一种用于堤坝的防渗结构的制作方法

本实用新型涉及水利水电工程上的防渗止水结构技术领域，具体地指一种用于堤坝的防渗结构。

背景技术：

混凝土面板堆石坝是以堆石为受力主体，上游混凝土面板为防渗主体的一种堆石坝，常简称为“面板堆石坝”或“面板坝”。现代混凝土面板堆石坝具有断面小、安全性能好、对地基要求低、可简化导流、施工方便、工期短、受气候影响较小、造价低等诸多优点。已有100多年的历史，分布在近百个国家和地区。其发展大致可分为“早期、过渡、现代和突破发展”等四个阶段。国际面板堆石坝在设计、施工、科研、监测和特殊自然条件建坝等方面积累了丰富的经验和教训，主要有：1坝体过大和不均匀变形、2面板结构性裂缝和挤压破损、3面板混凝土温度和干缩裂缝、4大坝渗漏和渗流破坏、5反向渗透引起的上游坡渗透破坏、6大地震考验及抗震特性。总结这些教训，一个重要原因就是因为混凝土面板是一种脆性的刚性材料，适应变形的能力很差，很容易因种种原因导致开裂、破损，失去防渗屏障作用。

沥青面板坝虽能部分提高面板适应变形的能力，但也存在沥青面板高温流淌问题，低温抗裂问题，沥青混凝土面板老化评估和修补问题，沥青混凝土的水损害评估和酸性骨料应用问题，沥青混凝土心墙的水力劈裂问题等。土工膜具有能够自由适应变位而不开裂的优异特性。然而，土工膜又存在强度低、容易被刺穿、老化的致命缺陷。

紫铜片和不锈钢片、镀锌板既有混凝土的耐久性和强度，又兼有土工膜能够自由适应变位而不开裂的优异特性，许久以来，水利人就幻想用它们替代土工膜和混凝土作为防渗屏障。但由于一方面紫铜片和不锈钢片、镀锌板很难提供象土工膜那样宽达几米甚至十几米的幅宽，因此必须有可靠且方便施工的现场拼缝解决方案。随着智能焊接机器人在大型压力容器、化工反应器、压力管道、大型船舶等的推广应用和蓬勃发展，各种异型的全位置超长焊缝现场自动焊接和检测技术层出不穷，焊接可靠性得到飞速提高，使得现场拼缝不再成为制约因素，同时，金属防腐技术也日益成熟。另一方面，由于金属板的断裂伸长率远远低于土工膜，虽然无数工程实践证明，波纹金属板在沿板面波纹方向自由伸缩变位的能力可以大幅提高，但这种提高仅限于沿垂直于波峰波谷的单一方向。波纹金属板如何实现双向自由伸缩变位却始终无法解决。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是要解决上述背景技术中提到的现有堤坝防渗结构只能沿单方向伸缩的问题，提供一种用于堤坝的防渗结构。

本实用新型的技术方案为：一种用于堤坝的防渗结构，包括埋设在坝基内的基础防渗结构，其特征在于：还包括埋设在坝体内的防渗层；所述的防渗层下端与基础防渗结构的上端密封连接，上端延伸至坝顶，防渗层包括埋设在坝体内的止水；所述的止水为埋设在坝体内具有沿坝体纵向和坝体竖向伸缩功能的不透水片状结构。

进一步的所述的止水沿竖向倾斜方向埋设在坝体迎水面一侧。

进一步的所述的止水沿竖直方向埋设在坝体中间。

进一步的所述的止水为沿坝体纵向和坝体竖向均呈波浪形结构的金属片状结构。

进一步的所述的止水上设置有多个以止水中心为起点呈放射状分布的波纹槽形成以中心为顶点、波纹槽为锥面的锥体结构。

进一步的所述的止水迎水面一侧和背水面一侧设置有由砂性土、中细砂或三合土填筑而成的保护层；所述的保护层下端与基础防渗结构上端密封连接，上端延伸至坝顶。

进一步的所述的基础防渗结构包括下端沿竖直方向伸入到坝基下方不透水层内、上端延伸至坝基顶部的坝基防渗墙；所述的坝基防渗墙上端填筑有延伸至坝体与坝基交界处的坝基连接墙；所述的保护层与止水下端埋设在坝基连接墙内与坝基连接墙密封连接。

