一种沥青混凝土心墙与坝基防渗墙的连接结构型式的制作方法

本实用新型属于水利水电工程领域，具体涉及一种沥青混凝土心墙与坝基防渗墙的连接结构型式。

背景技术：

纵观国内、外水利和水电工程，心墙堆石坝成为覆盖层上修建高坝广泛采用的坝型，而沥青混凝土心墙堆石坝又是其中主要的代表坝型之一。沥青混凝土心墙堆石坝防渗系统主要由坝体的沥青混凝土心墙与坝基防渗墙组成，防渗系统的好坏已成为大坝建设的关键。

目前，修建在深厚覆盖层上的沥青混凝土心墙堆石坝中，沥青混凝土心墙与坝基防渗墙常常采用钢筋混凝土基座相连接，河床沥青混凝土心墙置于防渗墙顶部的混凝土基座之上，沥青混凝土心墙与混凝土常常采用刚性连接，一般在接触面之间涂抹一层沥青玛蹄脂，有的增加一道止水。

现有的修建在覆盖层上的沥青混凝土心墙堆石坝存在的问题有：工程位于深厚覆盖层上，不均匀沉降变形问题已成为筑坝的难点，沥青混凝土心墙堆石坝坝体及坝基变形及应力复杂，沥青混凝土心墙底部与混凝土基座的应力变形突出。工程实践表明在上游高水压力作用下沥青混凝土心墙向下游发生偏转和错动，在心墙底部的上游侧出现张开裂缝，由于沥青混凝土心墙底部与基座的接触面积减少，在心墙底部下游侧出现拉压应力集中的现象，从而导致在与基座连接部位出现局部拉压破坏，对整个大坝结构的防渗系统存在不利影响。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种防渗可靠性更好的沥青混凝土心墙与坝基防渗墙的连接结构型式。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种沥青混凝土心墙与坝基防渗墙的连接结构型式，包括坝基防渗墙、混凝土基座和沥青混凝土心墙，所述混凝土基座设置在坝基防渗墙的顶部，所述沥青混凝土心墙设置在混凝土基座的顶部；所述混凝土基座的顶部设有横截面呈半圆形的连接槽；所述沥青混凝土心墙的底部设有心墙连接部，所述心墙连接部包括横截面呈梯形的心墙大放脚和设置在心墙大放脚底部的半圆形连接部，所述半圆形连接部与连接槽配合连接在一起。

进一步的是，所述坝基防渗墙的顶部设有凿毛结构，并以凿毛结构作为与混凝土基座连接的接合部。

进一步的是，所述连接槽与半圆形连接部之间设置有防渗结构。

进一步的是，所述防渗结构包括喷涂于连接槽表面的阳离子乳化沥青层和涂设于阳离子乳化沥青层上表面的沥青砂浆层。

进一步的是，所述沥青砂浆层的厚度为1cm～2cm。

进一步的是，所述防渗结构还包括沿坝轴线方向设置的止水片，所述止水片的两端分别伸入至混凝土基座和沥青混凝土心墙内。

进一步的是，所述止水片为“Ω”型止水片，所述“Ω”型止水片包括伸入至混凝土基座内的下侧部、伸入至沥青混凝土心墙内的上侧部以及连接在下侧部和上侧部之间的中间凹形部，所述中间凹形部的凹腔内填充有塑料胶泥。

进一步的是，所述中间凹形部处于连接槽与半圆形连接部之间。

本实用新型的有益效果是：通过在混凝土基座的顶部设置横截面呈半圆形的连接槽，并在沥青混凝土心墙的底部设置横截面呈梯形的心墙大放脚，同时在心墙大放脚底部设置与连接槽配合连接的半圆形连接部，可有效改善沥青混凝土心墙底部应力变形突出问题，并使得坝体结构的防渗可靠性得到增强；一方面，上述连接结构能够提高对沥青混凝土心墙的承载效果并增大连接接触面积，消除了心墙底部的拉应力，心墙底部的压应力也更加均匀，减小了蓄水过程中心墙底部压应力集中的问题，从而避免了拉压应力集中而导致沥青混凝土心墙底部破坏的现象；另一方面，上述连接结构大大延长了心墙底部的渗流路径，进而有效改善沥青混凝土心墙与混凝土基座之间的防渗效果，从而提高大坝防渗安全性；再一方面，在上游水压力的作用下，上述连接结构还使得沥青混凝土心墙即使绕混凝土基座发生偏转，也不会产生张开裂缝，从而保证了坝体结构防渗的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的实施结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大图；

