本實(shí)用新型涉及水利水電工程深厚覆蓋層建壩領(lǐng)域，尤其是一種深厚覆蓋層上復(fù)合斜心墻及基礎(chǔ)聯(lián)合防滲結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

土質(zhì)心墻堆石壩是一種國內(nèi)外水利和水電工程廣泛采用的壩型，深厚覆蓋層上的150m以上高壩基本上采用“土質(zhì)直心墻+基礎(chǔ)防滲墻或土質(zhì)斜心墻+基礎(chǔ)防滲墻防滲型式”。這兩種土心墻的厚度根據(jù)滿足心墻的允許滲透坡降、并考慮心墻抗震抗裂及機(jī)械施工的要求確定。土質(zhì)心墻斷面自上而下逐漸加厚，頂部寬度一般不小于3m，底部厚度一般不小于水頭的1/4。土質(zhì)直心墻基礎(chǔ)防滲墻一般位于壩軸線位置，上覆厚度為與大壩最大壩高相同；土質(zhì)斜心墻基礎(chǔ)防滲墻位于壩軸線上游，上覆厚度比大壩最大壩高小。

當(dāng)工程位于強(qiáng)震區(qū)細(xì)顆粒為主的超深厚覆蓋層上時(shí)，其沉降變形和可能存在的局部液化等問題較為突出，土質(zhì)直心墻堆石壩壩體及壩基變形及應(yīng)力復(fù)雜，防滲墻應(yīng)力變形突出。目前，尚無較好的解決上述問題的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種在保證壩體穩(wěn)定安全的前提下，可大大改善基礎(chǔ)防滲墻的應(yīng)力狀態(tài)，并有效改善大壩深厚基礎(chǔ)防滲效果及大壩防滲安全性的深厚覆蓋層上復(fù)合斜心墻及基礎(chǔ)聯(lián)合防滲結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：深厚覆蓋層上復(fù)合斜心墻及基礎(chǔ)聯(lián)合防滲結(jié)構(gòu)，包括上游堆石區(qū)和下游堆石區(qū)，還包括設(shè)置于所述上游堆石區(qū)和下游堆石區(qū)之間的斜心墻上游坡和斜心墻下游坡，所述斜心墻上游坡為自上往下傾向上游堆石區(qū)的方向傾斜布置，所述斜心墻下游坡自上往下為傾向上游堆石區(qū)方向傾斜布置。

進(jìn)一步的是，包括防滲土結(jié)構(gòu)以及復(fù)合土工膜結(jié)構(gòu)，所述防滲土結(jié)構(gòu)以及復(fù)合土工膜結(jié)構(gòu)設(shè)置于上游堆石區(qū)底部。

進(jìn)一步的是，所述防滲土結(jié)構(gòu)上方設(shè)置有水平反濾層。

進(jìn)一步的是，所述復(fù)合土工膜結(jié)構(gòu)底部設(shè)置有至少兩層水平反濾層。

進(jìn)一步的是，所述下游堆石區(qū)底部設(shè)置有水平反濾層。

進(jìn)一步的是，下游堆石區(qū)與心墻下游反濾層之間設(shè)置有過渡料區(qū)。

進(jìn)一步的是，所述斜心墻上游坡與上游堆石區(qū)之間設(shè)置有兩層上游反濾層。

進(jìn)一步的是，所述斜心墻下游坡與過渡料區(qū)之間設(shè)置有兩層下游反濾層。

進(jìn)一步的是，所述上游圍堰防滲墻通過復(fù)合土工膜結(jié)構(gòu)、水平反濾層、防滲土結(jié)構(gòu)與斜心墻下部為插入式防滲墻連接。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型有效的改善了土質(zhì)直心墻堆石壩壩基防滲墻應(yīng)力變形突出的問題，通過將傳統(tǒng)的土質(zhì)直心墻調(diào)整為土質(zhì)斜心墻，實(shí)現(xiàn)將大壩斜心墻下部插入式防滲墻向上游堆石區(qū)移動，以減小壩基防滲墻部位的上覆壩體填筑厚度，從而減小防滲墻的應(yīng)力及變形；同時(shí)為了充分利用上游圍堰防滲墻與大壩斜心墻及斜心墻下部防滲墻聯(lián)合防滲，還可以選擇在斜心墻與上游圍堰防滲墻之間設(shè)置防滲土與復(fù)合土工膜聯(lián)合的水平鋪蓋，以此兼作上游圍堰的施工期防滲，還可減小斜心墻下部插入式防滲墻的深度和厚度，從而進(jìn)一步減小斜心墻下部插入式防滲墻的變形及應(yīng)力、增加防滲墻適應(yīng)地基變形的能力。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、合理、施工方便，在保證壩體穩(wěn)定安全的前提下，可大大改善基礎(chǔ)防滲墻的應(yīng)力狀態(tài)，并有效改善大壩深厚基礎(chǔ)防滲效果及大壩防滲安全性，尤其適用于水利水電工程深厚覆蓋層工程之中。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中A視圖的放大圖。

圖中標(biāo)記為：斜心墻上游坡1、上游堆石區(qū)11、斜心墻下游坡2、下游堆石區(qū)21、復(fù)合土工膜結(jié)構(gòu)3、水平反濾層4、上游反濾層5、防滲土結(jié)構(gòu)6、上游圍堰7、上游壓重區(qū)8、下游壓重區(qū)9、下游反濾層10、過渡區(qū)13。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

