本發明在對抽水蓄能電站進出水口邊坡有效防護的基礎上，有效解決了頻繁的波浪拍擊沖刷、日常抽水發電產生的水位驟降及冬季嚴寒的凍融對護坡的坍塌剝落破壞問題，適應周圍環境、經濟合理、施工簡便。
【專利說明】
一種抽水蓄能電站進出水口水岸防護結構及施工方法
技術領域
[0001]本發明涉及水利水電工程技術領域，尤其是一種抽水蓄能電站進出水口水岸防護結構及施工方法。
【背景技術】
[0002]我國北方地區抽水蓄能電站進出水口附近邊坡，常年受波浪的沖擊淘刷、日常抽水發電產生的水位驟降及冬季嚴寒的凍脹等多重破壞，易造成進出水口附近護坡坍塌剝落破壞。
[0003]傳統的進出水口邊坡，對于新建工程，若在圍堰保護范圍以內，因為有干地施工條件，施工較為方便;若在圍堰攔擋范圍以外，或者是已建工程破損邊坡的修復，就會存在無干地施工條件的問題。對此，通常采用的方法是水下拋石，水上砌筑漿砌石、干砌石或澆筑混凝土作為邊坡的支護形式。這樣的邊坡形式頻繁受波浪沖擊淘刷、水位驟降和冬季凍脹作用，常由于反濾質量缺陷或無反濾材料，造成反濾失效，從而使位于下部的土體被淘刷，造成脫空，使護坡材料失去支撐體而造成坡面坍塌，使護岸整體或局部毀壞;或是由于剛性護坡及墊層(或反濾)厚度小于當地最大凍土深度，造成所擋護土體發生凍脹，使護坡體被脹裂破壞，再受波浪淘刷，造成護坡坍塌剝落破壞。這些破壞都要經常進行修復工作，由于已建工程受日常運行條件和沒有施工道路等條件的制約，修復工作比較困難，且耗費大量人力物力。
[0004]另外，抽水蓄能電站多在風景區，混凝土或漿砌石等護坡形式，不僅容易出現以上問題，同時，還容易形成呆板的“鋼筋混凝土森林”式的人工痕跡和灰色負面景觀，容易與周圍環境和景觀不協調。
[0005]因此，設計一種安全可行、適應周圍環境、經濟合理、施工簡便的邊坡防護結構，來應對抽水蓄能電站進出水口波浪、水位驟降和凍脹等綜合影響，成為一種工程需要。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的技術問題是:提供一種抽水蓄能電站進出水口水岸防護結構及施工方法，在對抽水蓄能電站進出水口邊坡有效防護的基礎上，解決頻繁的波浪沖擊淘刷、日常抽水發電產生的水位驟降及冬季嚴寒的凍脹對護坡的坍塌剝落破壞問題，且適應周圍環境、經濟合理、施工簡便。
[0007]為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是:一種抽水蓄能電站進出水口水岸防護結構，包括位于水下和水位變動區的拋石護坡、位于水上的水上護坡和位于水上護坡頂部的馬道，所述水上護坡結構由里及表依次為反濾土工布、砂礫石或碎石墊層、石籠護坡。
[0008]所述反濾土工布下面還設置有毛砂墊層。
[0009]所述拋石護坡，其邊坡坡比為1:1.2-1:1.5，頂面高出電站日常運行高水位線0.2-0.5m，下部低于最低水位線1.5-2.5m。
[0010]所述石籠護坡厚度為0.4-lm。
[0011 ]所述石籠為鉛絲石籠、鋼筋石籠、土工格柵石籠、格賓石籠和竹石籠中的一種。
[0012]所述砂礫石或碎石墊層厚度0.15-0.6m,且所述砂礫石或碎石墊層與所述石籠護坡的厚度之和大于工程所在地區最大凍土深度。
[0013]所述反濾土工布的規格大于等于300g/m2。
[0014]所述毛砂墊層厚度為2-10cm。
