CN111877270A - 一种土石坝防渗层结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种土石坝防渗层结构，包括坝体、坝体防渗体、坝基的灌浆体、坝内排水层及下游排水棱体；所述坝基的灌浆体位于坝体防渗体的正下方，灌浆体由从地表开始沿坝轴线垂直钻掘的一排灌浆孔灌浆形成，坝体防渗体由坝体中部一块以上的不透水混凝土预制块连接构成，一块以上的不透水混凝土预制块右壁面的钢筋混凝土面板上开孔形成布孔钢筋混凝土面板，布孔钢筋混凝土面板的右侧铺设坝内排水层，布孔钢筋混凝土面板的尾端连接下游排水棱体，坝体防渗体与灌浆体之间设有混凝土盖板，桩子固定在混凝土盖板上，本发明施工速度快，防渗止水效果好，坝体稳定性好，具有较好的技术经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种土石坝防渗层结构，属于水利工程领域。
背景技术
土石坝是由土料、石料或混合料，经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡水坝。土石坝是历史最为悠久的一种坝型，也是世界大坝工程建设中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。我国国内目前有万多座挡水坝,其中土石坝占左右。由于土石料间孔隙的存在，挡水时在上下游水位差的作用下极易形成渗漏通道，在土石坝的除险加固工程中，渗漏是主要病害,渗漏不仅浪费宝贵的水资源，严重的还会引起坝体的渗透破坏,导致溃坝。如果出现溃坝,后果十分严重，会给下游人民的生命财产带来巨大的损失。因此对病险土石坝的渗漏进行分析，提出科学经济的防渗措施是病险土石坝治理的核心和重点。
发明内容
本发明提供了一种土石坝防渗层结构，该结构是一种防渗漏效果好、成本低、施工工艺简单、施工周期短的土石坝体防渗漏结构。
本发明的技术方案是：一种土石坝防渗层结构，包括坝体、坝体防渗体、坝基的灌浆体、坝内排水层及下游排水棱体；
所述坝基的灌浆体位于坝体防渗体的正下方，灌浆体由从地表开始沿坝轴线垂直钻掘的一排灌浆孔灌浆形成，坝体防渗体由坝体中部一块以上的不透水混凝土预制块连接构成，坝体防渗体上游一面布置有一层水泥浆固结面，所述不透水混凝土预制块包括榫头、榫槽、空腔和钢筋混凝土面板，空腔位于内部，一块以上的不透水混凝土预制块之间沿坝高的方向通过榫头和榫槽相互连接，沿坝体轴线方向，一块以上的不透水混凝土预制块通过水泥砂浆阻缝填充而相连接，一块以上的不透水混凝土预制块的空腔相互连通形成中空，空腔内填充材料，一块以上的不透水混凝土预制块右壁面的钢筋混凝土面板上开孔形成布孔钢筋混凝土面板，布孔钢筋混凝土面板的右侧铺设坝内排水层，布孔钢筋混凝土面板的尾端连接下游排水棱体，坝体防渗体与灌浆体之间设有混凝土盖板，桩子固定在混凝土盖板上。
布孔钢筋混凝土面板上均匀开设孔，直径为10~30mm，外层布置土工膜，孔可由机械开凿形成，开孔的范围仅限于坝体底部部分不透水混凝土预制块上的钢筋混凝土面板，开孔的面组成倒三角形，与坝内排水层铺设的截面形状一致。
空腔内填充密质填充料，密质填充料为粘质泥土压实形成或水泥砂浆填注形成。
密质填充料在空腔内形成坡度，坡角为10~15°，密质填充料整体在中空内形成波折面，波折面上方为中空。
所述水泥浆固结面是在所有不透水混凝土预制块拼接完成后通过高压灌注水泥浆形成。
所述灌浆体采用自上而下分段灌浆的方式。
所述坝内排水层的铺设具有坡度，设为5~15°。
坝内排水层铺设的截面形状为倒三角形。
下游排水棱体铺设的断面形状为梯形，沿坝轴线方向铺设。
本发明的有益效果是：
（1）本发明结构简单，施工速度快，防渗止水效果好，坝体稳定性好，具有较好的技术经济效益；
（2）本发明坝体的垂直防渗体布置为中空，可有效阻断渗流路径；防渗体下部，不透水混凝土预制块空腔铺设为波折面，可有效汇聚渗流，从坝内排水层和下游排水棱体排出。
（3）本发明坝体防渗体、坝基灌浆体和下游排水棱体共同构成了防渗体系，可以达到“前堵、中截、后排”的防渗效果。
附图说明
图1为本发明防渗结构的横截面图；
图2为本发明坝体防渗结构材料铺设示意图；
图3为本发明不透水混凝土预制块结构示意图；
图4为本发明不透水混凝土预制块俯视图；
图5为本发明布孔钢筋混凝土面板结构图；
图中各标号为：1-坝体、2-不透水混凝土预制块、3-布孔钢筋混凝土面板、4-密质填充料、5-水泥浆固结面、6-混泥土盖板、7-桩子、8-灌浆孔、9-灌浆体、10-坝内排水层、11-下游排水棱体，21-榫头、22-榫槽、23-空腔、24-钢筋混凝土面板、32-孔、33-土工膜。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步说明，但本发明的内容并不限于所述范围。
