一種土石混合壩上下連體防滲結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種土石混合壩上下連體防滲結(jié)構(gòu)，屬于水利水電工程領(lǐng)域，適用于壩高低于30m的小型土石混合壩的防滲加固除險(xiǎn)中的垂直防滲工程。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)已建水庫(kù)九成以上的壩體采用的是土石壩，隨著土石壩服役年限的增長(zhǎng)，特別是大量建于上世紀(jì)50?70年代的土石壩，因受當(dāng)時(shí)技術(shù)經(jīng)濟(jì)等條件限制，工程建設(shè)先天不足，加之后期維護(hù)管理不到位，工程老化失修嚴(yán)重，病險(xiǎn)問題日益突出，直接威脅到人民群眾生命、財(cái)產(chǎn)等安全。這其中，滲流破壞問題所占的比例高達(dá)30?40%。
[0003]當(dāng)前對(duì)病險(xiǎn)土石壩防滲處理普遍采用垂直防滲措施，如混凝土防滲墻、高噴防滲墻、帷幕灌漿等，混凝土防滲墻止水效果好，但造價(jià)較高，成槽過程普遍采用的泥漿護(hù)壁工藝不適合土石混合壩；高噴防滲墻達(dá)到同樣的防滲效果需消耗大量漿液，并且整體剛度有限；帷幕灌漿處理范圍較大，但質(zhì)量較難控制，特別在無(wú)蓋板條件下進(jìn)行的帷幕灌漿，灌漿壓力受到限制，漿液難以在壩基內(nèi)橫向發(fā)展或填充密實(shí)。此外，此類土石壩往往經(jīng)歷數(shù)十年的運(yùn)營(yíng)，壩體嚴(yán)重下沉，需對(duì)壩體進(jìn)行加高，該增加的壩體荷載對(duì)于壩體的穩(wěn)定性和不均勻沉降有較大的影響。
[0004]綜上所述，雖然現(xiàn)有防滲體系在適宜的工程條件下能取得較好的使用效果，但仍存在需要改進(jìn)之處。鑒于此，根據(jù)目前工程實(shí)際的需要，亟需發(fā)明一種防滲效果好，結(jié)合混凝土防滲墻和帷幕灌漿墻的優(yōu)點(diǎn)，施工速度快，環(huán)境污染小的病險(xiǎn)土石混合壩的防滲結(jié)構(gòu)體系。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種上下連體防滲結(jié)構(gòu)，該防滲結(jié)構(gòu)具有防滲效果好，施工速度快的特點(diǎn)。
[0006]這種土石混合壩上下連體防滲結(jié)構(gòu)，所述防滲結(jié)構(gòu)包括預(yù)制中空鋼筋混凝土腔體、高壓水泥漿滲擴(kuò)區(qū)、鋼絲螺紋排水管、腔體底部頂推擴(kuò)展混凝土塊、壩基帷幕灌漿體，以及壩頂微型粧和灰土層；所述預(yù)制中空鋼筋混凝土腔體的上游面為不透水鋼筋混凝土面板、下游面為均布排水孔的鋼筋混凝土面板及其外側(cè)反濾土工膜、底部為鋼筋混凝土底板、側(cè)面為預(yù)制中空鋼筋混凝土空腔連接榫頭和預(yù)制中空鋼筋混凝土空腔連接榫槽，預(yù)制中空鋼筋混凝土腔體間的連接通過榫卯結(jié)構(gòu)連接。
[0007]作為優(yōu)選:所述腔體底部頂推擴(kuò)展混凝土塊是由兩塊可在千斤頂頂推力作用下向兩側(cè)橫向頂推的鋼筋混凝土塊組成，設(shè)置于腔體內(nèi)部的千斤頂頂推裝置通過頂推預(yù)留孔將頂推力施加于混凝土塊上。
[0008]作為優(yōu)選:所述高壓水泥漿滲擴(kuò)區(qū)是在所有預(yù)制中空鋼筋混凝土腔體下放到位、底部混凝土塊頂推擴(kuò)展到位后在上游側(cè)高壓灌注水泥漿形成的，腔體底部上游側(cè)高壓灌漿、下游側(cè)常壓灌漿連同頂推擴(kuò)展混凝土塊形成下部壩基灌漿帷幕擴(kuò)大蓋板。
[0009]作為優(yōu)選:所述鋼絲螺紋排水管連接中空腔體和壩體下游排水體，內(nèi)部充填砂石O
[0010]作為優(yōu)選:所述壩基帷幕灌漿體采用自上而下分段灌漿，并在每段的上部設(shè)置灌漿塞。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0012](I)對(duì)土石混合壩的垂直防滲處理采用預(yù)制中空鋼筋混凝土腔體防排水結(jié)構(gòu)和壩基灌漿帷幕組合結(jié)構(gòu)，從而形成上下連體垂直防滲體系；
