CN105239535B - 沥青心墙基座及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种沥青心墙基座及其施工方法,其解决了以前土石坝在填筑过程中不能够用于过流的问题。该沥青心墙基座,包括基座建基面和基座本体;所述基座建基面设置在基岩上,所述基座本体设置在基座建基面上,且基座本体顶部的水平高度比坝体建基面的水平高度高。该方法用于施工上述的沥青心墙基座。该基座中基座本体顶部的水平高度高于坝体建基面的水平高度,因此,该基座高出坝体建基面部分能够保护坝体下部断面的安全,所以土石坝在填筑过程中能够进行过流,进而降低了上游设置围堰的高度,减少了导流洞的数量,节省了投资,节约了工期,优化了枢纽布置。

Description

涵青心墙基座及其施工方法
技术领域
[0001] 本发明属于水利水电工程领域,具体涉及一种沥青心墙基座及其施工方法。
背景技术
[0002] 在沥青混凝土心墙土石坝中,沥青混凝土心墙与坝体建基面通过混凝土基座连 接。现有的沥青心墙基座,一般为在基岩上挖槽浇筑顶部与坝体建基面齐平的混凝土基座。 由于沥青心墙土石坝的坝体填筑料主要为散粒体材料,且现有的沏青心墙基座的顶部与坝 体建基面齐平不能够保护坝体下部,坝体填筑过程中坝面过流时,坝体填筑料将被水流冲 刷带走,沥青心墙也被冲刷破坏,所以设置现有沥青心墙基座的土石坝在填筑过程中不能 够用于过流,需要在土石坝修筑处的上游设置高围堰和导流洞进行截流和导流。
发明内容
[0003] 本发明提供了一种沥青心墙基座,其解决了以前土石坝在填筑过程中不能够用于 过流的问题。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:沥青心墙基座,包括基座建基面和 基座本体;所述基座建基面设置在基岩上,所述基座本体设置在基座建基面上,且基座本体 顶部的水平高度比坝体建基面的水平高度高。
[0005] 进一步的是,所述基座建基面设置在基岩中的弱风化基岩层表面上,或是设置在 经过固结灌浆处理后的基岩表面上,或是设置在经过固结灌浆处理后的弱风化基岩层表面 上。
[0006] 进一步的是,所述基座本体上设有用于与沥青心墙连接的防渗连接结构。
[0007] 进一步的是,所述防渗连接结构包括设置在基座本体顶部的弧形凹槽、设置在弧 形凹槽表面的乳化沥青层和沥青砂浆层、以及沿基座本体的长度方向设置在弧形凹槽中的 止水片;所述止水片的下端嵌入基座本体内,止水片的上端用于与沥青心墙连接。
[0008] 进一步的是,所述基座本体的横截面呈梯形,基座本体的高度H为8〜12m,基座本 体上、下游侧表面的坡比i均为1:0.2〜1:0.3,所述弧形凹槽与基座本体顶部上、下游侧边 的距离L均为0.5〜lm。
[0009] 进一步的是,所述基座本体的内部设有灌浆廊道。
[0010] 进一步的是,所述基座本体与基岩通过锚固结构连接在一起。
[0011]进一步的是,所述锚固结构包括至少两排沿顺河向间隔设置的锚筋,每排主要由 两根以上沿基座本体长度方向并排设置的锚筋组成,且相邻两排中的锚筋错位设置。
[0012]本发明还提供了一种沥青心墙基座的施工方法,其用于施工上述的沥青心墙基 座,包括下列步骤:
[0013]步骤a、将大坝待施工河段处上游的河流截流;
[0014]步骤b、开挖河床至基岩表面,并将基岩表面作为坝体建基面;
[0015]步骤c、在基岩上设置基座建基面,然后在基座建基面上浇筑基座本体,基座本体 的顶部浇筑至水平高度高于坝体建基面的水平高度。
[0016] 进一步的是,上述施工方法还包括步骤d;