本实用新型的优点有：1、通过设置可沿竖向和纵向伸缩的止水，能够使止水结构适应坝体填筑或压实时坝体移动，避免了在坝体压实过程中的损坏，保证了防渗结构的完整性；

2、具有双向伸缩功能的止水结构大幅提高对坝体变形的适应性，使坝体施工更加简单，减小了坝体碾压施工的难度；

3、止水结构对坝体形变适应性强，可以应用在传统面板坝不能或难以适用的河谷地形地质条件下，适用范围广；

4、对天气影响适应性强，不会因为冻融、温度变化、阳光和大气的影响而产生裂缝，而这些是传统面板坝完全无法避免的，也是土工膜防渗土石坝难以克服的弊端。

本实用新型的防渗结构施工简单，安装方便，适用范围广泛，成本低廉，防渗效果好，具有极大的推广价值。

附图说明

图1：本实用新型的防渗结构示意图(止水沿竖向倾斜布置)；

图2：本实用新型的防渗结构示意图(止水沿竖直方向布置)；

图3：本实用新型的图1和图2中止水a部分大样图(实施例1)；

图4：本实用新型的图1和图2中止水a部分大样图(实施例2)；

其中：1—坝体；2—坝基；3—止水；4—保护层；5—不透水层；6—坝基防渗墙；7—坝基连接墙。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

实施例1：如图1～3，本实施例的堤坝防渗结构包括两部分，一部分是位于坝体1内的防渗层，另一部分是位于坝基2内的基础防渗结构，两部分密封连接形成整个堤坝的防渗结构。其中，如图1～2所示，本实施例的防渗层包括埋设在坝体内的止水3，如图3所示，止水3为埋设在坝体1内具有沿坝体1纵向和坝体1竖向伸缩功能的不透水片状结构。

止水3有两种布置模式，一种是如图1所示，止水3沿竖向倾斜方向埋设在坝体1迎水面一侧，止水3沿倾斜布置，耗费的止水3材料较多。另一种如图2所示，止水3沿竖直方向埋设在坝体1中间，耗费的止水3材料较少。

如图1～3所示，为了实现止水3沿坝体1纵向和坝体1竖向的伸缩，本实施例的止水3为沿坝体1纵向和坝体1竖向均呈波浪形结构的金属片状结构，为不锈钢材质或是铜片结构，实际上只要能够满足双向伸缩功能的不透水且坚韧耐久的材料均可。可以适应坝体1形变，避免由于坝体形变产生的作用力撕裂止水3造成防渗结构的损坏。其中，止水3迎水面一侧和背水面一侧设置有由砂性土、中细砂或三合土填筑而成的保护层4，保护层4下端与基础防渗结构上端密封连接，上端延伸至坝顶。填筑的都是细粒材料，保护层4是为了将止水3与坝体1填筑材料隔绝开来，避免坝体1填料中颗粒粒径较大的部分刺破止水3。

如图1～2所示，基础防渗结构包括下端沿竖直方向伸入到坝基2下方不透水层5内、上端延伸至坝基2顶部的坝基防渗墙6，坝基防渗墙6上端填筑有延伸至坝体1与坝基2交界处的坝基连接墙7，保护层4与止水3下端埋设在坝基连接墙7内与坝基连接墙7密封连接。

本实施例的坝基防渗墙6是混凝土防渗墙、混凝土搅拌桩、旋喷桩、帷幕灌浆诸如此类基础防渗体结构，坝基连接墙7是混凝土、粘土、沥青等能可靠实现水密连接的物料填筑而成的连接墙体结构。

施工时，浇筑填筑坝基2前，浇筑坝基防渗墙6，然后填筑坝基2，坝基2填筑完成后，在坝基防渗墙6上填筑坝基连接墙7，在坝基连接墙7上预埋止水3下端，在止水3两侧填筑保护层4和坝体1，分层填筑直至形成坝体1结构。

如图1～2所示，本实施例的坝体1纵向指图1～2中垂直图纸的方向，坝体1竖直方向指图1～2中的上下方向。

实施例2：本实施例的防渗结构与实施例1的防渗结构相同，仅止水3片体结构不一样，如图4所示，止水3为片体上设置有多个以止水3中心为起点呈放射状分布的波纹槽的金属片状结构形成以中心为顶点、波纹槽为锥面的锥体结构。本实施例的波纹槽锥体止水3具有类似雨伞伞面的万向伸缩的功能，可以实现坝体1纵向和竖向的位移变化。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。