本發(fā)明涉及建筑領(lǐng)域，具體涉及一種采用混凝土防滲墻作為壩體防滲體的新壩型。

背景技術(shù)：

瀑布溝水電站大壩，于2009年建成，經(jīng)受了多次正常蓄水的考驗(yàn)，監(jiān)測成果表明防滲系統(tǒng)運(yùn)行正常。該大壩的建成運(yùn)行表明，在使用寬級配礫質(zhì)土作為壩體防滲料方面，已取得了前所未有的成就，成為類似工程建設(shè)的一個(gè)里程碑。防滲材料的拓展意味著施工技術(shù)與方法的進(jìn)步，這兩者是配套的、相輔相成的。但從創(chuàng)新的角度看，瀑布溝水電站大壩所用的防滲料依然是傳統(tǒng)型的材料，而且在筑壩方式上仍然是分層機(jī)械碾壓填筑，其施工周期較長，對質(zhì)量的控制較為嚴(yán)格。與瀑布溝不同的是，冶勒大壩采用適宜的瀝青混凝土材料作為心墻防滲料，也需分層澆筑碾壓，同樣工期較長且質(zhì)量控制嚴(yán)格，目前樞紐工程已安全運(yùn)行10余年，并通過竣工驗(yàn)收。另外，還有大量的土工無紡布作為防滲材料的土石壩(如四川省井研縣大佛水庫等)，這種壩型對土工防滲布的搭接和粘接工藝要求較高，施工期間要防止刺穿土工布，細(xì)致煩瑣的施工技術(shù) 和較長的施工工期總是不可少的。

盡管以瀑布溝電站大壩為標(biāo)志的土石壩筑壩技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)或領(lǐng)先水平，但其傳統(tǒng)性依然十分明顯，主要具有以下缺點(diǎn)：

一、從用料看，依然采用防滲土料及其改性料或能達(dá)到防滲效果的其它材料作為防滲料(礫質(zhì)土、土工布、瀝青混凝土、混凝土面板等)。

二、施工方法依然是分層填筑碾壓(瀝青混凝土也不例外)，以期壓密并減少后期變形。

三、壩體填筑基本上都是按堆石料、防滲料、反濾過渡料等相關(guān)分區(qū)材料同步填筑而逐漸形成的壩體，料物之間的關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)。

四、上述土石壩在施工期均存在一個(gè)安全度汛問題，一般以岸邊導(dǎo)流洞宣泄洪水，輔以上下游圍堰擋水的固定模式。

五、針對一些地區(qū)老壩加高問題，傳統(tǒng)的筑壩模式往往費(fèi)時(shí)耗資，甚至得不償失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種采用混凝土防滲墻作為壩體防滲體的新壩型，先行施工填筑各分區(qū)壩料，最后做防滲墻。一般可在一個(gè)枯期就能完成壩體填筑方量，大大縮短土石壩的施工工期；與同等壩高土石壩相比，可以有效節(jié)約投資，投資估計(jì)為以往壩的70-90％以內(nèi)；拋棄了挖田土作為防滲 料的傳統(tǒng)做法，而由混凝土防滲墻代替，這對環(huán)境保護(hù)十分有益。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種采用混凝土防滲墻作為壩體防滲體的新壩型，混凝土防滲心墻在下部與壩基防滲帷幕相連，形成一道整體性的壩體防滲體系；混凝土防滲心墻的結(jié)構(gòu)尺寸t₁，心墻上下游兩側(cè)的過渡層的結(jié)構(gòu)尺寸t₂，當(dāng)壩高小于60-70米時(shí)，t₂宜≥(5-10)t₁，而當(dāng)壩高大于70米(即高壩)時(shí)，t₂應(yīng)大于10倍的t₁。

上述一種采用混凝土防滲墻作為壩體防滲體的新壩型的施工方法，包括如下步驟：

S1、進(jìn)行大壩壩基必要的基礎(chǔ)清理；

S2、按設(shè)計(jì)施工圖進(jìn)行壩體分區(qū)填筑直至滿足混凝土心墻施工所需的作業(yè)平臺(tái)，此時(shí)壩體填筑已接近壩體頂部高程；

S3、進(jìn)行混凝土防滲心墻施工，在預(yù)留為t₂寬度之中心線(壩軸線)挖槽施工(這與常規(guī)的混凝土連續(xù)墻施工無異)；

S4、挖槽至壩基部位時(shí)，進(jìn)行高管或埋管施工，即開展或預(yù)埋壩基防滲帷幕施工；

S5、分層、分區(qū)開展混凝土防滲墻施工直至設(shè)計(jì)高程；

S6、收尾完成剩余壩頂部位的壩體填筑施工。

本發(fā)明具有以下有益效果：

對土石壩設(shè)計(jì)與施工進(jìn)步具有顯著意義，其效果也十分明顯。首先簡化了 施工程序，先行按施工圖填筑堆石壩各分區(qū)料，而不必?fù)?dān)心以往的防滲心墻；其次加快了施工進(jìn)度，這是由施工程序的簡化衍生而來的，單就堆石分區(qū)料而言，可以在一個(gè)枯期就能完成填筑方量，可大為縮短土石壩的施工工期；第三節(jié)省了經(jīng)濟(jì)造價(jià)，本發(fā)明技術(shù)方案可以有效節(jié)約以往同等壩高土石壩的投資，投資估計(jì)為以往壩的80-90％(方田壩，馬頭山等)；第四減少了環(huán)保影響與破壞，常規(guī)壩對防滲料要求較高，須挖田土以取質(zhì)量較好的防滲土料，本發(fā)明的技術(shù)方案可不需這樣做，這對環(huán)境保護(hù)十分有益；第五促進(jìn)了行業(yè)技術(shù)進(jìn)步，目前混凝土防滲心墻堆石壩在技術(shù)與分析上尚無標(biāo)準(zhǔn)可循，對這種壩型的推廣與應(yīng)用必將促進(jìn)行業(yè)科技進(jìn)步，建議在應(yīng)用的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)技術(shù)與理論研究，通過設(shè)計(jì)、施工、計(jì)算分析、材料應(yīng)用研究等，形成一整套技術(shù)規(guī)程規(guī)范。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一種采用混凝土防滲墻作為壩體防滲體的新壩型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例

