CN108166457A - 深厚覆盖层坝基与砾质土心墙的防渗连接结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种深厚覆盖层坝基与砾质土心墙的防渗连接结构，覆盖层坝基防渗采用两道混凝土防渗墙，上部碾压式堆石坝防渗采用砾质土心墙；砾质土心墙与混凝土防渗墙的连接为“单墙廊道式+单墙插入式”连接，混凝土廊道底部与下部混凝土防渗墙顶部连接部位设置一道铜片止水；上游混凝土防渗墙的插入砾质土心墙的部分、混凝土廊道的周边区域为接触性粘土填筑区；上游侧混凝土防渗墙上游和混凝土廊道下游侧均布设防渗土工膜加强防渗，下游侧土工膜底部设置水平反滤层。本发明既能满足防渗体系封闭的要求，同时也能适应覆盖层基础大变形的特性，以及运行期连接部位各接触面渗透稳定的要求，解决深厚覆盖层坝基修建高砾质土心墙堆石坝的防渗体系设计中的关键技术问题。
Description
技术领域：
本发明涉及水利水电工程领域，涉及河床坝基深厚覆盖层上修建碾压式砾质土心墙土石坝基础处理结构设计。
技术背景：
河床深厚覆盖层坝基修建高坝一直是水利水电工程中的技术难题，其中以砾质土心墙堆石坝对于此类型坝基适应性较好。而深厚覆盖层坝基修建心墙堆石坝中核心的技术问题在于坝基及坝体防渗体系的完整性和可靠性，其中坝基防渗体与心墙防渗体的连接是薄弱环节，是工程防渗体系设计的关键。
发明内容：
本发明的目的是提供一种深厚覆盖层坝基与砾质土心墙的防渗连接结构，解决深厚覆盖层坝基修建高砾质土心墙堆石坝的防渗体系设计中的关键技术问题。
一种深厚覆盖层坝基与砾质土心墙的防渗连接结构，其特征在于：
在河床深厚覆盖层上修建高碾压式堆石坝，所述覆盖层坝基防渗采用混凝土防渗墙，上部碾压式堆石坝防渗采用砾质土心墙；
所述混凝土防渗墙设两道，砾质土心墙与坝基混凝土防渗墙的连接为“单墙廊道式+单墙插入式”连接，即下游侧混凝土防渗墙墙顶上部设置混凝土廊道，以便进行墙下帷幕灌浆，混凝土廊道处在砾质土心墙中，上游侧混凝土防渗墙直接插入砾质土心墙；
混凝土廊道底部与下部混凝土防渗墙顶部连接部位设置一道铜片止水；
所述上游混凝土防渗墙的插入砾质土心墙的部分、混凝土廊道的周边区域为接触性粘土填筑区；
所述上游侧混凝土防渗墙上游和混凝土廊道下游侧均布设防渗土工膜加强防渗，下游侧土工膜底部设置水平反滤层加强反滤。
进一步地，两道混凝土防渗墙各1.2m厚、墙中心距12m，防渗墙混凝土强度等级不低于C35，渗透系数不小于1×10-7cm/s；上游侧混凝土防渗墙直接插入砾质土心墙的长度为10m。
进一步地，下游侧混凝土防渗墙内部预埋灌浆钢管，灌浆钢管通至混凝土廊道，可在混凝土廊道内对覆盖层下基岩进行水泥帷幕灌浆。
进一步地，下游侧混凝土防渗墙上部混凝土廊道尺寸为宽3m×高3.5m，廊道混凝土等级为C25。
进一步地，接触性粘土填筑区上下游及顶部距防渗墙及混凝土廊道的距离为5m。
进一步地，接触性粘土颗粒级配为小于0.075mm的含量大于80%，小于0.005mm的含量大于30%，塑性指数大于17，渗透系数小于1×10-6cm/s，渗透破坏坡降应大于20，填筑压实度应大于98%。
进一步地，水平反滤层的厚度为1m，土工膜为二布一膜型式的聚乙烯(PE)复合土工膜为，其规格为500g/1mm/500g，破坏拉应力≥12MPa，断裂伸长率＞300%，渗透系数k＜1×10-11cm/s。
由于采用本发明的技术方案，本发明能够确保覆盖层坝基与砾质土心墙防渗体的有效衔接，既能满足防渗体系封闭的要求，同时也能适应覆盖层基础大变形的特性，以及运行期连接部位各接触面渗透稳定的要求，解决深厚覆盖层坝基修建高砾质土心墙堆石坝的防渗体系设计中的关键技术问题。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
具体实施方式
参照附图，本发明提供的深厚覆盖层坝基与砾质土心墙的防渗连接结构，针对于在河床深厚覆盖层100上修建碾压式堆石坝的水利工程，所述覆盖层坝基防渗采用混凝土防渗墙，上部碾压式堆石坝防渗采用砾质土心墙3。所述河床深厚覆盖层100为砂卵砾石，厚度超过30m。
