CN112343009A - 一种防渗墙和趾板水压密封型柔性止水结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防渗墙和趾板水压密封型柔性止水结构及施工方法，能够大幅提高防渗墙和趾板连接部分的防渗可靠性和大变形适应性。所述水压密封型柔性止水结构包括止水铜片、氯丁橡胶棒和塑性填料，氯丁橡胶棒布置于趾板和顶部混凝土之间的结构缝的顶端，顶部混凝土下游侧面和趾板顶面之间的直角部分填充塑性填料并形成鼓包结构，所述止水铜片设置于所述结构缝中，且止水铜片半幅预埋在顶部混凝土下游侧，另一半幅浇筑至趾板内。采用塑性填料在水压挤压作用下，填塞结构缝，达到止水的效果；止水能力随着水压的增大而增大，从而实现高水头防渗止水；止水铜片一方面可以起到防渗止水的作用，也进一步辅助氯丁橡胶棒保障塑性填料的变形空间。

Description

一种防渗墙和趾板水压密封型柔性止水结构及施工方法

技术领域

本发明涉及一种防渗墙和趾板水压密封型柔性止水结构及施工方法，适用于施工后差异沉降较大、基础采用防渗墙防渗的混凝土面板堆石坝工程或具有类似功能要求的防渗止水结构。

背景技术

当大坝基础为透水土层时，为了提高防渗效果一般对坝基采用防渗墙进行防渗，并与坝体的防渗结构连接。对于混凝土面板堆石坝，防渗墙一般与趾板相连，连接部分可以设置一道或以上的止水结构。由于坝体结构施工和蓄水会引起的基础沉降，但防渗墙属于刚性结构，且底部基础位于河床较深的部位，甚至稳定的基岩，防渗墙沉降相对微弱，这就导致防渗墙和坝体防渗结构连接部分出现沉降差。对于混凝土面板堆石坝，这种沉降差主要发生在蓄水期间。为了防止这种沉降差引起的结构缝错动、张开，导致止水破坏失效，一方面通过调整止水片的鼻子高度来增加止水片的适应能力，另一方面通过在防渗墙和趾板之间设置连接板进行过度。当对于基础沉降差较大的工程，上述的处理措施可靠性较差，主要表现在，防渗墙与连接板均为刚性结构，发生错动变形的过程中极易对止水铜片尤其是橡胶止水片造成损伤；连接板蓄水后受水压作用也将发生较大的沉降变形，其过渡防渗墙和坝体防渗结构沉降差的功能较为有限；从防渗墙至趾板存在两条结构缝，增加防渗薄弱环节。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的防渗墙和趾板之间的止水结构的上述不足之处，提供一种防渗墙和趾板水压密封型柔性止水结构及施工方法，能够大幅提高防渗墙和趾板连接部分的防渗可靠性和大变形适应性。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种防渗墙和趾板水压密封型柔性止水结构，所述的水压密封型柔性止水结构设置在混凝土面板堆石坝的趾板和防渗墙的顶部混凝土之间的结构缝处，所述水压密封型柔性止水结构包括止水铜片、氯丁橡胶棒和塑性填料，氯丁橡胶棒布置于趾板和顶部混凝土之间的结构缝的顶端，顶部混凝土下游侧面和趾板顶面之间的直角部分填充塑性填料并形成鼓包结构，所述止水铜片设置于所述结构缝中，且止水铜片半幅预埋在顶部混凝土下游侧，另一半幅浇筑至趾板内。

