一种土工膜和沥青混凝土面板水平滑移防渗连接结构的制作方法

1.本发明涉及水利水电工程领域，具体涉及一种土工膜和沥青混凝土面板水平滑移防渗连接结构。


背景技术：

2.随着我国生态文明建设的不断推进，水资源、水生态、水环境等水问题有了较大的改善，但对水资源利用、污水防渗等问题的处理仍然是我们不断研究的方向。对于一些水资源短缺或径流较小的水库和抽水蓄能电站、垃圾填埋场等工程，防渗要求非常高，常考虑全库盆防渗型式。沥青混凝土面板、土工膜渗透系数一般小于10
‑8cm/s甚至更小，因其防渗性能好，近年来越来越多的工程采用沥青混凝土面板、土工膜的型式进行防渗。
3.对于库底采用土工膜进行防渗的工程，周边一般锚固在固定的混凝土结构上，而库周采用沥青混凝土面板防渗时，沥青混凝土面板因其强度低，难以作为土工膜的锚固体，因此在二者之间需要进行过渡衔接处理。
4.虽然在常规设计中土工膜与锚固部位会预留一些褶皱，目的是希望褶皱能有一定的伸缩来抵消土工膜的拉应变，但在水压作用下，土工膜紧贴基础面，土工膜褶皱几乎不能延伸，难以达到适应接头处变形的目的。因此，土工膜接头部位常因局部变形过大，产生“夹具效应”，以至于土工膜局部拉裂，形成集中渗漏通道，影响大坝安全。
5.因此如何采取一定的工程措施，使得土工膜和沥青混凝土面板的衔接结构能沿土工膜受力方向变形，显著削减集中应力带来的“夹具效应”，增加搭接接头可靠性，是水库防渗工程中一项重要技术。


