深厚覆盖层上高心墙堆石坝坝基防渗结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种坝基防渗结构，尤其是一种深厚覆盖层上高心墙堆石坝坝基防渗结构。本发明提供了一种防渗效果更好的深厚覆盖层上高心墙堆石坝坝基防渗结构，包括主防渗墙、副防渗墙、主防渗墙平面灌浆帷幕、副防渗墙平面灌浆帷幕和连接帷幕，主防渗墙和副防渗墙的墙底均穿透河床覆盖层插入基岩，副防渗墙位于主防渗墙的上游侧；主防渗墙平面灌浆帷幕设置在主防渗墙与基岩结合处，副防渗墙平面灌浆帷幕设置在副防渗墙与基岩结合处；连接帷幕设置有两条并分别位于两岸，连接帷幕连接主防渗墙平面灌浆帷幕和副防渗墙平面灌浆帷幕。连接帷幕减小了库水在岸坡绕副防渗墙的渗漏，提高副防渗墙承担的水头比例，实现了主、副防渗墙的联合防渗。
【专利说明】深厚覆盖层上高心墙堆石坝坝基防渗结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种坝基防渗结构，尤其是一种深厚覆盖层上高心墙堆石坝坝基防渗结构。
【背景技术】
[0002]水能是清洁的可再生能源，具有技术成熟、成本低廉、运行灵活的特点，世界各国都把水电开发放在能源建设的优先位置。土石坝具有选材容易、造价较低、结构简单、地基适应性强、抗震性能好等优点，是水电水利工程广泛采用的一种坝型。近年来，随着对土石筑坝料材料性质研究的深入和施工技术的进步，深厚覆盖层上的高土石坝建设得到迅速发展。由于覆盖层大多具有强透水性，坝基防渗设计已成为制约深厚覆盖层上高土石坝建设的关键问题之一。
[0003]在本发明之前，受覆盖层强透水性和防渗墙混凝土允许渗流梯度的限制，深厚覆盖层上的高土石坝坝基多采用覆盖层帷幕灌浆、廊道下集中布置两道防渗墙或设置主、副两道防渗墙的防渗结构。在强透水覆盖层上采用帷幕灌浆防渗，需要设置多道帷幕，灌浆需要的工期长，且覆盖层灌浆吃浆量大，投资高，灌后帷幕的渗透系数仍较大，仍可能不满足高坝的防渗要求；集中布置的两道防渗墙由于墙间距较小，对防渗墙孔壁稳定性不利，且防渗墙需一道一道依次施工，工期很长，严重制约坝体填筑和工程总体进度。设置主、副防渗墙的防渗结构仅在副防渗墙墙底基岩设置灌浆帷幕，由于岸坡强卸荷岩体具有较高的透水性，库水会在副防渗墙的岸坡基岩处绕墙渗漏，因此绝大部分水头由主防渗墙承担，无法真正实现主、副防渗墙的联合防渗。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种防渗效果更好的深厚覆盖层上高心墙堆石坝坝基防渗结构。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的深厚覆盖层上高心墙堆石坝坝基防渗结构，包括主防渗墙、副防渗墙、主防渗墙平面灌浆帷幕、副防渗墙平面灌浆帷幕和连接帷幕，主防渗墙和副防渗墙的墙底均穿透河床覆盖层插入基岩，所述副防渗墙位于主防渗墙的上游侧；所述主防渗墙平面灌浆帷幕设置在主防渗墙与基岩结合处，所述副防渗墙平面灌浆帷幕设置在副防渗墙与基岩结合处；所述连接帷幕设置有两条并分别位于两岸，所述连接帷幕连接所述主防渗墙平面灌浆帷幕和副防渗墙平面灌浆帷幕。
[0006]进一步的是，所述主防渗墙平面灌浆帷幕在两岸基岩处通过多层灌浆平洞设置灌浆帷幕。
[0007]进一步的是，所述副防渗墙平面灌浆帷幕在两岸强卸荷岩体处设置。
[0008]进一步的是，主防渗墙位于主防渗平面中心线上，主防渗墙墙厚1.2?1.4m，主防渗墙的墙顶上设置有坝基廊道，墙底穿透河床覆盖层插入基岩1?1.5m。
[0009]进一步的是，副防渗墙墙厚1.1?1.3m,副防渗墙墙厚不大于主防渗墙墙厚，副防渗墙的墙底穿透河床覆盖层插入基岩1?1.5m。
[0010]进一步的是，主防渗墙和副防渗墙的净间距12?14m。
