本發(fā)明涉及水利技術領域，特別是用于新建土壩及用于根治病險土壩的土工膜防滲排水系統(tǒng)。

背景技術：

傳統(tǒng)的用于新建土壩及用于根治病險土壩的土工膜防滲排水系統(tǒng)，其原理都是基于將壩體迎水面內(nèi)設有土工膜的斜墻視為理想化的一堵整體的、不透水的截水斜墻，該斜墻把庫水與原壩體隔開，從而阻止水庫水滲入壩體，壩內(nèi)的浸潤線大幅度下降，壩后的滲流量極大的減少，完全是靠“堵”發(fā)揮著作用。

采用這樣技術的用于新建土壩及用于根治病險土壩的土工膜防滲排水系統(tǒng)在土工膜完全隔水的理想化前提下當然可以使用，但因為水是無孔不入的，所以實際工程中這堵斜墻并不是絕對不透水的。在土工膜局部破孔滲水時，如無完善的膜下滲水的排水系統(tǒng)，現(xiàn)有技術的用于新建土壩及用于根治病險土壩的土工膜防滲排水系統(tǒng)使用效果還不夠理想。

技術實現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有的基于土工膜工藝的土壩防滲結(jié)構(gòu)技術的不足，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)更合理、具有完善的膜下滲水的排水系統(tǒng)，使用效果更理想的用于新建土壩及用于根治病險土壩的土工膜防滲排水系統(tǒng)。

本發(fā)明為達到上述技術目的所采用的技術方案是：用于根治病險土壩的土工膜防滲排水系統(tǒng)，包括鋪設在土壩迎水坡面上的水泥土護層、鋪設在水泥土護層上的砂墊層、鋪設在砂墊層上的土工膜、鋪設在土工膜上的土工布、鋪設在土工布上的膜上防護層；土壩迎水坡面上間距設置有多道抗滑槽；所述的抗滑槽兼作排水槽；土壩迎水面沿坡腳設置有一道混凝土截水墻，截水墻體內(nèi)的一側(cè)部設置有集水池；排水槽與集水池上部連通，集水池下部通過水平設置的壩底排水管穿過土壩底部連通至土壩的排水棱體外；砂墊層包括鋪設在水泥土護層上的粗砂墊層和鋪設在粗砂墊層上的細砂墊層；膜上防護層包括從上到下依次設置的面護層、中護層、粘性土壤層。

所述的水泥土護層、砂墊層、土工膜、土工布四者均是沿土壩迎水坡面與各排水槽體共同構(gòu)成的曲面鋪設的；所述的排水槽的設置分布為每升高3m壩高設置一道排水槽；所述的排水槽沿土壩迎水坡面的橫向設置有i＝0.6％的坡度，各排水槽的斜坡朝向設置有集水池的一側(cè)下傾，各排水槽的斜坡末端處的排水槽底面與土工膜的下方間均設有三通接頭，各三通接頭的中間旁路口作為坡側(cè)排水接頭插設在對應的排水槽內(nèi)，三通接頭的兩直通口通過對應直管依次串接后整體作為坡側(cè)排水匯流管，坡側(cè)排水匯流管的底端口與集水池上部連通；所述的粗砂墊層的鋪設厚度是10cm；所述的細砂墊層的鋪設厚度是10cm。