[0015]所述水上護坡以上的馬道為干砌石、石籠、砂礫石、級配碎石、泥結石砌筑或填筑的柔性結構，其向石籠護坡方向設I % -3 %坡度。
[0016]一種抽水蓄能電站進出水口水岸防護結構的施工方法，包括以下步驟:
[0017]a、對日常運行高水位線以下的邊坡采用拋石加固，拋石邊坡坡度控制在1:1.2-1:1.5，拋石邊坡頂面高出日常運行高水位線0.2-0.5m;
[0018]b、對水上護坡，由人工或人工配合機械，開挖邊坡至設計體型，若開挖面人工整平后，表面不存在會刺破土工布的石塊異物時，直接將反濾土工布鋪在整平后的開挖面上;若開挖面人工整平后，表面存在會刺破土工布的石塊異物時，在開挖面鋪2-lOcm厚的毛砂墊層后在毛砂墊層上鋪設反濾土工布，反濾土工布上下邊沿要留出富裕，以包裹部分砂礫石或碎石墊層，作為反濾土工布的上部錨固及下部壓枕之用；
[0019]C、在反濾土工布上鋪設砂礫石或碎石墊層，采用振動夯壓實后，將反濾土工布上下留出的富裕部分折疊，包裹砂礫石或碎石墊層上下位置，做好砂礫石或碎石墊層的錨固及壓枕；
[0020]d、在砂礫石或碎石墊層上鋪設石籠完成水上護坡結構；
[0021]e、在水上護坡結構頂部鋪筑馬道，鋪設時頂面留出向石籠護坡方向1%-3%的坡度，以利排水。
[0022]本發明的有益效果是:在對抽水蓄能電站進出水口邊坡有效防護的基礎上，有效解決了頻繁的波浪拍擊沖刷、日常抽水發電產生的水位驟降及冬季嚴寒的凍融對護坡的坍塌剝落破壞問題，適應周圍環境、經濟合理、施工簡便。總體坡面自下而上采用拋石、石籠防護，石籠底部做好墊層及反濾，護坡以上采用干砌石等柔性材料護砌馬道頂部，整體邊坡防護結構在消浪擋護的同時，大大增強了其對變形的適應性。同時，與周圍自然環境相協調，不用混凝土、鋼筋混凝土、漿砌石等結構，避免了呆板的“鋼筋混凝土森林”式的建筑及防護形式，上部有利于綠色植物的覆蓋，既滿足工程需要，又自然和諧。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發明抽水蓄能電站進出水口水岸防護結構的剖面示意圖。
[0024]圖2為本發明中水上護坡的截面示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細說明:
[0026]如圖1、2所示，本發明的抽水蓄能電站進出水口水岸防護結構，包括位于水下和水位變動區的拋石護坡1、位于水上的水上護坡和位于水上護坡頂部的馬道6，所述水上護坡結構由里及表依次為反濾土工布4、砂礫石或碎石墊層3、石籠護坡2。
[0027]所述反濾土工布4下面還設置有毛砂墊層5。
[0028]所述拋石護坡I，其邊坡坡比為1:1.2-1:1.5,頂面高出電站日常運行高水位線0.2-0.5m，下部低于最低水位線1.5-2.5m。
[0029]所述石籠護坡2厚度為0.4-lm。
[0030]所述石籠2為鉛絲石籠、鋼筋石籠、土工格柵石籠、格賓石籠和竹石籠中的一種。
[0031]所述砂礫石或碎石墊層3厚度0.15-0.6m，且所述砂礫石或碎石墊層3與所述石籠護坡2的厚度之和大于工程所在地區最大凍土深度。
[0032]所述反濾土工布4的規格大于等于300g/m2。
[0033]所述毛砂墊層5厚度為2-10cm。
[0034]所述水上護坡以上的馬道6為干砌石、石籠、砂礫石、級配碎石、泥結石砌筑或填筑的柔性結構，其向石籠護坡2方向設1%_3%坡度。