[0017] 步骤c中,由基岩表面向下开挖至弱风化基岩层表面,并对弱风化基岩层进行固结 灌浆处理;然后,将弱风化基岩层表面作为基座建基面;接着,在弱风化基岩层中设置锚筋, 并使锚筋的上端露出基座建基面;再接着,在基座建基面上浇筑内部具有灌浆廊道的基座 本体;
[0018] 步骤d、沿着基座本体的长度方向在基座本体的顶部设置弧形凹槽,并对弧形凹槽 表面进行凿毛处理;然后,在弧形凹槽表面上由下往上依次喷涂乳化沥青层和沥青砂浆层; 最后,在弧形凹槽中设置下端嵌入基座本体内、上端露出沥青砂浆层上表面的止水片。
[0019] 本发明的有益效果是:该基座中基座本体顶部的水平高度高于坝体建基面的水平 高度,因此,该基座高出坝体建基面部分能够保护坝体下部断面的安全,所以土石坝在填筑 过程中能够进行过流,进而降低了上游设置围堰的高度,减少了导流洞的数量,节省了投 资,节约了工期,优化了枢纽布置。防渗连接结构利于该基座与沥青心墙连接及连接部位的 防渗。灌浆廊道,可使坝基帷幕灌浆和坝体的填筑施工同步进行,节约工期,且便于运行期 检修、监测。锚固结构使得该基座与基岩之间的连接更稳固,提高了该坝基的可靠性。
附图说明
[0020] 图1是本发明中沥青心墙基座的实施结构示意图;
[0021] 图中标记为:基座建基面11、基座本体12、弧形凹槽121、乳化沥青层122、沥青砂浆 层123、止水片124、灌浆廊道125、锚筋126、基岩2、坝体建基面21、弱风化基岩层22、沥青心 墙3、坝体填筑料4。
具体实施方式
[0022]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0023]如图1所示,沥青心墙基座,包括基座建基面11和基座本体12 ;所述基座建基面11 设置在基岩2上,所述基座本体12设置在基座建基面11上,且基座本体12顶部的水平高度比 坝体建基面21的水平高度高;本文所述的水平高度是指相对于水平面的高度,例如,基座本 体12顶部的水平高度是指基座本体12顶部相对于水平面的高度。其中,基座建基面11在基 岩2上的实施方式有多种,例如:将基座建基面11设置在基岩2中的弱风化基岩层22表面上, 或是将其设置在经过固结灌浆处理后的基岩2表面上;优选为,将基座建基面11设置在经过 固结灌浆处理后的弱风化基岩层22表面上;在本领域中,基岩2根据风化程度的不同可按全 风化、强风化和弱风化进行划分,上述的“全风化、强风化和弱风化”用语在本领域中具有公 认的确切含义,本文中所述的弱风化基岩层22表示基岩2中风化程度为弱风化的岩层;通 常,先在基岩2表面设置坝体建基面21,然后由坝体建基面21向下开挖横截面呈倒梯形的 槽,槽底部开挖至弱风化基岩层22表面,接着对弱风化基岩层22进行固结灌浆处理,最后在 经过固结灌衆处理后的弱风化基岩层22表面上设置基座建基面11。基座本体12—般由混凝 土浇筑而成,为了更好的保护坝体,基座本体12顶部需要高出汛期过流的水位高度,通常基 座本体12顶部的水平尚度比规体建基面21的水平_度高5〜11m;由于是在基座本体12顶部 以下过流,过流时坝体填筑料4受基座本体12的保护,不易被带走,坝体失事概率较小;为了 更好的保护坝体,坝面过水还应采取在上、下游坝面喷混凝土,下游坝面铺设反滤和混凝土 板,以及设置镇墩护脚、钢筋石笼和大块石护脚等保护措施。