[0013](2)預(yù)制中空鋼筋混凝土腔體結(jié)合上游側(cè)高壓水泥漿滲擴(kuò)區(qū)以及下游側(cè)的排水反濾構(gòu)造，可以達(dá)到“前堵、中截、后排”的防滲效果；
[0014](3)開槽施工后即進(jìn)行預(yù)制中空鋼筋混凝土腔體沉放施工，能夠確保槽壁整體穩(wěn)定，通過沉放擠密效應(yīng)也使槽壁局部坍塌松散土石得以密實(shí)；
[0015](4)壩體頂部設(shè)置微型粧和灰土層，克服壩體剛度不均勻的缺陷，保證壩體在加高荷載作用的穩(wěn)定性和不均勻沉降變形。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型上下連體防滲結(jié)構(gòu)的橫截面圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型預(yù)制中空鋼筋混凝土腔體連接榫卯結(jié)構(gòu)平面圖。
[0018]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1-上游不透水鋼筋混凝土面板，2-下游均布排水孔鋼筋混凝土面板，3-反濾土工膜，4-空腔，5-鋼絲螺旋排水管，6-底部頂推擴(kuò)展混凝土塊，7-頂推預(yù)留孔，8-腔體底部填充體，9-高壓水泥漿滲擴(kuò)區(qū)，10-導(dǎo)墻，11-帷幕灌漿體，12-灌漿孔，13-微型粧，14-預(yù)制中空鋼筋混凝土空腔蓋板，15-灰土層，16-壩體，17-壩基面，18-壩基，19-壩體下游排水體，20-上游帷幕灌漿蓋板，21-下游帷幕灌漿蓋板，22-預(yù)制中空鋼筋混凝土空腔連接榫頭，23-預(yù)制中空鋼筋混凝土空腔連接榫槽。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。雖然本實(shí)用新型將結(jié)合較佳實(shí)施例進(jìn)行描述，但應(yīng)知道，并不表示本實(shí)用新型限制在所述實(shí)施例中。相反，本實(shí)用新型將涵蓋可包含在有附后權(quán)利要求書限定的本實(shí)用新型的范圍內(nèi)的替換物、改進(jìn)型和等同物。
[0020]圖1是本實(shí)用新型上下連體防滲結(jié)構(gòu)的橫截面圖，圖2是本實(shí)用新型預(yù)制中空鋼筋混凝土腔體連接榫卯結(jié)構(gòu)平面圖，參照?qǐng)D1?2所示，土石混合壩上下連體防滲結(jié)構(gòu)主要由預(yù)制中空鋼筋混凝土腔體、高壓水泥漿滲擴(kuò)區(qū)、鋼絲螺紋排水管、腔體底部頂推擴(kuò)展混凝土塊、壩基帷幕灌漿體，以及壩頂微型粧和灰土層等部分組成。
[0021]病險(xiǎn)水庫(kù)的土石混合壩16高20m，下部壩基灌漿帷幕11處理深度30m。開槽前導(dǎo)墻10采用強(qiáng)度等級(jí)為C30的鋼筋混凝土澆筑而成，結(jié)構(gòu)型式為“L”型，寬度600mm、高度1000mm,厚度200mm，槽體凈寬1200mm。預(yù)制中空鋼筋混凝土腔體厚度1000mm，寬度4000mm，上游不透水面板I和下游均布排水孔面板2厚度均為100mm，下游均布排水孔面板2表面鋪設(shè)一層厚度1mm的反濾土工膜3，榫頭22直徑200mm，臂長(zhǎng)1000mm，榫槽23局部厚度1100mm,寬度1000mm，中間圓孔直徑250mm。底部頂推擴(kuò)展混凝土塊6高度1000mm，未頂推擴(kuò)展的橫向厚度1200mm，水平和垂直板厚100mm，頂推擴(kuò)展后的擴(kuò)展區(qū)厚度3000mm。下游鋼絲螺紋排水管5的直徑為200mm，連接預(yù)制中空鋼筋混凝土腔體下游面板2上的排水孔和壩體下游排水體19，其內(nèi)填充碎石。帷幕蓋板20、21形成后，在空腔4內(nèi)鉆設(shè)帷幕灌漿孔12，孔徑100mm，分三段自上而下鉆進(jìn)并高壓灌漿形成帷幕灌漿體11。原壩頂打設(shè)微型鋼管粧13，直徑300mm，長(zhǎng)度3?5m，其上填筑灰土層15，厚度1500mm，壓實(shí)系數(shù)0.96，其上進(jìn)行壩體加高施工。