[0035 ] 一種抽水蓄能電站進出水口水岸防護結構的施工方法，包括以下步驟:
[0036]a、對日常運行高水位線以下的邊坡采用拋石加固，拋石邊坡坡度控制在1:1.2-1:1.5，拋石邊坡頂面高出日常運行高水位線0.2-0.5m;
[0037]b、對水上護坡，由人工或人工配合機械，開挖邊坡至設計體型，若開挖面人工整平后，表面不存在會刺破土工布的石塊異物時，直接將反濾土工布鋪在整平后的開挖面上;若開挖面人工整平后，表面存在會刺破土工布的石塊異物時，在開挖面鋪2-lOcm厚的毛砂墊層后在毛砂墊層上鋪設反濾土工布，反濾土工布上下邊沿要留出富裕，以包裹部分砂礫石或碎石墊層，作為反濾土工布的上部錨固及下部壓枕之用；
[0038]C、在反濾土工布上鋪設砂礫石或碎石墊層，采用振動夯壓實后，將反濾土工布上下留出的富裕部分折疊，包裹砂礫石或碎石墊層上下位置，做好砂礫石或碎石墊層的錨固及壓枕；
[0039]d、在砂礫石或碎石墊層上鋪設石籠完成水上護坡結構；
[0040]e、在水上護坡結構頂部鋪筑馬道，鋪設時頂面留出向石籠護坡方向I %-3 %的坡度，以利排水。
[0041 ]本發明的抽水蓄能電站進出水口水岸防護結構及施工方法的工作原理為:
[0042]抽水蓄能電站進出水口水岸，水下和水位變動區頻繁受到波浪的沖擊淘刷、日常抽水發電產生的水位驟降及冬季嚴寒的凍脹對護坡的坍塌剝落破壞，采用拋石護坡I，其邊坡坡比為1:1.2-1:1.5，保證其基礎穩定性。拋石護坡頂面高出電站日常運行高水位線0.2-
0.5m,下部低于最低水位線1.5-2.5m，在保證拋石護坡自身穩定的基礎上，可有效消除波浪對上部結構施工的不利影響，為臨水施工安全提供保障。水上護坡結構，石籠護坡2底部采用砂礫石或碎石3作為墊層，以反濾土工布4包裹墊層，以反濾材料有效保護墊層被淘空。石籠與砂礫石或碎石墊層的厚度之和大于工程所在地區最大凍土深度，可大大降低凍脹對水上邊坡的破壞作用。土工布以下采用2-1 Ocm毛砂墊層5覆蓋開挖面，可保護土工布不被刺破。若開挖面人工整平后，表面不存在會刺破土工布的石塊等異物時，或可不鋪設毛砂墊層5，即直接將反濾土工布4鋪在整平后的開挖面上。水上護坡以上的馬道6為干砌石、石籠、砂礫石、級配碎石或泥結石砌筑或填筑的柔性結構，以適應其下部柔性防護的變形。馬道向石籠2護坡方向設I?3 %坡度，利于排水。
[0043]實施例1
[0044]本發明的施工方法為:
[0045]a、對日常運行高水位線以下的邊坡采用拋石護坡I，拋石護坡I坡度為1:1.5，拋石護坡I頂面高出日常運行高水位線0.5m;
[0046]b、對水上護坡，由人工開挖邊坡至設計體型，在開挖面鋪0.05m厚的毛砂墊層5。
[0047]C、在毛砂墊層5上鋪設反濾土工布4，反濾土工布4上下都要求留出富裕，以包裹部分砂礫石或碎石墊層3，作為反濾土工布4的上部錨固及下部壓枕之用；
[0048]d、在反濾土工布4上鋪設砂礫石或碎石墊層3，采用振動夯壓實后，將反濾土工布4上下留出的富裕部分折疊，包裹砂礫石或碎石墊層3上下位置，做好砂礫石或碎石墊層3的銷固及壓枕；
[0049]e、在砂礫石或碎石墊層3上鋪設石籠2，完成水上護坡結構；
[0050]f、在水上護坡結構以上鋪筑干砌石馬道6，鋪設時頂部留出向石籠護坡方向2%的坡度，以利排水。