如圖1、圖2所示的深厚覆蓋層上復(fù)合斜心墻及基礎(chǔ)聯(lián)合防滲結(jié)構(gòu)，包括上游堆石區(qū)11和下游堆石區(qū)21，還包括設(shè)置于所述上游堆石區(qū)11和下游堆石區(qū)21之間的斜心墻上游坡1和斜心墻下游坡2，所述斜心墻上游坡1為自上往下傾向上游堆石區(qū)11的方向傾斜布置，所述斜心墻下游坡2自上往下為傾向上游堆石區(qū)11方向傾斜布置。

一般的，結(jié)合上述的斜心墻上游坡1和斜心墻下游坡2的布置結(jié)構(gòu)，為了進(jìn)一步的提高防滲效果，可以選擇增加防滲土結(jié)構(gòu)6以及復(fù)合土工膜結(jié)構(gòu)3，所述防滲土結(jié)構(gòu)6以及復(fù)合土工膜結(jié)構(gòu)3設(shè)置于上游堆石區(qū)11底部。以及在防滲土結(jié)構(gòu)6上方設(shè)置水平反濾層4、復(fù)合土工膜結(jié)構(gòu)3底部設(shè)置至少兩層水平反濾層4、下游堆石區(qū)21底部設(shè)置有水平反濾層4、斜心墻上游坡1表面設(shè)置有上游反濾層5、斜心墻下游坡2表面設(shè)置有下游反濾層10。在此基礎(chǔ)之上，如圖1所示，還可以選擇在下游堆石區(qū)21與水平反濾層4之間設(shè)置過渡料區(qū)13?？偟膩碇v，本實(shí)用新型的亮點(diǎn)就是在工程上實(shí)現(xiàn)了“上游圍堰防滲墻+防滲土料及復(fù)合土工膜鋪蓋+斜心墻+斜心墻下部插入式防滲墻+兩岸基巖帷幕灌漿”的結(jié)構(gòu)作為壩體及壩基防滲系統(tǒng)。

實(shí)施例

如圖1所示的深厚覆蓋層上復(fù)合斜心墻及基礎(chǔ)聯(lián)合防滲結(jié)構(gòu)。

首先，將斜心墻上游坡1調(diào)緩，即斜心墻上游坡1為自上往下傾向上游堆石區(qū)11的方向傾斜布置，其中，優(yōu)選按照距壩頂高程0.25倍壩高以上邊坡1:0.4，以下邊坡1:1.2布置；斜心墻下游坡2在保證斜心墻防滲性能的條件下，隨著調(diào)整為傾向上游的斜坡，即斜心墻下游坡2自上往下為傾向上游堆石區(qū)11方向傾斜布置，其中，優(yōu)選按照距壩頂高程0.25倍壩高高程以上邊坡1:0.3，以下斜向上游邊坡1:0.55布置。在上述斜心墻與底部的上游圍堰防滲墻之間設(shè)置防滲土結(jié)構(gòu)6以及復(fù)合土工膜結(jié)構(gòu)3，起上游圍堰防滲墻與斜心墻之間段的主要防滲功能，復(fù)合土工膜結(jié)構(gòu)3與上游圍堰防滲墻采用錨固連接、兩岸與上游左右岸帷幕灌漿兼土工膜錨固基座連接或埋入斜心墻岸坡高塑性土中。

在上述心墻兩側(cè)、上游防滲土結(jié)構(gòu)6以及復(fù)合土工膜結(jié)構(gòu)3上部及下部建基面、防滲墻下游心墻底部壩基面設(shè)置水平反濾層4。其中，心墻的斜心墻上游坡1的水平反濾層5，心墻的斜心墻下游坡2的水平反濾層10，心墻底部防滲墻上游基面的水平反濾層4(共2層)，上游防滲土與復(fù)合土工膜結(jié)構(gòu)3下部基面水平反濾層(共計(jì)2層)，上游防滲土與復(fù)合土工膜結(jié)構(gòu)3上部水平反濾層(1層)，心墻底部防滲墻下游基面水平反濾層(共計(jì)2層)。在下游反濾層與堆石區(qū)之間設(shè)置過渡料區(qū)13。

本實(shí)施例通過采用上游圍堰防滲墻+防滲土料及復(fù)合土工膜鋪蓋+斜心墻+斜心墻下部插入式防滲墻+兩岸基巖帷幕灌漿作為壩體及壩基防滲系統(tǒng)。結(jié)合應(yīng)力變形及滲流計(jì)算成果，河床壩基斜心墻底部設(shè)置插入式防滲墻進(jìn)行壩基防滲處理；上游圍堰下部設(shè)上游圍堰防滲墻(兼作施工期圍堰防滲墻)。斜心墻與斜心墻下部混凝土防滲墻間采用插入式連接方式；上游圍堰防滲墻與復(fù)合土工膜鋪蓋采用錨固連接(上覆防滲土料)、復(fù)合土工膜結(jié)構(gòu)3兩岸與上游左右岸帷幕灌漿兼土工膜錨固基座(其下布置基礎(chǔ)帷幕灌漿)連接或埋入斜心墻岸坡高塑性粘土中。