一种土石坝复合护坡结构

技术领域

本发明属于水利水电工程挡水建筑物结构设计技术领域，具体涉及一种土石坝复合护坡结构。

背景技术

护坡是土石坝安全的重要防护结构，作用是防止风浪、冰凌及地震破坏坝体结构及其引起的大坝破坏，工程一般采用抛石护坡。由于抛石护坡采用的一部分块石体积较小，或护坡块石下面无垫层、垫层级配不好、块石砌筑质量差等原因，在遭遇风浪、地震等荷载作用时，会出现部分护坡块石被掀掉破坏的情况，危及大坝安全。根据工程统计，护坡破坏约占土石坝破坏事故的6.5％。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种土石坝复合护坡结构，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种土石坝复合护坡结构，包括浆砌石防护层(1)、抛石护坡(2)和砂砾石垫层(6)；

在坝体(7)的坝坡表面，铺设所述砂砾石垫层(6)；在所述砂砾石垫层(6)的上面铺设所述抛石护坡(2)；在所述抛石护坡(2)的上面铺设所述浆砌石防护层(1)。

优选的，所述抛石护坡(2)的厚度为1m，采用的抛石块径为40～100cm。

优选的，所述砂砾石垫层(6)的厚度为20cm，采用的砂砾石粒径为5～200mmm，其中，5mm粒径的砂砾石占比＜30％，通过铺设所述砂砾石垫层(6)，提高坝坡在地震作用下的抗震性能。

优选的，所述浆砌石防护层(1)的厚度为30cm，采用的浆砌石块径为20cm；通过浆砌石的整体性和高强度，防止护坡在遭遇风浪时，发生库水沿护坡缝隙进入护坡内，进而在水流反复冲击和冲刷作用下，使抛石和垫层出现松动并被带出。

优选的，还包括间隔设置的多个锚筋(4)；所述锚筋(4)锚于所述浆砌石防护层(1)和所述抛石护坡(2)之间，加强所述浆砌石防护层(1)和所述抛石护坡(2)的联结。

优选的，还包括表面加糙凸起(3)；

在所述浆砌石防护层(1)的表面，利用砂浆勾缝形成分布不规则的所述表面加糙凸起(3)。

优选的，所述表面加糙凸起(3)的高度为3～5cm，宽度为5～10cm，增加所述浆砌石防护层(1)的表面粗糙度和摩阻力，进而减少风浪爬高。

优选的，还包括排水孔(5)；

在所述浆砌石防护层(1)的表面，间隔设置多个所述排水孔(5)；所述排水孔(5)水平倾向上游布置，穿过所述浆砌石防护层(1)的厚度方向后，延伸到所述抛石护坡(2)的内部。

优选的，所述排水孔(5)的排水孔径为100mm，间距为2～3m，长度为1m，倾角为5°，用于排出水库水位降落时坝壳和护坡的库水，防止所述浆砌石防护层(1)在水压力作用被破坏。

本发明提供的一种土石坝复合护坡结构具有以下优点：

本发明结构简单，材料易于获得，施工方便，并能充分利用抛石护坡的良好防护性能，弥补抛石护坡的缺点，增加护坡的耐久性和防护效果。

附图说明

图1为本发明提供的一种土石坝复合护坡结构的剖面图；

图2为图1的局部放大图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

通常的护坡结构单一，在遭受波浪、冰凌及地震作用下薄弱环节容易出现破坏，很难同时满足多种外部作用下的防护功能，本发明提出一种土石坝复合护坡结构，属于水利水电工程挡水建筑物结构设计领域，是一种布置在大坝表层坡面，保护大坝在风浪、冰凌、地震等作用下坡面稳定的结构，因此，本发明不仅能实现波浪、冰凌作用下的防护坝坡稳定的功能，也能提高坝体的抗震安全。

参考图1和图2，本发明提供一种土石坝复合护坡结构，包括浆砌石防护层1、抛石护坡2和砂砾石垫层6；

在坝体7的坝坡表面，铺设砂砾石垫层6；在砂砾石垫层6的上面铺设抛石护坡2；在抛石护坡2的上面铺设浆砌石防护层1。

本发明中，在坝坡上游设置抛石护坡2，抛石护坡2的厚度为1m，采用的抛石块径为40～100cm。

本发明中，砂砾石垫层6的厚度为20cm，采用的砂砾石粒径为5～200mmm，其中，5mm粒径的砂砾石占比＜30％，通过铺设砂砾石垫层6，提高坝坡在地震作用下的抗震性能。

本发明中，浆砌石防护层1的厚度为30cm，采用的浆砌石块径为20cm左右；通过浆砌石的整体性和高强度，防止护坡在遭遇风浪时，发生库水沿护坡缝隙进入护坡内，进而在水流反复冲击和冲刷作用下，使抛石和垫层出现松动并被带出，从而造成护坡的破坏。

另外，还包括间隔设置的多个锚筋4；锚筋4锚于浆砌石防护层1和抛石护坡2之间，加强浆砌石防护层1和抛石护坡2的联结，防止浆砌石防护层1在风浪作用下被掀起引起保护失效。

另外，还包括表面加糙凸起3；在浆砌石防护层1的表面，利用高强度砂浆勾缝形成分布不规则的表面加糙凸起3。表面加糙凸起3的高度为3～5cm，宽度为5～10cm，增加浆砌石防护层1的表面粗糙度和摩阻力，进而减少风浪爬高。

另外，还包括排水孔5；在浆砌石防护层1的表面，间隔设置多个排水孔5；排水孔5水平倾向上游布置，穿过浆砌石防护层1的厚度方向后，延伸到抛石护坡2的内部。排水孔5的排水孔径为100mm，间距为2～3m，长度为1m，倾角为5°，用于排出水库水位降落时坝壳和护坡的库水，防止浆砌石防护层1在水压力作用被破坏。

本发明提供的一种土石坝复合护坡结构，具有以下优点：

(1)本发明结构简单，材料易于获得，施工方便，并能充分利用抛石护坡的良好防护性能，弥补抛石护坡的缺点，增加护坡的耐久性和防护效果。

(2)通过设置浆砌石防护层、锚筋、表面加糙凸起、排水孔等，完成对抛石护坡的保护，并利用锚筋和排水孔增加保护层自身的稳定和安全，通过表面加糙凸起增加保护层表面的糙率，减少波浪爬高，减少风浪对坝顶安全的不利影响。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。