所述的面護層是干砌塊石護坡層；所述的中護層是片石墊層。

所述的面護層是混凝土板護坡層，混凝土板護坡層所用混凝土板的規(guī)格是40×60×6cm；所述的中護層是砂卵石墊層，砂卵石墊層的厚度是10cm。

所述的壩底排水管的出口端上設有水表；所述的土壩迎水坡面的坡度是1∶2-2.25；所述的面護層上表面的坡度是1∶2-2.25。

用于新建土壩的土工膜防滲排水系統(tǒng)，包括鋪設在粘性斜墻土壩迎水坡面上的水泥土護層、鋪設在水泥土護層上的砂墊層、鋪設在砂墊層上的土工膜、鋪設在土工膜上的土工布、鋪設在土工布上的膜上防護層；土壩迎水坡面上間距設置有多道抗滑槽；所述的抗滑槽兼作排水槽；土壩迎水面沿坡腳設置有一道混凝土截水墻，截水墻體內(nèi)的一側(cè)部設置有集水池；排水槽與集水池上部連通，集水池下部通過水平設置的壩底排水管穿過土壩底部連通至土壩的排水棱體外；砂墊層包括鋪設在水泥土護層上的粗砂墊層和鋪設在粗砂墊層上的細砂墊層；膜上防護層包括從上到下依次設置的面護層、中護層、粘性土壤層；所述的截水墻前與截水墻間距設置有坡角截滲墻；所述的面護層的坡腳設置在坡角截滲墻上，所述的面護層的表面坡度是1∶2-2.25；所述的水泥土護層的表面坡度是1∶1.5。

所述的水泥土護層、砂墊層、土工膜、土工布四者均是沿土壩迎水坡面與各排水槽體共同構(gòu)成的曲面鋪設的；所述的排水槽的設置分布為每升高3m壩高設置一道排水槽；所述的排水槽沿土壩迎水坡面的橫向設置有i＝0.6％的坡度，各排水槽的斜坡朝向設置有集水池的一側(cè)下傾，各排水槽的斜坡末端處的排水槽底面與土工膜的下方間均設有三通接頭，各三通接頭的中間旁路口作為坡側(cè)排水接頭插設在對應的排水槽內(nèi)，三通接頭的兩直通口通過對應直管依次串接后整體作為坡側(cè)排水匯流管，坡側(cè)排水匯流管的底端口與集水池上部連通；所述的粗砂墊層的鋪設厚度是10cm；所述的細砂墊層的鋪設厚度是10cm。

所述的面護層是干砌塊石護坡層；所述的中護層是片石墊層。

所述的面護層是混凝土板護坡層，混凝土板護坡層所用混凝土板的規(guī)格是40×60×6cm；所述的中護層是砂卵石墊層，砂卵石墊層的厚度是10cm。

所述的壩底排水管的出口端上設有水表。

本發(fā)明的有益效果是：

對于病險土壩由于所述的抗滑槽兼作排水槽；土壩迎水面沿坡腳設置有一道混凝土截水墻，截水墻體內(nèi)的一側(cè)部設置有集水池；排水槽與集水池上部連通，集水池下部通過水平設置的壩底排水管穿過土壩底部連通至土壩的排水棱體外；砂墊層包括鋪設在水泥土護層上的粗砂墊層和鋪設在粗砂墊層上的細砂墊層；膜上防護層包括從上到下依次設置的面護層、中護層、粘性土壤層。

對于新建土壩除了上述的結(jié)構(gòu)，在所述的截水墻前與截水墻間距設置有坡角截滲墻；所述的面護層的坡腳設置在坡角截滲墻上，所述的面護層的表面坡度是1∶2-2.25；所述的水泥土護層的表面坡度是1∶1.5。

因此，當土工膜12施工時連接處有缺陷或使用過程中有破損造成庫水滲入土工膜12的膜下時，會被設有橫向坡度的各級排水槽4快速疏排至坡側(cè)排水匯流管14，對應級排水槽4未被排盡的膜下滲水也會沿砂墊層7導流至下一級的排水槽4繼續(xù)加以疏排，總之吃水線以下任何部位的膜下滲水都會被縱橫向設置的排水系統(tǒng)快速地匯集到集水池2并通過壩底排水管3排出至壩的背水坡一方，這樣就可確保土壩的浸潤線低平乃至完全消除浸潤線，通過“堵”與“疏”的結(jié)合，確保土壩的安全。使用效果更理想。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。其中：

