一种防渗墙式下部防渗系统可维修的面板坝的制作方法

本发明属于水电水利工程水工建筑物技术领域，具体涉及一种防渗墙式下部防渗系统可维修的面板坝。

背景技术：

随着水电战略的实施，在水能资源丰富的西南、西北地区，一大批高坝已建、在建或待建。土石坝是当今坝工建设中最常见的一种坝型，也是发展最快的一种坝型，主要包括均质土坝、心墙坝和混凝土面板堆石坝等。

面板堆石坝是上世纪70年代后期开始发展起来的一种新坝型，其在实践中体现出安全性、经济性、施工方便和适应性良好的特点，虽然起步较晚但发展很快，深受坝工界的青睐。随着大坝建设经验的积累以及设计水平的提高，面板堆石坝的高度还在不断的增大，水布垭大坝高达233m，为世界上已建最高面板堆石坝，也成为250m级高面板堆石坝的成功案例。大石峡、茨哈峡等拟建的250～300m级超高面板堆石坝目前也在规划研究当中。

随着250～300m级超高面板堆石坝的建设，大坝下部面板、趾板、基岩出现的渗漏问题制约着大坝建设高度的发展。现有的面板堆石坝防渗是采用防渗面板，远不能满足防渗的需求。是否能提出防渗效果好且同时具备水下检修条件的面板坝形式，解决250～300m级以及更高的超高面板堆石坝水下检修渗漏问题，是当今工程界亟须解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决250～300m级以及更高的超高面板坝的水库不具备放空条件、下部防渗体系发生渗漏所带来的问题。

为此，本发明提供了一种防渗墙式下部防渗系统可维修的面板坝，包括均为斜面形式的上游侧坝和下游侧坝，所述上游侧坝斜面为复式台阶状，该复式台阶上部斜面上铺设有防渗面板，下部斜面内设置防渗墙，所述防渗面板的顶端与防浪墙相接，底端延伸至下部斜面内通过连接结构与防渗墙连接，所述防渗墙的底部设有固结灌浆，防渗墙的底部基岩内设置有防渗帷幕，所述防浪墙、防渗面板、连接结构、防渗墙、防渗帷幕依次连接形成封闭的防渗体系；

所述防渗墙的上游侧依次为上游铺盖区以及上游压重区，所述上游铺盖区设于复式台阶下部斜面内，所述上游压重区为上游铺盖区上游坝上游的坡体；

所述防渗面板的下游侧依次设置有垫层区、过渡区，所述防渗墙的下游侧为模量过渡区，模量过渡区的顶部与垫层区、过渡区相接，所述过渡区和模量过渡区的下游为堆石料区；

所述防渗墙内设置灌浆排水检修廊道，所述灌浆排水检修廊道底部设有排水孔。

所述灌浆排水检修廊道为上下两层，上灌浆排水检修廊道底部设有上排水孔，下灌浆排水检修廊道底部设有下排水孔，所述上排水孔的下端与下灌浆排水检修廊道顶部连接后与下排水孔连通。

所述连接结构为趾板和连接板，防渗面板的底端延伸至下部斜面内通过趾板、连接板与防渗墙连接，所述防浪墙、防渗面板、趾板、连接板、防渗墙、防渗帷幕依次连接形成封闭的防渗体系；

所述趾板、连接板、防渗墙顶部的上游铺盖区最小厚度不小于5m。

所述防渗墙顶部宽度L不小于8m，高度h₁与坝体高度H的比值为0.15～0.5。

所述上游侧坝的上部斜面坡比为1：m，m为1.3～1.8，下部斜面坡比为1：X₁和1：X₂，X₁为1.5～2.5，X₂为1.5～2.5；下游侧坝斜面坡比为1：n，n为1.2～2.0。

所述防渗墙的截面为等腰梯形，两腰的坡比为1：t，t为0.1～0.3。

所述模量过渡区与堆石料区之间的坡比为1：w，w为0.5～1.5。

所述模量过渡区采用垫层区材料、过渡区材料、堆石料区材料或其他材料。

本发明的有益效果是：

本发明提供的这种面板堆石坝，防渗墙内设置灌浆排水检修廊道、库水位降低到下部面板具有水下施工条件而不放空，从而使得超高面板堆石坝的全部防渗体系具有可维修这一前所未有的功能；不放空水库检修面板坝防渗体系将获得巨大的发电和综合利用效益。

下面将结合附图做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明的断面示意图；

图2是连接结构的断面示意图。

图中：1、防渗面板；2、垫层区；3、过渡区；4、堆石料区；5、模量过渡区；6、防渗墙；7、上游铺盖区；8、上游压重区；9、上灌浆排水检修廊道；10、上排水孔；11、防渗帷幕；12、固结灌浆；13、防浪墙；14、垫层小区；15、趾板；16、连接板；17、下灌浆排水检修廊道；18、下排水孔。