應(yīng)用于四川省通江縣方田壩水庫和涼山州馬頭山水庫的設(shè)計(jì)，其主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示?；炷练罎B心墻堆石壩的施工程序是：

1)進(jìn)行大壩壩基必要的基礎(chǔ)清理

2)按設(shè)計(jì)施工圖進(jìn)行壩體分區(qū)填筑直至滿足混凝土心墻施工所需的作業(yè)平臺(tái)(此時(shí)壩體填筑已接近壩體頂部高程)；

3)進(jìn)行混凝土防滲心墻施工，在預(yù)留為t₂寬度之中心線(壩軸線)挖槽施工(這與常規(guī)的混凝土連續(xù)墻施工無異)；

4)挖槽至壩基部位時(shí)，進(jìn)行高管或埋管施工，即開展或預(yù)埋壩基防滲帷幕施工；

5)分層、分區(qū)開展混凝土防滲墻施工直至設(shè)計(jì)高程；

6)收尾完成剩余壩頂部位的壩體填筑施工。

具體的設(shè)備參數(shù)已如上所述。即：

1)當(dāng)壩高小于60-70米時(shí)，t₂宜≥(5-10)t₁，

2)當(dāng)壩高大于70米(即高壩)時(shí)，t₂應(yīng)大于10倍之t₁

這樣的參數(shù)設(shè)定是至關(guān)重要的，因?yàn)橹挥羞@樣才能使剛性體(混凝土防滲心墻)與上下游側(cè)的柔性體(顆粒較細(xì)的堆石過渡層)的應(yīng)力與變形維持協(xié)調(diào)，保證剛性混凝土防滲墻不致于被上下游側(cè)過渡層的過大變形和拉應(yīng)力而導(dǎo)致拉裂破壞，從而使混凝土防滲墻失去作為壩體關(guān)鍵作用的防滲性能。

必須保證剛性混凝土防滲墻不致于被上下游兩側(cè)過渡層的過大變形和拉應(yīng)力而導(dǎo)致拉裂破壞，從而使混凝土防滲墻失去作為壩體防滲的關(guān)鍵性能。一般應(yīng)滿足以下關(guān)系：

1)當(dāng)壩高小于70米時(shí)(中低壩)，t₂宜≥(5-10)t₁，

2)當(dāng)壩高大于70米(即高壩)時(shí)，t₂應(yīng)大于10倍之t₁

3)上下游兩側(cè)的應(yīng)力過渡層與中間所夾混凝土防滲墻之間的結(jié)構(gòu)尺寸除滿足1)、2)要求外，施工填筑方法上還應(yīng)使上游側(cè)過渡層的填筑干密度略大于下游過渡層的同類指標(biāo)，具體可根據(jù)施工試驗(yàn)和計(jì)算確定。

本具體實(shí)施首先利用混凝土作為新的不同于其它防滲體用料的材料選擇，豐富了土石壩防滲料的選材范圍，減少了土地資源的占用和環(huán)保壓力。其次混凝土防滲墻體施工是在土石壩體內(nèi)采用烏卡斯鉆鑿、鋸槽、液壓開槽機(jī)、射水及薄抓斗等工法，在壩體或地基中建造槽形孔，以泥漿固壁，然后采用直升導(dǎo)管，向槽孔內(nèi)澆筑混凝土，形成連續(xù)的混凝土墻，以達(dá)到防滲目的。防滲墻施工可以適應(yīng)各種不同材料的壩體和各種復(fù)雜地基，墻的兩端能與岸坡防滲設(shè)施或岸邊基巖相連接，墻的底部可嵌入弱風(fēng)化基巖內(nèi)一定深度，徹底截?cái)鄩误w及壩基的滲透水流。這樣就克服了以往土石壩防滲體分層施工填筑的常規(guī)工法，在施工時(shí)間上大為縮短。第三在施工方法上變革了過去壩體斷面各分區(qū)料的同步填筑上升，可按設(shè)計(jì)預(yù)期先行填筑上下游堆石料、反濾過渡料等相關(guān)分區(qū)材料，最后在壩頂附近施工防滲墻體，這樣有效地減少了壩體填筑施工的 干擾，也將節(jié)約施工工期。第四以往土石壩在施工期均存在一個(gè)安全度汛問題，一般以岸邊導(dǎo)流洞宣泄洪水，輔以上下游圍堰擋水的固定模式。本發(fā)明可以取消上下游圍堰的建造，而根據(jù)壩體自身實(shí)現(xiàn)擋水，即方便了工程布置又節(jié)省了資金。第五本發(fā)明特別對一些病險(xiǎn)土石壩(諸如心墻失效漏水等)的加固、滲漏處理十分有效。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。