所述混凝土防渗墙设两道，砾质土心墙3与坝基混凝土防渗墙的连接为“单墙廊道式+单墙插入式”连接，即下游侧混凝土防渗墙1墙顶上部设置混凝土廊道4，且混凝土廊道4处在砾质土心墙3中，上游侧混凝土防渗墙2直接插入砾质土心墙3。两道混凝土防渗墙各1.2m厚，墙中心距12m~14m；防渗墙混凝土强度等级不低于C35，渗透系数不小于1×10-7cm/s，其中防渗墙直接插入心墙的长度为10m，混凝土廊道4底部与下游侧混凝土防渗墙1顶部连接部位设置一道铜片止水8，下游侧混凝土防渗墙1内可预埋灌浆钢管300，灌浆钢管通至混凝土廊道，以便利用混凝土廊道4对覆盖层下基岩进行水泥帷幕灌浆，廊道4尺寸宜为3m×3.5m（宽×高），以满足交通、灌浆及排水的要求，廊道混凝土等级为C25；
所述上游混凝土防渗墙2的插入砾质土心墙3的部分以及混凝土廊道4的周边区域为接触性粘土5填筑区，利用其变形能力强，防渗性好的优点，协调大坝施工及运行期基础深厚覆盖层的变形。接触性粘土填筑区域上下游及顶部距防渗墙2及混凝土廊道的距离为5m，接触性粘土颗粒级配宜为小于0.075mm的含量应大于80%，小于0.005mm的含量大于30%，塑性指数大于17，渗透系数应小于1×10-6cm/s，渗透破坏坡降应大于20，填筑压实度应大于98%。
为加强上下游侧接触性粘土与混凝土接触面的反滤保护，并延长渗径，所述上游侧混凝土防渗墙2上游和混凝土廊道4下游侧均布设防渗土工膜6，下游侧土工膜底部设置水平反滤层7。水平反滤层的厚度为1m，土工膜为二布一膜型式的聚乙烯(PE)复合土工膜为，其规格为500g/1mm/500g，破坏拉应力≥12MPa，断裂伸长率＞300%，渗透系数k＜1×10-11cm/s。
附图标号200为坝基面。附图标号300为预埋灌浆钢管。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种深厚覆盖层坝基与砾质土心墙的防渗连接结构，其特征在于：
在河床深厚覆盖层上修建高碾压式堆石坝，所述覆盖层坝基防渗采用混凝土防渗墙，上部碾压式堆石坝防渗采用砾质土心墙；
所述混凝土防渗墙设两道，砾质土心墙与坝基混凝土防渗墙的连接为“单墙廊道式+单墙插入式”连接，即下游侧混凝土防渗墙墙顶上部设置混凝土廊道，以便进行墙下帷幕灌浆，混凝土廊道处在砾质土心墙中，上游侧混凝土防渗墙直接插入砾质土心墙；
混凝土廊道底部与下部混凝土防渗墙顶部连接部位设置一道铜片止水；
所述上游混凝土防渗墙的插入砾质土心墙的部分、混凝土廊道的周边区域为接触性粘土填筑区；
所述上游侧混凝土防渗墙上游和混凝土廊道下游侧均布设防渗土工膜加强防渗，下游侧土工膜底部设置水平反滤层加强反滤。
2.根据权利要求1所述的深厚覆盖层坝基与砾质土心墙的防渗连接结构，其特征在于：所述河床深厚覆盖层为砂卵砾石，厚度超过30m。
3.根据权利要求1所述的坝基深厚覆盖层坝基与砾质土心墙的防渗连接结构，其特征在于：两道混凝土防渗墙各1.2m厚、墙中心距12m，防渗墙混凝土强度等级不低于C35，渗透系数不小于1×10-7cm/s；上游侧混凝土防渗墙直接插入砾质土心墙的长度为10m。
4.根据权利要求1所述的坝基深厚覆盖层坝基与砾质土心墙的防渗连接结构，其特征在于：下游侧混凝土防渗墙内部预埋灌浆钢管，灌浆钢管通至混凝土廊道，可在混凝土廊道内对覆盖层下基岩进行水泥帷幕灌浆。
5.根据权利要求1所述的坝基深厚覆盖层坝基与砾质土心墙的防渗连接结构，其特征在于：下游侧混凝土防渗墙上部混凝土廊道尺寸为宽3m×高3.5m，廊道混凝土等级为C25。
6.根据权利要求1所述的坝基深厚覆盖层坝基与砾质土心墙的防渗连接结构，其特征在于：接触性粘土填筑区上下游及顶部距防渗墙及混凝土廊道的距离为5m。
7.根据权利要求1所述的坝基深厚覆盖层坝基与砾质土心墙的防渗连接结构，其特征在于：接触性粘土颗粒级配为小于0.075mm的含量大于80%，小于0.005mm的含量大于30%，塑性指数大于17，渗透系数小于1×10-6cm/s，渗透破坏坡降应大于20，填筑压实度应大于98%。
8.根据权利要求1所述的深厚覆盖层坝基与砾质土心墙的防渗连接结构，其特征在于：水平反滤层的厚度为1m，土工膜为二布一膜型式的聚乙烯(PE)复合土工膜为，其规格为500g/1mm/500g，破坏拉应力≥12MPa，断裂伸长率＞300%，渗透系数k＜1×10-11cm/s。
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