[发明专利]土石混合坝上下连体垂直防渗结构及施工方法

权利要求书

1.一种土石混合坝上下连体垂直组合防渗结构，其特征在于：所述垂直防渗组合结构包括中游墙幕上下连体防渗体、上游膜袋碎石注浆防渗体、下游碎石排水体以及坝顶灰土层(12)；中游墙幕上下连体防渗体包括坝体碎石注浆墙(1)、浆液渗扩区(2)、帷幕灌浆盖板(3)和坝基帷幕灌浆体(4)；坝体碎石注浆墙(1)采用成槽机械开槽，分层填夯碎石并灌注水泥浆而形成；槽底采用搅拌水泥土石扩径形成帷幕灌浆盖板(3)；坝基帷幕灌浆体(4)采用自上而下分段灌浆形成，并在每段的上部设有灌浆塞；上游膜袋碎石注浆防渗体包括不透水土工膜袋(9)和其内碎石注浆体(8)；下游碎石排水体包括透水土工膜袋(11)和碎石排水体(10)，其下部伸入坝体下游排水体中；坝顶灰土层(12)是在原坝顶填筑的一层水泥土石混合料，其上设有坝体加高部。

2.一种权利要求1所述土石混合坝上下连体垂直组合防渗结构的施工方法，其特征在于,包括以下步骤：

步骤一、整治施工现场：根据设计图纸，处理施工场地，测量放样；

步骤二、导墙(7)施工：结构形式应根据土石混合坝填筑压实条件和施工荷载等情况确定，应满足强度及稳定性的要求；

步骤三、成槽(18)及护壁模板(13)插入：单元槽段开挖采用液压抓斗式成槽机具，对于比较坚硬的土石混合坝区域宜采用抓铣结合或钻抓结合的方法成槽，并同步插入模板进行护壁；

步骤四、槽底水泥搅拌土石扩大盖板(3)：将搅拌机械的可伸展式搅拌钻头下放至槽底，边搅拌，边伸展钻头，边注浆，形成水泥土石搅拌扩大圆柱体，并沿墙段长度方向间隔施工搅拌体，最后形成相互搭接的搅拌墙体。

步骤五、坝基帷幕灌浆(4)：通过钻机钻孔并下放帷幕灌浆管(5)，采用自上而下分段灌浆法，并在灌浆孔以上0.5m处设置灌浆塞。

步骤六、拔模、填夯碎石、注浆形成碎石注浆墙1和水泥浆渗扩区2：分层上拔护壁模板(13)，填充碎石并夯实，通过预留注浆管灌注水泥浆；

步骤七、上游膜袋碎石注浆防渗体施工：采用步骤二、三相同的方法进行成槽，下放不透水土工膜袋(8)注浆管，分层拔模和填夯碎石，最后灌注水泥浆；

步骤八、下游碎石排水体(10)施工：采用步骤二、三相同的方法进行成槽，下放透水土工膜袋(11)，分层填夯碎石；

步骤九、坝体灰土层(12)填筑：在坝顶填筑一层灰土层，作为加高坝体荷载的持力层。

3.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于：所述步骤三中，所述护壁模板单元(13)是由面板(131)、加劲型钢梁(133)、侧面板(132)等组成，通过侧面板上的限位槽(135)连接固定，并沿内侧均匀布置注浆管的限位圆环(134)；最下层护壁模板单元的下端设置有向外30°的刃脚，限位槽底部设置刃托，上下模板单元之间榫卯结构连接。

4.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于：所述步骤四中，所述槽底扩槽的范围，深度为1.0～1.5倍标准槽宽，扩槽后的槽宽为5.0～10.0倍标准槽宽。

5.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于：所述步骤五中，坝基帷幕灌浆体(4)，其灌浆孔是单排布置，位于搅拌体中心，采用间隔、逐上而下灌浆施工。

6.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于：所述步骤六中，所述坝体碎石注浆墙(1)采用分层成墙工艺，每层先上拔模板、再填夯碎石、碎石填满整个槽段后通过预留的注浆管灌注水泥浆。

7.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于：所述步骤七中，上游膜袋碎石注浆防渗体是在成槽后置入不透水土工膜袋(9)，其内分层填夯碎石并注浆而形成的。

8.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于：所述步骤八中，下游碎石排水体(10)是在成槽后置入透水土工膜袋(11)，其内分层填夯碎石而形成的，并且其下端置于坝体下游排水体中。

9.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于：所述步骤九中，坝顶灰土层(12)是在原坝顶填筑一层水泥土石混合料，其上继续进行坝体加高施工。