实施例1：如图1~5所示，一种土石坝防渗层结构，包括坝体1、坝体防渗体、坝基的灌浆体9、坝内排水层10及下游排水棱体11；
土石坝体1高30m，坝基的灌浆体9位于坝体防渗体的正下方，灌浆体9由从地表开始沿坝轴线垂直钻掘的一排灌浆孔8灌浆形成，坝体防渗体由坝体1中部一块以上的不透水混凝土预制块2连接构成，坝体防渗结构高25m，组成坝体防渗结构的不透水混凝土预制块2高3m，长5m，厚度为80cm，坝体防渗体上游一面布置有一层水泥浆固结面5，所述不透水混凝土预制块2包括榫头21、榫槽22、空腔23和钢筋混凝土面板24，空腔23位于内部，一块以上的不透水混凝土预制块2之间沿坝高的方向通过榫头21和榫槽22相互连接，沿坝体1轴线方向，一块以上的不透水混凝土预制块2通过水泥砂浆阻缝填充而相连接，一块以上的不透水混凝土预制块2的空腔23相互连通形成中空，空腔23内填充材料，一块以上的不透水混凝土预制块2右壁面的钢筋混凝土面板24上开孔形成布孔钢筋混凝土面板3，布孔钢筋混凝土面板3的右侧铺设坝内排水层10，布孔钢筋混凝土面板3的尾端连接下游排水棱体11，坝体防渗体与灌浆体9之间设有混凝土盖板6，桩子7固定在混凝土盖板6上。
布孔钢筋混凝土面板3上均匀开设孔32，直径为10~30mm，外层布置10mm的土工膜33。
空腔23内填充密质填充料4，密质填充料4为水泥砂浆填注形成，密质填充料4在空腔23内形成坡度，坡角为10~15°，密质填充料4整体在中空内形成波折面。
所述水泥浆固结面5是在所有不透水混凝土预制块2拼接完成后通过高压灌注水泥浆形成，高度为25m，厚度为10cm。
所述灌浆体9采用自上而下分段灌浆的方式，灌浆的深度为40m。
所述坝内排水层10的铺设具有一定的坡度，设为10°。一侧与布孔钢筋混凝土面板3连接，另一侧与下游排水棱体11连接。坝内排水层10铺设的截面形状为倒三角形。
下游排水棱体11铺设的断面形状为梯形，沿坝轴线方向铺设。
本发明工作原理是：通过带有空腔的不透水混凝土预制块2拼接构成坝体防渗体，配合坝基的灌浆体9、坝内排水层10及下游排水棱体11，可以达到“前堵、中截、后排”的防渗效果。
上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (9)
1.一种土石坝防渗层结构，其特征在于，包括坝体（1）、坝体防渗体、坝基的灌浆体（9）、坝内排水层（10）及下游排水棱体（11）；
所述坝基的灌浆体（9）位于坝体防渗体的正下方，灌浆体（9）由从地表开始沿坝轴线垂直钻掘的一排灌浆孔（8）灌浆形成，坝体防渗体由坝体（1）中部一块以上的不透水混凝土预制块（2）连接构成，坝体防渗体上游一面布置有一层水泥浆固结面（5），所述不透水混凝土预制块（2）包括榫头（21）、榫槽（22）、空腔（23）和钢筋混凝土面板（24），空腔（23）位于内部，一块以上的不透水混凝土预制块（2）之间沿坝高的方向通过榫头（21）和榫槽（22）相互连接，沿坝体（1）轴线方向，一块以上的不透水混凝土预制块（2）通过水泥砂浆阻缝填充而相连接，一块以上的不透水混凝土预制块（2）的空腔（23）相互连通形成中空，空腔（23）内填充材料，一块以上的不透水混凝土预制块（2）右壁面的钢筋混凝土面板（24）上开孔形成布孔钢筋混凝土面板（3），布孔钢筋混凝土面板（3）的右侧铺设坝内排水层（10），布孔钢筋混凝土面板（3）的尾端连接下游排水棱体（11），坝体防渗体与灌浆体（9）之间设有混凝土盖板（6），桩子（7）固定在混凝土盖板（6）上。
2.根据权利要求1所述的土石坝防渗层结构，其特征在于：布孔钢筋混凝土面板（3）上均匀开设孔（32），直径为10~30mm，外层布置土工膜（33）。
3.根据权利要求1所述的土石坝防渗层结构，其特征在于：空腔（23）内填充密质填充料（4），密质填充料（4）为粘质泥土压实形成或水泥砂浆填注形成。
4.根据权利要求3所述的土石坝防渗层结构，其特征在于：密质填充料（4）在空腔（23）内形成坡度，坡角为10~15°，密质填充料（4）整体在中空内形成波折面。
5.根据权利要求1所述的土石坝防渗层结构，其特征在于：所述水泥浆固结面（5）是在所有不透水混凝土预制块（2）拼接完成后通过高压灌注水泥浆形成。
6.根据权利要求1所述的土石坝防渗层结构，其特征在于：所述灌浆体（9）采用自上而下分段灌浆的方式。
7.根据权利要求1所述的土石坝防渗层结构，其特征在于：所述坝内排水层（10）的铺设具有坡度，设为5~15°。
8.根据权利要求1所述的土石坝防渗层结构，其特征在于：坝内排水层（10）铺设的截面形状为倒三角形。
9.根据权利要求1所述的土石坝防渗层结构，其特征在于：下游排水棱体（11）铺设的断面形状为梯形，沿坝轴线方向铺设。
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