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土工布砂墊層結合反濾結構及人工降雨沖刷試驗

發(fā)布時間:2022-09-23 新聞來源:山東德旭達土工材料有限公司 瀏覽次數(shù):
由于堤壩的邊線較長,容易受到雨水沖刷,部分堤壩工程曾因雨水沖刷而受到破壞,因此在水庫施工中,采用了土工布與10厘米厚的砂墊組合的反濾結構。其構造機理為:在施工過程中,由于壩體受到暴雨沖刷,或運行期水位驟降,使土工布與壩面之間形成以砂為介質(zhì)的流動“徑流”,防止徑流對壩面的直接沖擊,對壩體起到保護作用。
為了進一步論證其合理性,在水庫圍壩護砌施工現(xiàn)場進行了人工降雨試驗,以尋求最佳墊砂厚度。本實驗分為兩個部分。在第一段中,沒有砂墊層,規(guī)格為350克/平方米的土工布直接鋪在已經(jīng)完成施工的壩體上,在其上面干砌30厘米厚的片石,第二段則是在已經(jīng)完成施工的壩坡上,先鋪10厘米厚的砂墊層,鋪平后灑水拍實,然后在上面鋪同樣規(guī)格的土工布,最后干砌30厘米厚的片石。通過對兩臺潛水泵的平行連接,將水注入Φ100毫米主輸水管,然后在管路兩側分別注入Φ20毫米口徑的配水支管。每根配水支管長度9米,管距1.9米。每個支管上各有3排小孔,小孔間距15厘米,孔徑2毫米。水從支管中噴射到空氣中,再噴射到干砌壩坡上。首先對鋪設了砂墊層的第二段壩體進行了人工沖刷試驗。在降雨過程的前10分鐘內(nèi),壩坡上流動的水逐漸出現(xiàn)微渾濁狀態(tài),此后直到試驗結束水流仍保持清水狀態(tài),兩小時的“降雨”強度為120毫米/小時。實驗后,在壩坡上、中、下三段分別對其片石進行卸載,檢查砂墊層厚度,三段分別為9.5cm、9cm、9.5cm,與施工標準要求的10cm±2cm的厚度相符,并通過試驗證明,壩坡沒有發(fā)生塌方、鼓包等情況,說明壩坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。測試后將片石及土工布拆除,發(fā)現(xiàn)壩坡嚴重沖刷,出現(xiàn)大小不同的43條沖溝,其中兩條最寬處40厘米,最深處25厘米。通過人工增雨試驗得出結論:在土工布砂墊層與反濾層相結合的水庫圍壩中,當遇到50年一遇的暴雨時,其壩體能保持穩(wěn)定,反濾層的“保土”、“透水”功能保持良好;若反濾層為土工布,不進行砂墊層鋪筑,土工布易出現(xiàn)淤堵,反濾作用受到影響,將會發(fā)生。
試驗結果表明,采用土工布砂墊組合反濾結構是保證水庫大壩安全的重要措施,也是保證大壩安全的重要環(huán)節(jié)。
土工布砂墊層結合反濾結構及人工降雨沖刷試驗
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