一种适合深厚覆盖层上的上下异型组合防渗心墙高堆石坝的制作方法

本发明属于水电水利工程水工建筑物，尤其是涉及一种适合深厚覆盖层上的上下异型组合防渗心墙高堆石坝。

背景技术：

1、近年来随着施工设备的发展和沥青质量的提高，水工沥青混凝土技术得到了深入的研究，沥青混凝土心墙因其防渗性能好、适应变形能力强，环境适应性强等优点，在高寒、高地震、深厚覆盖层及风化坝基、软岩堆石坝料等复杂条件下成为优先推荐坝型。

2、深厚覆盖层上建沥青混凝土心墙坝通常采用沥青混凝土心墙+底部防渗墙的形式，目前国内岩石地基上已建沥青混凝土心墙坝的沥青混凝土心墙的最大高度为132 m，覆盖层上已建沥青混凝土心墙坝的沥青混凝土心墙的最大高度为124 m。现行《土石坝沥青混凝土面板和心墙设计规范》（nb/t11015-2022）规定，“对于岩石地基上坝高大于150 m、深厚覆盖层地基上坝高大于100 m、有特殊要求的碾压式沥青混凝土心墙设计，应进行专门研究”。当沥青混凝土心墙高度增大，会导致沥青混凝土心墙应力变形增大，同时可能在心墙与基座之间产生较大的剪切位移，破坏沥青混凝土防渗性能，影响大坝安全。

3、因此，根据现有的技术水平和工程建设经验，深厚覆盖层上修建不超过100 m级的高沥青混凝土心墙堆石坝心墙的变形和应力已得到深入研究，但在深厚覆盖层上建超过100 m级的高沥青混凝土心墙堆石坝仍存在大量技术难题需要攻关。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种适合深厚覆盖层上的上下异型组合防渗心墙高堆石坝，以有效降低深厚覆盖层上超100 m级沥青混凝土心墙堆石坝的沥青混凝土心墙部分高度，减小沥青心墙不均匀沉降变形，提供大坝运行安全性，同时有利于加快沥青混凝土心墙堆石坝施工进度，减小降雨、低温等不利气候条件的影响。

2、为此，本发明的上述目的通过如下技术方案实现：

3、一种适合深厚覆盖层上的上下异型组合防渗心墙高堆石坝，包括：混凝土基座、沥青混凝土心墙、混凝土防渗墙、覆盖层、上游堆石i区、下游堆石i区、下游堆石ii区、碾压增模区、过渡i区、过渡ii区、上游护坡、下游护坡、坝顶结构；

4、所述沥青混凝土心墙设置在混凝土基座上，所述混凝土基座内设置排水廊道，排水廊道具备向下游自流排水条件；所述混凝土基座的下部接混凝土防渗墙，所述沥青混凝土心墙顶部与坝顶结构连接；

5、所述混凝土基座底部坝体内部的混凝土防渗墙两侧分别设置碾压增模区；

6、所述沥青混凝土心墙上、下游分别设置过渡i区和过渡ii区。

7、上下异型是指通过设置碾压增模区抬高混凝土基座，降低沥青混凝土心墙高度。

8、在采用上述技术方案的同时，本发明还可以采用或者组合采用如下技术方案：

9、作为本发明的一种优选技术方案：所述覆盖层内设有一段混凝土防渗墙，所述覆盖层下方的基础内设有帷幕灌浆，所述帷幕灌浆紧接覆盖层内的混凝土防渗墙的端部。

10、作为本发明的一种优选技术方案：下游坝基的覆盖层上设置反滤层和过渡层。

11、作为本发明的一种优选技术方案：所述混凝土基座高于开挖建基面，所述混凝土基座的基础与两侧的碾压增模区之间分别设置固结灌浆。

12、在上述技术方案中，其它未说明的部分均属于现有技术。

13、本发明提供一种适合深厚覆盖层上的上下异型组合防渗心墙高堆石坝，与现有技术相比，具有以下优点：

14、1）、本发明提出深厚覆盖层基础上的上下异型组合防渗心墙可显著降低坝体内沥青混凝土心墙高度，结合坝基混凝土刚性混凝土防渗墙和其两侧碾压增模区，即保证坝体下部防渗墙的稳定和变形协调，又可有效减小沥青混凝土心墙沉降变形，提高深厚覆盖层上沥青混凝土心墙堆石坝运行安全性。

15、2）、本发明可以抬升大坝基础廊道底板高程，使基础廊道底板高程高出下游水位，确保廊道具备自流排水条件，进而取消常规设计的基础抽排设施，节省工程投资，显著减小工程运维难度。

16、3）、本发明在大坝沥青混凝土心墙下部采用混凝土防渗墙进行防渗，通过回填坝体堆石，抬高下部混凝土防渗墙施工平台高程，减少施工期基坑抽排水投入，改善混凝土防渗墙施工条件，同时可降低坝体内部沥青混凝土心墙高度，减少沥青心墙施工工程量，减小降雨、低温等不利气候条件的影响，进而提高堆石坝整体施工进度。

技术特征：

1.一种适合深厚覆盖层上的上下异型组合防渗心墙高堆石坝，其特征在于：所述上下异型组合防渗心墙高堆石坝包括：混凝土基座（7）、沥青混凝土心墙（21）、混凝土防渗墙（8）、覆盖层（19）、上游堆石i区（1）、下游堆石i区（2）、下游堆石ii区（3）、碾压增模区（4）、过渡i区（5）、过渡ii区（6）、上游护坡（14）、下游护坡（15）、坝顶结构（13）；

2.根据权利要求1所述的适合深厚覆盖层上的上下异型组合防渗心墙高堆石坝，其特征在于：所述覆盖层（19）内设有一段混凝土防渗墙（8），所述覆盖层（19）下方的基础内设有帷幕灌浆（9），所述帷幕灌浆（9）紧接覆盖层（19）内的混凝土防渗墙（8）的端部。

3.根据权利要求1或2所述的适合深厚覆盖层上的上下异型组合防渗心墙高堆石坝，其特征在于：下游坝基的覆盖层（19）上设置反滤层（10）和过渡层（11）。

4.根据权利要求1所述的适合深厚覆盖层上的上下异型组合防渗心墙高堆石坝，其特征在于：所述混凝土基座（7）高于开挖建基面（18），所述混凝土基座（7）的基础与两侧的碾压增模区（4）之间分别设置固结灌浆（12）。

技术总结
本发明提供一种适合深厚覆盖层上的上下异型组合防渗心墙高堆石坝，包括：混凝土基座、沥青混凝土心墙、混凝土防渗墙、覆盖层、上游堆石I区、下游堆石I区、下游堆石II区、碾压增模区、过渡I区、过渡II区、上游护坡、下游护坡、坝顶结构；所述沥青混凝土心墙设置在混凝土基座上，所述混凝土基座内设置排水廊道，排水廊道具备向下游自流排水条件；所述混凝土基座的下部接混凝土防渗墙，所述沥青混凝土心墙顶部与坝顶结构连接；所述混凝土基座底部坝体内部的混凝土防渗墙两侧分别设置碾压增模区。本发明可以保证坝体下部防渗墙的稳定和变形协调，又可有效减小沥青混凝土心墙沉降变形，提高深厚覆盖层上沥青混凝土心墙堆石坝运行安全性。

技术研发人员：吴忠,张石,吴世勇,黄泰仁,李蒋金,杨世潮,杨锋
受保护的技术使用者：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21