[0011]进一步的是，主防渗墙墙下的主防渗墙平面灌浆帷幕以基岩透水率3Lu作为相对不透水层界限，主防渗墙平面灌浆帷幕深入相对不透水层5m，主防渗墙所在的两岸基岩处通过多层灌浆平洞设置主防渗墙平面灌浆帷幕。
[0012]本发明的有益效果是:坝基覆盖层内分开布置主、副两道防渗墙，两道防渗墙间设置了能满足两墙同时施工摆放施工机具所需的合理间距，不仅对防渗墙孔壁稳定性有利，而且两墙可以同时施工、互不干扰，不影响施工工期；同时主防渗墙平面岸坡基岩灌浆帷幕与副防渗墙平面岸坡基岩灌浆帷幕之间设置连接帷幕，减小了库水在岸坡绕副防渗墙的渗漏，提高了副防渗墙承担的水头比例，实现了主、副防渗墙的联合防渗。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明的结构示意图；
[0014]图2是图1的A-A线剖视图；
[0015]图3是图1的B-B线剖视图；
[0016]图中零部件、部位及编号:主防渗墙1 ;副防渗墙2 ;主防渗墙平面灌浆帷幕3 ;副防渗墙平面灌浆帷幕4 ;连接帷幕5 ;帷幕灌浆孔6 ;主防渗墙平面灌浆帷幕中心线7 ;副防渗墙平面灌浆帷幕中心线8 ;连接帷幕中心线9 ;廊道10 ;灌浆平洞11 ;河床覆盖层12 ;基岩13 ;基覆分界线14 ;大坝建基面15 ;副防渗墙插入心墙段16，灌浆管17。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0018]如图1、图2和图3所示，本发明包括主防渗墙1、副防渗墙2、主防渗墙平面灌浆帷幕3、副防渗墙平面灌浆帷幕4和连接帷幕5，主防渗墙1和副防渗墙2的墙底均穿透河床覆盖层插入基岩，副防渗墙2位于距主防渗墙1 一定距离的上游侧，副防渗墙2插入坝体心墙一定高度；所述主防渗墙平面灌浆帷幕3设置在主防渗墙1与基岩结合处，所述副防渗墙平面灌浆帷幕4设置在副防渗墙2与基岩结合处；所述连接帷幕5设置有两条并分别位于两岸，所述连接帷幕5连接所述主防渗墙平面灌浆帷幕3和副防渗墙平面灌浆帷幕4。两条连接帷幕5、主防渗墙平面灌浆帷幕3和副防渗墙平面灌浆帷幕4形成了防渗包围圈，这使得水不会绕过副防渗墙2进入到主防渗墙1和副防渗墙2之间，这使得副防渗墙2也能起到很好的防渗作用，从而真正实现主防渗墙1和副防渗墙2的两层联合防渗。
[0019]无论是主防渗墙平面灌浆帷幕3还是副防渗墙平面灌浆帷幕4，其主要分为两岸基岩处的灌浆帷幕和河床底部基岩处灌浆帷幕，灌浆帷幕推荐采用以下方式设置:所述主防渗墙平面灌浆帷幕3在两岸基岩处通过多层灌浆平洞11设置灌浆帷幕。所述副防渗墙平面灌浆帷幕4在两岸强卸荷岩体处设置。主防渗墙1所在平面坝顶高程以下的两岸基岩通过多层灌浆平洞设置灌浆帷幕，副防渗墙2插入心墙段墙顶高程以下的两岸强卸荷岩体设置灌浆帷幕。
[0020]具体的，如图2所示，主防渗墙1位于主防渗平面中心线上，主防渗墙1墙厚1.2?1.4m，主防渗墙1的墙顶上设置有坝基廊道，墙底穿透河床覆盖层插入基岩1?1.5m。副防渗墙2墙厚1.1?1.3m，副防渗墙2墙厚不大于主防渗墙1墙厚，副防渗墙2的墙底穿透河床覆盖层插入基岩1?1.5m。主防渗墙1和副防渗墙2的净间距12?14m。
[0021]具体的，主防渗墙1墙下的主防渗墙平面灌浆帷幕3以基岩透水率q ( 3Lu作为相对不透水层界限，主防渗墙平面灌浆帷幕3深入相对不透水层5m，主防渗墙1所在的两岸基岩处通过多层灌浆平洞11设置主防渗墙平面灌浆帷幕3。所述副防渗墙2墙下灌浆帷幕封闭所在平面强透水基岩体且帷幕深度不小于20m，两岸基岩灌浆帷幕范围为副防渗墙插入心墙段墙顶高程以下的岸坡强卸荷岩体。
[0022]实施例