[0051]以上所述的實施例僅用于說明本發明的技術思想及特點，其目的在于使本領域內的技術人員能夠理解本發明的內容并據以實施，不能僅以本實施例來限定本發明的專利范圍，即凡本發明所揭示的精神所作的同等變化或修飾，仍落在本發明的專利范圍內。
【主權項】
1.一種抽水蓄能電站進出水口水岸防護結構，其特征在于，包括位于水下和水位變動區的拋石護坡(I)、位于水上的水上護坡和位于水上護坡頂部的馬道(6)，所述水上護坡結構由里及表依次為反濾土工布(4)、砂礫石或碎石墊層(3)、石籠護坡(2)。2.根據權利要求1所述的抽水蓄能電站進出水口水岸防護結構，其特征在于，所述反濾土工布(4)下面還設置有毛砂墊層(5)。3.根據權利要求1所述的抽水蓄能電站進出水口水岸防護結構，其特征在于，所述拋石護坡(I)，其邊坡坡比為1:1.2-1:1.5,頂面高出電站日常運行高水位線0.2-0.5m，下部低于最低水位線1.5-2.5m。4.根據權利要求1所述的抽水蓄能電站進出水口水岸防護結構，其特征在于，所述石籠護坡(2)厚度為0.4-lm。5.根據權利要求1或4所述的抽水蓄能電站進出水口水岸防護結構，其特征在于，所述石籠(2)為鉛絲石籠、鋼筋石籠、土工格柵石籠、格賓石籠和竹石籠中的一種。6.根據權利要求1所述的抽水蓄能電站進出水口水岸防護結構，其特征在于，所述砂礫石或碎石墊層(3)厚度0.15-0.6m,且所述砂礫石或碎石墊層(3)與所述石籠護坡(2)的厚度之和大于工程所在地區最大凍土深度。7.根據權利要求1所述的抽水蓄能電站進出水口水岸防護結構，其特征在于，所述反濾土工布(4)的規格大于等于300g/m2。8.根據權利要求2所述的抽水蓄能電站進出水口水岸防護結構，其特征在于，所述毛砂墊層(5)厚度為2-lOcm。9.根據權利要求1所述的抽水蓄能電站進出水口水岸防護結構，其特征在于，所述水上護坡以上的馬道(6)為干砌石、石籠、砂礫石、級配碎石、泥結石砌筑或填筑的柔性結構，其向石籠護坡⑵方向設I 坡度。10.—種抽水蓄能電站進出水口水岸防護結構的施工方法，其特征在于，包括以下步驟: a、對日常運行高水位線以下的邊坡采用拋石加固，拋石邊坡坡度控制在1:1.2-1:1.5,拋石邊坡頂面高出日常運行高水位線0.2-0.5m; b、對水上護坡，由人工或人工配合機械，開挖邊坡至設計體型，若開挖面人工整平后，表面不存在會刺破土工布的石塊異物時，直接將反濾土工布鋪在整平后的開挖面上;若開挖面人工整平后，表面存在會刺破土工布的石塊異物時，在開挖面鋪2-lOcm厚的毛砂墊層后在毛砂墊層上鋪設反濾土工布，反濾土工布上下邊沿要留出富裕，以包裹部分砂礫石或碎石墊層，作為反濾土工布的上部錨固及下部壓枕之用； C、在反濾土工布上鋪設砂礫石或碎石墊層，采用振動夯壓實后，將反濾土工布上下留出的富裕部分折疊，包裹砂礫石或碎石墊層上下位置，做好砂礫石或碎石墊層的錨固及壓枕； d、在砂礫石或碎石墊層上鋪設石籠完成水上護坡結構； e、在水上護坡結構頂部鋪筑馬道，鋪設時頂面留出向石籠護坡方向1%-3%的坡度，以利排水。
【文檔編號】E02B3/12GK105951674SQ201610499233
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月29日
【發明人】程旭強, 李嘯雪, 吳朝月, 郭興
【申請人】中國電建集團北京勘測設計研究院有限公司