[0024] 考虑到沥青心墙3与该基座的连接部位应力变形复杂,该处为防渗的关键部位,因 此为了使该基座与沥青心墙3更好的连接及提高连接部位的防渗效果,所述基座本体12上 设有用于与沥青心墙3连接的防渗连接结构;优选的,如图1所示,所述防渗连接结构包括设 置在基座本体12顶部的弧形凹槽121、设置在弧形凹槽121表面的乳化沥青层122和沥青砂 浆层123、以及沿基座本体12的长度方向设置在弧形凹槽121中的止水片124;所述止水片 124的下端嵌入基座本体12内,止水片124的上端用于与沥青心墙3连接。弧形凹槽121增大 了基座本体12与沥青心墙3连接面的面积,进而提高了连接效果;乳化沥青层122和沥青砂 浆层123使得基座本体12与沥青心墙3更好的结合在一起;止水片124用于止水防渗,其设置 在基座本体12与沥青心墙3之间提高了该连接部位的防渗效果;止水片124—般选用铜止水 片。
[0025]具体的,再如图1所示,所述基座本体12的横截面呈梯形,梯形结构具有更好的支 撑、托起效果,是基座本体12的一种优选结构;基座本体12的高度H为8〜12m,该高度范围的 基座本体12顶部始终高于汛期过流的水位高度,利于保证该基座对坝体的保护效果;基座 本体12的上、下游侧表面的坡比i均为1:0.2〜1:0.3,该坡比范围的基座本体12上、下游侧 表面,一方面保证了基座本体12的结构强度,承托效果较好,另一方面又节省了成本;为了 利于该基座与沥青心墙3更好的连接及沥青心墙3的施工,所述弧形凹槽121与基座本体12 顶部上、下游侧边的距离L为0.5〜lm。
[0026]作为本发明的一种优选方案,再如图1所示,所述基座本体12的内部设有灌浆廊道 125,灌浆廊道125通常沿基座本体12的长度方向设置;由于具有灌浆廊道125,所以可以先 施工基座本体12再对坝基进行帷幕灌浆,而且帷幕灌浆和坝体的填筑施工可同步进行,节 约工期,且便于运行期检修、监测。
[0027]为了使得基座本体12与基岩2连接更稳固,提高该坝基的可靠性,再如图1所示,所 述基座本体12与基岩2通过锚固结构连接在一起。优选的,所述锚固结构包括至少两排沿顺 河向间隔设置的锚筋126,每排主要由两根以上沿基座本体12长度方向并排设置的锚筋126 组成,且相邻两排中的锚筋126错位设置;锚筋126这样设置可以充分利用每根锚筋126的锚 固力,进一步提高锚固结构整体的锚固效果。
[0028] 沥青心墙基座的施工方法,用于施工上述的沥青心墙基座,包括下列步骤:
[0029] 步骤a、将大坝待施工河段处上游的河流截流;对河流的截流通常为在上游设置围 堰及导流洞等结构;
[0030]步骤b、开挖河床至基岩2表面,并将基岩2表面作为坝体建基面21;
[0031]步骤c、在基岩2上设置基座建基面11;基座建基面11 一般设置在基岩2中的弱风化 基岩层22表面上,或是将其设置在经过固结灌浆处理后的基岩2表面上;然后在基座建基面 11上浇筑基座本体12,基座本体12的顶部浇筑至水平高度高于坝体建基面21的水平高度; 由于基座本体12顶部的水平高度高于坝体建基面21的水平高度,因此,基座本体12高出坝 体建基面21的部分能够保护坝体下部断面的安全,所以土石坝在填筑过程中能够进行过 流,进而降低了上游设置围堰的高度,减少了导流洞的数量,节省了投资,节约了工期;
[0032] 步骤d、沿着基座本体12的长度方向在基座本体12的顶部设置弧形凹槽121,并对 弧形凹槽121表面进行凿毛处理;然后,在弧形凹槽121表面上由下往上依次喷涂乳化沥青 层122和沥青砂浆层123;最后,在弧形凹槽121中设置下端嵌入基座本体12内、上端露出沥 青砂浆层123上表面的止水片124。