图中标记为：坝基防渗墙100、混凝土基座200、连接槽210、沥青混凝土心墙300、心墙大放脚310、半圆形连接部320、防渗结构400、阳离子乳化沥青层410、沥青砂浆层420、止水片430、下侧部431、中间凹形部432、上侧部433、塑料胶泥440。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种沥青混凝土心墙与坝基防渗墙的连接结构型式，包括坝基防渗墙100、混凝土基座200和沥青混凝土心墙300，混凝土基座200设置在坝基防渗墙100的顶部，沥青混凝土心墙300设置在混凝土基座200的顶部；混凝土基座200的顶部设有横截面呈半圆形的连接槽210；沥青混凝土心墙300的底部设有心墙连接部，心墙连接部包括横截面呈梯形的心墙大放脚310和设置在心墙大放脚310底部的半圆形连接部320，半圆形连接部320与连接槽210配合连接在一起。

其中，在坝基防渗墙100的顶部通常设有凿毛结构，并以凿毛结构作为与混凝土基座200连接的接合部。心墙大放脚310的横截面呈梯形结构，使得其具有良好的支撑和托起效果，并能够增强沥青混凝土心墙300底部抵抗受拉应力变形的能力。横截面呈半圆形的连接槽210及与之配合连接在一起半圆形连接部320，一方面能够增大沥青混凝土心墙300与混凝土基座200的连接接触面积，提高了连接的稳固性，并消除了沥青混凝土心墙300底部的拉应力，使得沥青混凝土心墙300底部的压应力也更加均匀，减小了蓄水过程中沥青混凝土心墙300底部压应力集中的问题，从而避免了拉压应力集中而导致沥青混凝土心墙300底部破坏的现象；另一方面，大大延长了沥青混凝土心墙300底部的渗流路径，从而有效改善沥青混凝土心墙300与混凝土基座200之间的防渗效果，提高了大坝防渗安全性。

考虑到沥青混凝土心墙300与混凝土基座200的连接部位应力变形复杂，该处为防渗的关键部位，为了保证该连接结构的防渗效果，因此在连接槽210与半圆形连接部320之间设置有防渗结构400。防渗结构400的形式可以为多种，优选为图2所示的结构，即防渗结构400包括喷涂于连接槽210表面的阳离子乳化沥青层410和涂设于阳离子乳化沥青层410上表面的沥青砂浆层420。其中，沥青砂浆层420的厚度优选为1cm～2cm。阳离子乳化沥青层410和沥青砂浆层420能够使沥青混凝土心墙300与混凝土基座200紧密接合在一起，并具有良好的防渗效果和适应受应力变形的能力，保证沥青混凝土心墙300即使绕混凝土基座200发生偏转，也不会产生张开裂缝，增强了坝体结构的防渗可靠性。

在上述基础上，为了进一步提高防渗结构400的防渗能力，其还包括沿坝轴线方向设置的止水片430，止水片430的两端分别伸入至混凝土基座200和沥青混凝土心墙300内。通常将止水片430设置于沥青混凝土心墙300与混凝土基座200连接部位宽度的中间位置。止水片430可以截断渗径，防止上游水流沿沥青混凝土心墙300与混凝土基座200之间的连接部位渗漏；优选采用铜作为制作止水片430的材质。

止水片430的结构可以设置为多种，优选为图2所示的结构，即止水片430为“Ω”型止水片，该“Ω”型止水片包括伸入至混凝土基座200内的下侧部431、伸入至沥青混凝土心墙300内的上侧部433以及连接在下侧部431和上侧部433之间的中间凹形部432，中间凹形部432的凹腔内填充有塑料胶泥440。。该结构的止水片430能够有效截断渗径，止水防渗效果最优。

优选的，使中间凹形部432的凹腔朝向上游设置，并使中间凹形部432处于连接槽210与半圆形连接部320之间。

施工上述一种沥青混凝土心墙与坝基防渗墙的连接结构型式的过程如下：

将坝基防渗墙100顶部混凝土进行凿毛处理，将钢筋进行除锈处理，待混凝土基座200基础满足设计要求后按照施工图要求绑扎好钢筋，固定好基座顶部止水的位置，并且安装好模板，尤其成型连接槽210的顶部半圆形模板，待一切工作准备就绪后，开始对基座混凝土进行浇筑，在浇筑过程中，及时对混凝土进行充分振捣，避免浇筑过程中出现施工冷缝，影响混凝土基座200的整体性；

待混凝土基座200的混凝土达到一定强度后，拆模并清除表面建筑残渣，并对混凝土基座200表面采取覆盖、洒水等措施进行养护；待混凝土基座200强度达到规范要求后，进行沥青混凝土心墙300浇筑；沥青混凝土心墙300浇筑前，彻底清除连接槽210内的残渣并冲洗干净，检查止水是否完好后，在连接槽210表面喷涂阳离子乳化沥青形成阳离子乳化沥青层410，待充分干燥后涂一层厚1cm～2cm的沥青砂浆形成沥青砂浆层420；待上述工序完成后，开始沥青混凝土心墙300的浇筑，将沥青混凝土心墙300的底部浇筑成包括横截面呈梯形的心墙大放脚310和设置在心墙大放脚310底部的半圆形连接部320的心墙连接部。