作为优选，所述止水铜片水平放置，止水铜片两侧边缘向上弯折翘起且中线部分向下凹陷构成“凹”形结构；所述止水铜片的凹陷部分和结构缝等宽。

作为优选，所述止水铜片的凹陷部内填充有与凹陷部分等宽的泡沫片。

作为优选，所述止水铜片的凹陷部分位于结构缝内，结构缝内空隙部分充填隔缝材料。

作为优选，所述的隔缝材料为沥青松木板或者橡胶板。

作为优选，趾板上游与顶部混凝土接触一侧顶部预留的槽口，所述槽口的截面形状为三角形，氯丁橡胶棒布置于所述槽口内。

作为优选，所述塑性填料的鼓包结构表面黏贴有橡胶盖片，橡胶盖片两侧边缘分别与顶部混凝土和趾板锚固连接。

作为优选，橡胶盖片两侧通过螺栓、扁钢和螺帽与顶部混凝土和趾板锚固连接。

作为优选，所述水压密封型柔性止水结构的外部依次设置粉土、石渣进行保护。

本发明同时提供一种防渗墙和趾板水压密封型柔性止水结构施工方法，所述所述包括以下步骤：

步骤1，完成防渗墙施工，在防渗墙顶部浇筑顶部混凝土时预埋止水铜片，止水铜片凹陷部分的开口朝上，对铜片进行临时保护；

步骤2，拆除防渗墙施工时设置的临时性结构，按照趾板基础要求开挖趾板基础；

步骤3，拆除止水铜片临时保护措施，在止水铜片上方和下方的顶部混凝土下游侧壁上铺设隔缝材料，在止水铜片的凹陷部内填充与凹陷部分等宽的泡沫片，并采用胶带封口；

步骤4，浇筑趾板，趾板上游与顶部混凝土接触一侧顶部预留预留截面形状为三角形的槽口，采用铁刷刷洗、清理塑性填料部位的混凝土表面；

步骤5，趾板与顶部混凝土之间的槽口底部填塞氯丁橡胶棒；

步骤6，塑性填料铺设范围内的混凝土表面涂刷1～2层底胶后铺填塑性填料，表面贴敷橡胶盖片，两侧采用螺栓、扁钢和螺帽组成的构件进行锚固；

步骤7，所述水压密封型柔性止水结构的外部依次铺填粉土和石渣保护层。

本发明的有益效果是：采用塑性填料在水压挤压作用下，填塞结构缝，达到止水的效果；底部隔缝材料的约束使塑性填料的压缩变形限值在局部结构缝空间内，止水能力随着水压的增大而增大，从而实现高水头防渗止水；底部止水铜片作为第二道防线，一方面可以起到防渗止水的作用，同时也进一步辅助氯丁橡胶棒保障塑性填料的变形空间；采用塑性填料和止水铜片两种不同止水机理的结构，可以适应基础复杂的变形条件，相比多道片材止水，出现的同时破损的可能性有效降低。

附图说明

图1为本发明的一种防渗墙和趾板水压密封型柔性止水结构的整体结构图。

图2为本发明的一种防渗墙和趾板水压密封型柔性止水结构的局部放大示意图。

图中标注：1、土质基础；2、混凝土面板堆石坝；3、趾板；4、防渗墙；5、顶部混凝土；7、柔性止水结构；701、隔缝材料；702、泡沫片；703、止水铜片；704、氯丁橡胶棒；705、塑性填料；706、橡胶盖片；707、螺栓；708、扁钢；709、螺帽；8、粉土；9、石渣。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步描述。

如图1、图2所示，本发明的一种防渗墙和趾板水压密封型柔性止水结构，本申请的柔性止水结构的实用环境包括修建在透水的土质基础1的混凝土面板堆石坝2，大坝包括其趾板3基础均坐落在透水的土质基础1上，坝基采用防渗墙4进行防渗处理，顶部现浇混凝土5。所述的柔性止水结构7设置在混凝土面板堆石坝2的趾板3和防渗墙4的顶部混凝土5之间的结构缝处。

所述柔性止水结构7包括止水铜片703、氯丁橡胶棒704和塑性填料705。

氯丁橡胶棒704布置于趾板3和顶部混凝土5之间的结构缝的顶端。趾板3上游与顶部混凝土5接触一侧顶部预留的槽口，所述槽口的截面形状为三角形，氯丁橡胶棒704布置于所述槽口内。槽口的宽度5～10cm，深度5cm～10cm。在结构允许范围内建议采用大槽口。