[0033]优选的,上述施工方法的步骤c中,由基岩2表面向下开挖至弱风化基岩层22表面, 并对弱风化基岩层22进行固结灌浆处理;然后,将弱风化基岩层22表面作为基座建基面11; 接着,在弱风化基岩层22中设置锚筋126,并使锚筋126的上端露出基座建基面11;再接着, 在基座建基面11上浇筑内部具有灌浆廊道125的基座本体12。

Claims (8)

1.沥青心墙基座,其特征在于:包括基座建基面(11)和基座本体(12);所述基座建基面 (11) 设置在基岩⑵上,所述基座本体(12)设置在基座建基面(11)上,且基座本体(12)顶部 的水平高度比坝体建基面(21)的水平高度高;所述基座本体(1¾上设有用于与沥青心墙 (3)连接的防渗连接结构,所述防渗连接结构包括设置在基座本体(12)顶部的弧形凹槽 (m)、设置在弧形凹槽(121)表面的乳化沥青层(I22)和沏青砂浆层(I23)、以及沿基座本 体(12)的长度方向设置在弧形凹槽(121)中的止水片(124);所述止水片(124)的下端嵌入 基座本体(12)内,止水片(124)的上端用于与沥青心墙⑶连接。
2.如权利要求1所述的沥青心墙基座,其特征在于:所述基座建基面(11)设置在基岩 (2)中的弱风化基岩层(22)表面上,或是设置在经过固结灌浆处理后的基岩(2)表面上,或 是设置在经过固结灌浆处理后的弱风化基岩层(22)表面上。
3.如权利要求1所述的沥青心墙基座,其特征在于:所述基座本体(12)的横截面呈梯 形,基座本体(1¾的高度H为8〜12m,基座本体(12)上、下游侧表面的坡比i均为1 :〇.2〜1: 〇 • 3,所述弧形凹槽(121)与基座本体(12)顶部上、下游侧边的距离L均为0.5〜lm。
4.如权利要求1至3中任一项所述的沥青心墙基座,其特征在于:所述基座本体〇_2)的 内部设有灌浆廊道(125)。
5.如权利要求1至3中任一项所述的沥青心墙基座,其特征在于:所述基座本体(12)与 基岩(2)通过锚固结构连接在一起。
6.如权利要求5所述的沥青心墙基座,其特征在于:所述锚固结构包括至少两排沿顺河 向间隔设置的锚筋(126),每排主要由两根以上沿基座本体(12)长度方向并排设置的锚筋 (126)组成,且相邻两排中的锚筋(126)错位设置。
7.沥青心墙基座的施工方法,用于施工权利要求1所述的沥青心墙基座,其特征在于包 括下列步骤: 步骤a、将大坝待施工河段处上游的河流截流; 步骤b、开挖河床至基岩⑵表面,并将基岩(2)表面作为坝体建基面(21); 步骤c、在基岩(2)上设置基座建基面(11),然后在基座建基面(11)上浇筑基座本体 (12) ,基座本体(12)的顶部浇筑至水平高度高于坝体建基面(21)的水平高度。
8.如权利要求7所述的沥青心墙基座的施工方法,其特征在于:还包括步骤d; 步骤c中,由基岩(2)表面向下开挖至弱风化基岩层(22)表面,并对弱风化基岩层(22) 进行固结灌浆处理;然后,将弱风化基岩层(22)表面作为基座建基面(11);接着,在弱风化 基岩层(22)中设置锚筋(126),并使锚筋(126)的上端露出基座建基面(11);再接着,在基座 建基面(11)上浇筑内部具有灌浆廊道(125)的基座本体(12); 步骤d、沿着基座本体(12)的长度方向在基座本体(12)的顶部设置弧形凹槽(121),并 对弧形凹槽(121)表面进行凿毛处理;然后,在弧形凹槽(121)表面上由下往上依次喷涂乳 化沥青层(122)和沥青砂浆层(123);最后,在弧形凹槽(121)中设置下端嵌入基座本体(12) 内、上端露出沥青砂浆层(123)上表面的止水片(124)。
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