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種土石混合壩上下連體防滲結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述防滲結(jié)構(gòu)包括預(yù)制中空鋼筋混凝土腔體、高壓水泥漿滲擴(kuò)區(qū)(9)、鋼絲螺紋排水管(5)、腔體底部頂推擴(kuò)展混凝土塊(6)、壩基帷幕灌漿體(11)，以及壩頂微型粧(13)和灰土層(15);所述預(yù)制中空鋼筋混凝土腔體的上游面為不透水鋼筋混凝土面板(I)、下游面為均布排水孔的鋼筋混凝土面板(2)及其外側(cè)反濾土工膜(3)、底部為鋼筋混凝土底板、側(cè)面為預(yù)制中空鋼筋混凝土空腔連接榫頭(22)和預(yù)制中空鋼筋混凝土空腔連接榫槽(23)，預(yù)制中空鋼筋混凝土腔體間的連接通過榫卯結(jié)構(gòu)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土石混合壩上下連體防滲結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述腔體底部頂推擴(kuò)展混凝土塊(6)是由兩塊可在千斤頂頂推力作用下向兩側(cè)橫向頂推的鋼筋混凝土塊(6)組成，設(shè)置于腔體內(nèi)部的千斤頂頂推裝置通過頂推預(yù)留孔(7)將頂推力施加于混凝土塊(6)上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土石混合壩上下連體防滲結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述高壓水泥漿滲擴(kuò)區(qū)(9)是在所有預(yù)制中空鋼筋混凝土腔體下放到位、底部混凝土塊頂推擴(kuò)展到位后在上游側(cè)高壓灌注水泥漿形成的，腔體底部上游側(cè)高壓灌漿(20)、下游側(cè)常壓灌漿(21)連同頂推擴(kuò)展混凝土塊形成下部壩基灌漿帷幕擴(kuò)大蓋板。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土石混合壩上下連體防滲結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋼絲螺紋排水管(5)連接中空腔體⑷和壩體下游排水體(19)，內(nèi)部充填砂石。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土石混合壩上下連體防滲結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述壩基帷幕灌漿體(11)采用自上而下分段灌漿，并在每段的上部設(shè)置灌漿塞。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種土石混合壩上下連體防滲結(jié)構(gòu)，所述防滲結(jié)構(gòu)包括預(yù)制中空鋼筋混凝土腔體、高壓水泥漿滲擴(kuò)區(qū)、鋼絲螺紋排水管、腔體底部頂推擴(kuò)展混凝土塊、壩基帷幕灌漿體，以及壩頂微型樁和灰土層；預(yù)制中空鋼筋混凝土腔體的上游面為不透水鋼筋混凝土面板、下游面為均布排水孔的鋼筋混凝土面板及其外側(cè)反濾土工膜、底部為鋼筋混凝土底板、側(cè)面為榫卯鋼筋混凝土連接結(jié)構(gòu)，預(yù)制中空鋼筋混凝土腔體間的連接通過榫卯結(jié)構(gòu)連接；腔體底部頂推擴(kuò)展混凝土塊是由兩塊可在千斤頂頂推力作用下向兩側(cè)橫向頂推的鋼筋混凝土塊組成。本實(shí)用新型防滲止水效果好，壩體穩(wěn)定性好，不均勻沉降小，施工速度快，具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。
【IPC分類】E02B3/16
【公開號(hào)】CN204690691
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520367737
【發(fā)明人】鄧家勝, 查水根, 吳良森, 尹華洲, 梅夢(mèng)夢(mèng)
【申請(qǐng)人】南京明輝建設(shè)有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年6月1日