顶部混凝土5下游侧面和趾板3顶面之间的直角部分填充塑性填料705并形成鼓包结构。所述塑性填料705的鼓包结构表面黏贴有橡胶盖片706，橡胶盖片706两侧边缘分别与顶部混凝土5和趾板3锚固连接。橡胶盖片706两侧通过螺栓707、扁钢708和螺帽709与顶部混凝土5和趾板3锚固连接。

所述止水铜片703设置于所述结构缝中，且止水铜片703半幅预埋在顶部混凝土5下游侧，另一半幅浇筑至趾板3内。

所述止水铜片703水平放置，止水铜片703两侧边缘向上弯折翘起且中线部分向下凹陷构成“凹”形结构；所述止水铜片703的凹陷部分和结构缝等宽。所述止水铜片703的凹陷部内填充有与凹陷部分等宽的泡沫片702。止水铜片703两侧边缘向上弯折翘起高5cm左右，凹陷部分高5～10cm，止水铜片703的凹陷部分宽0.5～1cm左右。

所述止水铜片703的凹陷部分位于结构缝内，结构缝内空隙部分充填隔缝材料701。所述的隔缝材料701为沥青松木板或者橡胶板。

所述柔性止水结构7的外部依次设置粉土8、石渣9进行保护。

本申请实施同时提供一种针对上述的防渗墙和趾板水压密封型柔性止水结构施工方法，所述所述包括以下步骤：

步骤1，完成防渗墙4施工，在防渗墙4顶部浇筑顶部混凝土5时预埋止水铜片703，止水铜片703凹陷部分的开口朝上，对铜片进行临时保护；

步骤2，拆除防渗墙4施工时设置的临时性结构，按照趾板3基础要求开挖趾板基础；

步骤3，拆除止水铜片703临时保护措施，在止水铜片703上方和下方的顶部混凝土5下游侧壁上铺设隔缝材料701，在止水铜片703的凹陷部内填充与凹陷部分等宽的泡沫片702，并采用胶带封口；

步骤4，浇筑趾板3，趾板3上游与顶部混凝土5接触一侧顶部预留预留截面形状为三角形的槽口，采用铁刷刷洗、清理塑性填料部位的混凝土表面；

步骤5，趾板3与顶部混凝土5之间的槽口底部填塞氯丁橡胶棒704；

步骤6，塑性填料铺设范围内的混凝土表面涂刷1～2层底胶后铺填塑性填料705，表面贴敷橡胶盖片706，两侧采用螺栓707、扁钢708和螺帽709组成的构件进行锚固；

步骤7，所述柔性止水结构7的外部依次铺填粉土8和石渣保护层9。

本发明的一种防渗墙和趾板水压密封型柔性止水结构，采用塑性填料705在水压挤压作用下，填塞结构缝，达到止水的效果；底部隔缝材料701的约束使塑性填料705的压缩变形限值在局部结构缝空间内，止水能力随着水压的增大而增大，从而实现高水头防渗止水；底部止水铜片703作为第二道防线，一方面可以起到防渗止水的作用，同时也进一步辅助氯丁橡胶棒704保障塑性填料的变形空间；采用塑性填料705和止水铜片703两种不同止水机理的结构，可以适应基础复杂的变形条件，相比多道片材止水，出现的同时破损的可能性有效降低。

Claims (10)