[0023]河床原地面线开挖至大坝建基面15后，使用冲击钻机或双轮铣槽机进行主防渗墙1和副防渗墙2的造孔成槽施工，主防渗墙1位于主防渗平面中心线上，副防渗墙2位于主防渗墙1的上游侧，与主防渗墙1的净间距为12?14m，主防渗墙1和副防渗墙2墙底均穿透河床覆盖层12，插入基岩1?1.5m，槽孔倾斜度采用超声波测井仪进行跟踪检测，以确保槽孔的垂直度。槽孔施工完成并经清孔换浆处理后，采用直升导管法进行主防渗墙1和副防渗墙2的混凝土浇筑，主防渗墙1和副防渗墙2分别沿主防渗墙灌浆帷幕中心线7和副防渗墙灌浆帷幕中心线8交替布置两排帷幕灌浆孔6，帷幕灌浆孔6内预埋灌浆管17。主防渗墙1墙顶接坝基廊道10，副防渗墙2高出大坝建基面15 —定高度，插入坝体防渗心墙内，廊道10和副防渗墙插入坝体心墙段16的外表面包裹高塑性黏土。主防渗墙1所在平面坝顶高程以下的两岸基岩13通过设置多层灌浆平洞11经灌浆孔6进行帷幕灌浆，与主防渗墙1下的基岩灌浆帷幕共同组成主防渗墙平面灌浆帷幕3。副防渗墙插入坝体心墙段16所在平面墙顶高程以下的岸坡基岩11通过灌浆孔6进行帷幕灌浆，与副防渗墙2下的基岩灌浆帷幕共同组成副防渗墙平面灌浆帷幕4。主防渗墙平面灌浆帷幕3与副防渗墙平面灌浆帷幕4之间设置连接帷幕5。主、副防渗墙下基岩和岸坡基岩的帷幕灌浆采用“孔口封闭、孔内循环、自上而下分段灌浆法”进行施工。
【权利要求】
1.深厚覆盖层上高心墙堆石坝坝基防渗结构，其特征在于:包括主防渗墙(I)、副防渗墙(2)、主防渗墙平面灌浆帷幕(3)、副防渗墙平面灌浆帷幕(4)和连接帷幕(5)，主防渗墙(I)和副防渗墙(2)的墙底均穿透河床覆盖层插入基岩，所述副防渗墙(2)位于主防渗墙(I)的上游侧；所述主防渗墙平面灌浆帷幕(3)设置在主防渗墙(I)与基岩结合处，所述副防渗墙平面灌浆帷幕(4)设置在副防渗墙(2)与基岩结合处；所述连接帷幕(5)设置有两条并分别位于两岸，所述连接帷幕(5)连接所述主防渗墙平面灌浆帷幕(3)和副防渗墙平面灌浆帷幕(4)。
2.如权利要求1所述的深厚覆盖层上高心墙堆石坝坝基防渗结构，其特征在于:所述主防渗墙平面灌浆帷幕(3)在两岸基岩处通过多层灌浆平洞(11)设置灌浆帷幕。
3.如权利要求1所述的深厚覆盖层上高心墙堆石坝坝基防渗结构，其特征在于:所述副防渗墙平面灌浆帷幕(4)在两岸强卸荷岩体处设置。
4.如权利要求1所述的深厚覆盖层上高心墙堆石坝坝基防渗结构，其特征在于:主防渗墙(I)位于主防渗平面中心线上，主防渗墙(I)墙厚1.2?1.4m，主防渗墙(I)的墙顶上设置有坝基廊道，墙底穿透河床覆盖层插入基岩I?1.5m。
5.如权利要求1所述的深厚覆盖层上高心墙堆石坝坝基防渗结构，其特征在于:副防渗墙(2)墙厚1.1?1.3m,副防渗墙(2)墙厚不大于主防渗墙(I)墙厚，副防渗墙(2)的墙底穿透河床覆盖层插入基岩I?1.5m。
6.如权利要求1所述的深厚覆盖层上高心墙堆石坝坝基防渗结构，其特征在于:主防渗墙⑴和副防渗墙⑵的净间距12?14m。
7.如权利要求1至6任一权利要求所述的深厚覆盖层上高心墙堆石坝坝基防渗结构，其特征在于:主防渗墙(I)墙下的主防渗墙平面灌浆帷幕(3)以基岩透水率q ( 3Lu作为相对不透水层界限，主防渗墙平面灌浆帷幕(3)深入相对不透水层5m，主防渗墙(I)所在的两岸基岩处通过多层灌浆平洞(11)设置主防渗墙平面灌浆帷幕(3)。
【文档编号】E02D19/18GK104358270SQ201410728489
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年12月3日 优先权日:2014年12月3日
【发明者】叶发明, 何顺宾, 张丹, 余学明, 伍小玉, 杨星 申请人:中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司