圖1是用于根治病險土壩的土工膜防滲排水系統(tǒng)的整體示意圖；

圖2是用于根治病險土壩的土工膜防滲排水系統(tǒng)中的一個視向的剖面示意圖；

圖3是圖2中的局部放大示意圖；

圖4是用于新建土壩的土工膜防滲排水系統(tǒng)的示意圖；

圖5是用于新建土壩的土工膜防滲排水系統(tǒng)中的一個視向的局部剖面示意圖；

圖6是本發(fā)明中的膜下排水匯流示意圖；

圖7是本發(fā)明中的坡側(cè)排水匯流管部分的示意圖。

附圖中的標記編號說明如下：截水墻1、集水池2、壩底排水管3、排水槽4、排水棱體5、水表6、砂墊層7、面護層8、中護層9、粘性土壤層10、土工布11、土工膜12、坡側(cè)排水接頭13、坡側(cè)排水匯流管14、水泥土護層15、土壩迎水坡面16、坡角截滲墻17

具體實施方式

本發(fā)明的實施例1，如圖1、圖2、圖3、圖6、圖7所示，用于根治病險土壩的土工膜防滲排水系統(tǒng)，包括鋪設在土壩迎水坡面16上的水泥土護層15、鋪設在水泥土護層15上的砂墊層7、鋪設在砂墊層7上的土工膜12、鋪設在土工膜12上的土工布11、鋪設在土工布11上的膜上防護層；土壩迎水坡面16上間距設置有多道抗滑槽；所述的抗滑槽兼作排水槽4；土壩迎水面沿坡腳設置有一道混凝土截水墻1，截水墻1體內(nèi)的一側(cè)部設置有集水池2；排水槽4與集水池2上部連通，集水池2下部通過水平設置的壩底排水管3穿過土壩底部連通至土壩的排水棱體5外；砂墊層7包括鋪設在水泥土護層15上的粗砂墊層和鋪設在粗砂墊層上的細砂墊層；膜上防護層包括從上到下依次設置的面護層8、中護層9、粘性土壤層10。

所述的水泥土護層15、砂墊層7、土工膜12、土工布11四者均是沿土壩迎水坡面16與各排水槽4體共同構(gòu)成的曲面鋪設的；所述的排水槽4的設置分布為每升高3m壩高設置一道排水槽4；所述的排水槽4沿土壩迎水坡面16的橫向設置有i＝0.6％的坡度，各排水槽4的斜坡朝向設置有集水池2的一側(cè)下傾，各排水槽4的斜坡末端處的排水槽4底面與土工膜12的下方間均設有三通接頭，各三通接頭的中間旁路口作為坡側(cè)排水接頭13插設在對應的排水槽4內(nèi)，三通接頭的兩直通口通過對應直管依次串接后整體作為坡側(cè)排水匯流管14，坡側(cè)排水匯流管14的底端口與集水池2上部連通；所述的粗砂墊層的鋪設厚度是10cm；所述的細砂墊層的鋪設厚度是10cm。