1.一种防渗墙和趾板水压密封型柔性止水结构，所述的柔性止水结构(7)设置在混凝土面板堆石坝(2)的趾板(3)和防渗墙(4)的顶部混凝土(5)之间的结构缝处，其特征是，所述柔性止水结构(7)包括止水铜片(703)、氯丁橡胶棒(704)和塑性填料(705)，氯丁橡胶棒(704)布置于趾板(3)和顶部混凝土(5)之间的结构缝的顶端，顶部混凝土(5)下游侧面和趾板(3)顶面之间的直角部分填充塑性填料(705)并形成鼓包结构，所述止水铜片(703)设置于所述结构缝中，且止水铜片(703)半幅预埋在顶部混凝土(5)下游侧，另一半幅浇筑至趾板(3)内。

2.根据权利要求1所述的一种防渗墙和趾板水压密封型柔性止水结构，其特征是，所述止水铜片(703)水平放置，止水铜片(703)两侧边缘向上弯折翘起且中线部分向下凹陷构成“凹”形结构；所述止水铜片(703)的凹陷部分和结构缝等宽。

3.根据权利要求2所述的一种防渗墙和趾板水压密封型柔性止水结构，其特征是，所述止水铜片(703)的凹陷部内填充有与凹陷部分等宽的泡沫片(702)。

4.根据权利要求2所述的一种防渗墙和趾板水压密封型柔性止水结构，其特征是，所述止水铜片(703)的凹陷部分位于结构缝内，结构缝内空隙部分充填隔缝材料(701)。

5.根据权利要求4所述的一种防渗墙和趾板水压密封型柔性止水结构，其特征是，所述的隔缝材料(701)为沥青松木板或者橡胶板。

6.根据权利要求1所述的一种防渗墙和趾板水压密封型柔性止水结构，其特征是，趾板(3)上游与顶部混凝土(5)接触一侧顶部预留的槽口，所述槽口的截面形状为三角形，氯丁橡胶棒(704)布置于所述槽口内。

7.根据权利要求1所述的一种防渗墙和趾板水压密封型柔性止水结构，其特征是，所述塑性填料(705)的鼓包结构表面黏贴有橡胶盖片(706)，橡胶盖片(706)两侧边缘分别与顶部混凝土(5)和趾板(3)锚固连接。

8.根据权利要求7所述的一种防渗墙和趾板水压密封型柔性止水结构，其特征是，橡胶盖片(706)两侧通过螺栓(707)、扁钢(708)和螺帽(709)与顶部混凝土(5)和趾板(3)锚固连接。

9.根据权利要求1所述的一种防渗墙和趾板水压密封型柔性止水结构，其特征是，所述柔性止水结构(7)的外部依次设置粉土(8)、石渣(9)进行保护。

10.一种防渗墙和趾板水压密封型柔性止水结构施工方法，其特征是，所述所述包括以下步骤：

步骤1，完成防渗墙(4)施工，在防渗墙(4)顶部浇筑顶部混凝土(5)时预埋止水铜片(703)，止水铜片(703)凹陷部分的开口朝上，对铜片进行临时保护；

步骤2，拆除防渗墙(4)施工时设置的临时性结构，按照趾板(3)基础要求开挖趾板基础；

步骤3，拆除止水铜片(703)临时保护措施，在止水铜片(703)上方和下方的顶部混凝土(5)下游侧壁上铺设隔缝材料(701)，在止水铜片(703)的凹陷部内填充与凹陷部分等宽的泡沫片(702)，并采用胶带封口；

步骤4，浇筑趾板(3)，趾板(3)上游与顶部混凝土(5)接触一侧顶部预留预留截面形状为三角形的槽口，采用铁刷刷洗、清理塑性填料部位的混凝土表面；

步骤5，趾板(3)与顶部混凝土(5)之间的槽口底部填塞氯丁橡胶棒(704)；

步骤6，塑性填料铺设范围内的混凝土表面涂刷1～2层底胶后铺填塑性填料(705)，表面贴敷橡胶盖片(706)，两侧采用螺栓(707)、扁钢(708)和螺帽(709)组成的构件进行锚固；

步骤7，所述柔性止水结构(7)的外部依次铺填粉土(8)和石渣保护层(9)。

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