技术实现要素：

6.本发明专利要解决的技术问题是：针对于沥青混凝土面板及土工膜防渗体，提供一种安全可靠、结构简易、施工方便的水平滑移防渗连接结构。
7.为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案实现：
8.本发明提供了一种土工膜和沥青混凝土面板水平滑移防渗连接结构，包括：
9.沥青混凝土面板；
10.钢筋混凝土连接板，坐落于所述沥青混凝土面板上方，并与所述沥青混凝土面板之间密实压覆有塑性止水层，该塑性止水层在水平作用力下可促使钢筋混凝土连接板和土工膜整体相对沥青混凝土面板沿水平方向滑移；
11.土工膜，摊铺于所述钢筋混凝土连接板上方，并与所述钢筋混凝土连接板一侧边之间采用锚固件紧固连接，该锚固部位的土工膜向外延伸并与所述沥青混凝土面板粘接；
12.垫层料，摊铺于所述土工膜下方，并于所述垫层料与钢筋混凝土连接板的接触处超填形成鼓包，该鼓包使得该处的土工膜向上隆起。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述土工膜、钢筋混凝土连接板锚固边以及沥青混凝土面板三者之间的合围空间内密实填充有塑性止水材料。
14.作为本发明的一种优选技术方案，所述锚固件包括设置于土工膜上的角钢、穿过角钢与土工膜并嵌入钢筋混凝土连接板内的膨胀螺栓。
15.作为本发明的一种优选技术方案，所述鼓包为超填的细粒径料或细沙。
16.作为本发明的一种优选技术方案，所述土工膜边缘采用封边剂进行封闭处理。
17.作为本发明的一种优选技术方案，所述塑性止水层为嵌缝密封软性材料。
18.本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
19.(1)土工膜通过膨胀螺栓及不锈钢角钢锚固在钢筋混凝土连接板上，保证了土工膜与钢筋混凝土连接板的连接可靠性。
20.(2)土工膜与钢筋混凝土连接板接触部位设置超填鼓包，鼓包部位填筑细粒径料或细沙，作为水库蓄水后的基础变形预留沉降，可以显著降低此部位土工膜拉应变，提高土工膜耐久性。
21.(3)混凝土连接板坐落在沥青混凝土面板上部，两者之间设置水平滑移塑性止水层，土工膜与钢筋混凝土连接板锚固整体结构具有水平滑移能力，能够适应一定变形尤其是水平向变形，一般可达到50mm以上。可减小土工膜搭接部位因应力集中产生的“夹具效应”，降低土工膜撕裂破坏的风险。
22.(4)土工膜粘接部位及锚固部位之间填充塑性止水材料，即使滑移接头部位长期变形局部止水材料流失，也能有足够的塑性止水材料补充，保证滑移接头的长期可靠稳定。
23.综上所述，通过在钢筋混凝土连接板与沥青混凝土面板接触部位设置水平滑移防渗结构，使库底土工膜与周边混凝土结构连接不再是硬连接，同时在土工膜与混凝土连接板接触部位设置超填鼓包，减小了土工膜因应力集中带来的“夹具效应”，降低了防渗接头脱开带来的渗漏风险。
附图说明
24.图1为本发明实施例的平面图。
25.图2为本发明实施例的典型断面图。
26.附图标记：1
‑
土工膜；2
‑
沥青混凝土面板；3
‑
钢筋混凝土连接板；4
‑
垫层料；5
‑
膨胀螺栓；6
‑
角钢；7
‑
塑性止水材料；8
‑
封边剂；9
‑
塑性止水层；10
‑
鼓包；11
‑
基础面或填筑料。
具体实施方式
27.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
28.下面以应用于水库为例，并结合附图1～2和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
29.如图1至2所示，本实施例为一种土工膜和沥青混凝土面板水平滑移防渗连接结构，该防渗连接结构主要包括土工膜1、沥青混凝土面板2、钢筋混凝土连接板3以及塑性止水层9。其中，沥青混凝土面板2坐落在基础面或填筑体11上，土工膜1与沥青混凝土面板2之
间通过钢筋混凝土连接板3进行搭接。
30.本实施例中，土工膜1通过锚固件锚固在位于库岸的钢筋混凝土连接板3一侧边上，其中，锚固件包括膨胀螺栓5和不锈钢角钢6，膨胀螺栓5的布置间距为30cm～45cm。
31.本实施例中，位于库底的土工膜1下方摊铺有垫层料4，垫层料4与钢筋混凝土连接板3的接触处超填形成鼓包10，该鼓包10使得该处的土工膜1向上隆起，达到适应接头处变形的目的。其中，鼓包10高度根据计算结果选取，一般取10cm～30cm，填筑细粒径料或细砂。
32.本实施例中，钢筋混凝土连接板3坐落在沥青混凝土面板2上，钢筋混凝土连接板3厚40cm～80cm，沥青混凝土面板厚15cm～25cm，两者之间设置具有水平滑移功能的塑性止水层9。塑性止水层9厚度为6mm～10mm，其长度根据混凝土与沥青混凝土搭接部位允许水力坡降不大于15～30确定。
33.本实施例中，土工膜1与钢筋混凝土连接板3锚固部位土工膜1延伸至沥青混凝土面板2上，土工膜1与沥青混凝土面板2紧密粘接。其中，土工膜锚固部位与粘接部位之间填筑塑性止水7，填充厚度根据连接板厚度顺接，土工膜边缘采用封边剂8封闭。
34.本发明的土工膜与沥青混凝土面板之间通过钢筋混凝土连接板进行搭接，在沥青混凝土面板与钢筋混凝土连接板之间设置水平滑移塑性止水层，使防渗接头可以水平滑移，同时土工膜与钢筋混凝土连接板接触部位设置超填鼓包，以减小土工膜局部应力集中带来的“夹具效应”，确保土工膜搭接接头防渗可靠性。
35.依据本发明的描述及附图，本领域技术人员很容易制造或使用本发明的一种土工膜和沥青混凝土面板水平滑移防渗连接结构，并且能够产生本发明所记载的积极效果。
36.如无特殊说明，本发明中，若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此本发明中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。
37.除非另有明确的规定和限定，本发明中，若有术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
38.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。