所述的面護層8是干砌塊石護坡層；所述的中護層9是片石墊層。

所述的面護層8是混凝土板護坡層，混凝土板護坡層所用混凝土板的規(guī)格是40×60×6cm；所述的中護層9是砂卵石墊層，砂卵石墊層的厚度是10cm。

所述的壩底排水管3的出口端上設有水表6；所述的土壩迎水坡面16的坡度是1∶2-2.25；所述的面護層8上表面的坡度是1∶2-2.25。

本發(fā)明的實施例2，如圖4、圖5、圖6、圖7所示，用于新建土壩的土工膜防滲排水系統(tǒng)，包括鋪設在粘性斜墻土壩迎水坡面16上的水泥土護層15、鋪設在水泥土護層15上的砂墊層7、鋪設在砂墊層7上的土工膜12、鋪設在土工膜12上的土工布11、鋪設在土工布11上的膜上防護層；土壩迎水坡面16上間距設置有多道抗滑槽；所述的抗滑槽兼作排水槽4；土壩迎水面沿坡腳設置有一道混凝土截水墻1，截水墻1體內(nèi)的一側(cè)部設置有集水池2；排水槽4與集水池2上部連通，集水池2下部通過水平設置的壩底排水管3穿過土壩底部連通至土壩的排水棱體5外；砂墊層7包括鋪設在水泥土護層15上的粗砂墊層和鋪設在粗砂墊層上的細砂墊層；膜上防護層包括從上到下依次設置的面護層8、中護層9、粘性土壤層10；所述的截水墻1前與截水墻1間距設置有坡角截滲墻17；所述的面護層8的坡腳設置在坡角截滲墻17上，所述的面護層8的表面坡度是1∶2-2.25；所述的水泥土護層15的表面坡度是1∶1.5。

所述的水泥土護層15、砂墊層7、土工膜12、土工布11四者均是沿土壩迎水坡面16與各排水槽4體共同構(gòu)成的曲面鋪設的；所述的排水槽4的設置分布為每升高3m壩高設置一道排水槽4；所述的排水槽4沿土壩迎水坡面16的橫向設置有i＝0.6％的坡度，各排水槽4的斜坡朝向設置有集水池2的一側(cè)下傾，各排水槽4的斜坡末端處的排水槽4底面與土工膜12的下方間均設有三通接頭，各三通接頭的中間旁路口作為坡側(cè)排水接頭13插設在對應的排水槽4內(nèi)，三通接頭的兩直通口通過對應直管依次串接后整體作為坡側(cè)排水匯流管14，坡側(cè)排水匯流管14的底端口與集水池2上部連通；所述的粗砂墊層的鋪設厚度是10cm；所述的細砂墊層的鋪設厚度是10cm。

所述的面護層8是干砌塊石護坡層；所述的中護層9是片石墊層。

所述的面護層8是混凝土板護坡層，混凝土板護坡層所用混凝土板的規(guī)格是40×60×6cm；所述的中護層9是砂卵石墊層，砂卵石墊層的厚度是10cm。

所述的壩底排水管3的出口端上設有水表6。

補充說明：本發(fā)明設計的新建土壩指的是粘土斜墻壩，在新建土壩的防滲加固工程中其土工膜12膜上防滲、膜下排水的防滲體結(jié)構(gòu)是布設在壩內(nèi)粘土斜墻背部。以往的土壩防滲工程，由于沒有在防滲體中的土工膜12下設置一套完整的縱、橫向排水體系，導致防滲工程竣工后，土壩壩體內(nèi)仍存在高低不同的浸潤線，也就是水庫中的水仍滲入壩體，從而產(chǎn)生滲透破壞，威脅土壩安全。這種在土壩土工膜防滲加固工程中把抗滑槽和膜下縱橫向排水槽4布置在一起使各排水槽4間分別形成各自獨立的防滲排水子系統(tǒng)這就使得兩槽間一旦出現(xiàn)膜破孔引起的滲漏也不會影響整個土壩的防滲效果，而且在工程管理中也能及時發(fā)現(xiàn)、及時處理。

本發(fā)明的設計可實現(xiàn)：當土工膜12施工時連接有缺陷或使用過程中有破損造成庫水滲入土工膜12的膜下時，會被縱橫向設置的排水系統(tǒng)快速地匯集到集水池2并通過壩底排水管3排出至壩的背水坡一方，可確保土壩的浸潤線低平乃至完全消除浸潤線，土壩浸潤線的監(jiān)控可通過在壩身的多個適當處設置浸潤線觀測管及配套裝置來實現(xiàn)。本發(fā)明通過“堵”與“疏”的結(jié)合，確保土壩的安全。

本發(fā)明的技術機理既是根治病險土壩的綱，也是預防新建土壩產(chǎn)生新的病險庫的綱。用于壩底排水管3的規(guī)格可用Φ100的排水管3，根治病險土壩時壩底排水管3的設置可用ZT-32型非開挖鋪管鉆機施工，新建土壩的壩底排水管3的設置則可采用岸邊預埋。