具体实施方式

实施例1：

为了解决250～300m级以及更高的超高面板坝的水库不具备放空条件、下部防渗体系发生渗漏所带来的问题。本实施例提供了一种防渗墙式下部防渗系统可维修的面板坝，包括均为斜面形式的上游侧坝和下游侧坝，所述上游侧坝斜面为复式台阶状，该复式台阶上部斜面上铺设有防渗面板1，下部斜面内设置防渗墙6，所述防渗面板1的顶端与防浪墙13相接，底端延伸至下部斜面内通过连接结构与防渗墙6连接，所述防渗墙6的底部设有固结灌浆12，防渗墙6的底部基岩内设置有防渗帷幕11，所述防浪墙13、防渗面板1、连接结构、防渗墙6、防渗帷幕11依次连接形成封闭的防渗体系；

所述防渗墙6的上游侧依次为上游铺盖区7以及上游压重区8，所述上游铺盖区7设于复式台阶下部斜面内，所述上游压重区8为上游铺盖区7上游坝上游的坡体；

所述防渗面板1的下游侧依次设置有垫层区2、过渡区3，所述防渗墙6的下游侧为模量过渡区5，模量过渡区5的顶部与垫层区2、过渡区3相接，所述过渡区3和模量过渡区5的下游为堆石料区4；

所述防渗墙6内设置灌浆排水检修廊道，所述灌浆排水检修廊道底部设有排水孔。

本实施例由防浪墙13、防渗面板1、连接结构、防渗墙6、防渗帷幕11依次连接形成封闭的防渗体系，进一步满足防渗的要求；防渗墙6上游的上游铺盖区7、上游压重区8以及下游的模量过渡区5，共同保证了防渗墙6自身的抗滑稳定和结构安全。其中，垫层区作用是为防渗面板1提供平整、密实的基础，将防渗面板1承受的水压力均匀传递给堆石料区4，过渡区3位于垫层区2和堆石料区4之间，主要是保护垫层区2在高水头作用下不产生破坏，堆石料区4是坝体维持稳定的主体。模量过渡区5的模量介于防渗墙6与过渡区3、堆石料区4之间。本发明的固结灌浆12是指通过灌浆工程改善节理细缝发育或有破碎带的岩石形成的固结层。

灌浆排水检修廊道实现了面板坝下部防渗体系的检修可行性，在水库不放空的情况下，实现检修。当出现渗漏时，维修设备及维修人员通过灌浆排水检修廊道进入，通过打孔灌浆进行维修补漏，渗入水通过排水孔排出。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种如图1所示的面板堆石坝，灌浆排水检修廊道为上下两层，上灌浆排水检修廊道9底部设有上排水孔10，下灌浆排水检修廊道17底部设有下排水孔18，上排水孔10的下端与下灌浆排水检修廊道17顶部连接后与下排水孔18连通。

当防渗墙6上部出现渗漏，维修设备及维修人员通过上灌浆排水检修廊道9进入，通过打孔灌浆进行维修，渗入水由上排水孔10通过下灌浆排水检修廊道17排出；当防渗墙6下部出现渗漏，维修设备及维修人员通过下灌浆排水检修廊道17进入，通过打孔灌浆进行维修补漏，渗入水通过下排水孔18排出到灌浆排水检修廊道17排出。

本实施例中，连接结构为趾板15和连接板16，如图2所示，防渗面板1的底端延伸至下部斜面内通过趾板15、连接板16与防渗墙6连接，所述防浪墙13、防渗面板1、趾板15、连接板16、防渗墙6、防渗帷幕11依次连接形成封闭的防渗体系。其中，趾板15、连接板16、防渗墙顶部的上游铺盖区7的最小厚度不小于5m。

防渗墙6顶部宽度L不小于8m，高度h₁与坝体高度H的比值为0.15～0.5；上游侧坝的上部斜面坡比为1：m，m为1.3～1.8，下部斜面坡比为1：X₁和1：X₂，X₁为1.5～2.5，X₂为1.5～2.5；下游侧坝斜面坡比为1：n，n为1.2～2.0；所述防渗墙6的截面为等腰梯形，两腰的坡比为1：t，t为0.1～0.3；所述模量过渡区5与堆石料区4之间的坡比为1：w，w为0.5～1.5。

在满足与相接坝料之间的水力过渡要求的前提下，模量过渡区5采用垫层区2材料、过渡区3材料、堆石料区4材料或其他材料。

在本实施例中，垫层区2、过渡区3的坡比与上游侧坝的上部斜面坡比相同。

本发明防渗面板1、连接板16、趾板15、防渗墙6、垫层区2、过渡区3；堆石料区4、上游铺盖区7、上游压重区8、上灌浆排水检修廊道9、下灌浆排水检修廊道17满足现有的《混凝土面板堆石坝设计规范》（DL/T5016-2011、SL228-98）的要求，使得250～300m级以及更高的超高面板堆石坝实现高水位条件下的可维修性，具有良好的社会、经济和生态效益。

综上所述，本发明提供的这种面板堆石坝，防渗墙6内设置的灌浆排水检修廊道，可以使得250～300m级超高面板堆石坝下部的防渗面板1、趾板15、连接板16、防渗墙6、灌浆帷幕形成的防渗体系的渗漏问题，在水库不放空的情况下，实现高水位条件下检修，水库效益不损失。

以上各实施例没有详细叙述的方法和结构属本行业的公知常识，这里不一一叙述。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。