[实用新型]土石混合坝上下连体垂直组合防渗结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种上下连体垂直组合防渗结构，属于水利水电工程领域，适用于坝高低于30m的小型土石混合坝的防渗加固除险中的垂直防渗工程。

背景技术

我国已建水库九成以上的坝体采用的是土石坝，随着土石坝服役年限的增长，特别是大量建于上世纪50～70年代的土石坝，因受当时技术经济等条件限制，工程建设先天不足，加之后期维护管理不到位，工程老化失修严重，病险问题日益突出，直接威胁到人民群众生命、财产等安全。这其中，渗流破坏问题所占的比例高达30～40％。

当前对病险土石坝防渗处理普遍采用垂直防渗措施，如混凝土防渗墙、高喷防渗墙、帷幕灌浆等，混凝土防渗墙止水效果好，但造价较高，成槽过程普遍采用的泥浆护壁工艺不适合土石混合坝；高喷防渗墙达到同样的防渗效果需消耗大量浆液，并且整体刚度有限；帷幕灌浆处理范围较大，但质量较难控制，特别在无盖板条件下进行的帷幕灌浆，灌浆压力受到限制，浆液难以在坝基内横向发展或填充密实。此外，此类土石坝往往经历数十年的运营，坝体严重下沉，需对坝体进行加高，该增加的坝体荷载对于坝体的稳定性和不均匀沉降有较大的影响。

综上所述，虽然现有防渗体系在适宜的工程条件下能取得较好的使用效果，但仍存在需要改进之处。鉴于此，根据目前工程实际的需要，亟需实用新型一种防渗效果好，结合混凝土防渗墙和帷幕灌浆墙的优点，施工速度快，环境污染小的病险土石混合坝的防渗结构体系。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种土石混合坝上下连体垂直组合防渗结构，该防渗结构具有防渗效果好，施工速度快的特点。

这种土石混合坝上下连体垂直组合防渗结构，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；中游墙幕上下连体防渗体包括坝体碎石注浆墙、浆液渗扩区、帷幕灌浆盖板和坝基帷幕灌浆体；坝体碎石注浆墙采用成槽机械开槽，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；坝基帷幕灌浆体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和其内碎石注浆体；下游碎石排水体包括透水土工膜袋和碎石排水体，其下部伸入坝体下游排水体中；坝顶灰土层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。

本实用新型的有益效果是：

(1)本工法对土石混合坝的垂直防渗处理采用坝基灌浆帷幕和坝体碎石注浆墙组合结构，从而形成上下连体垂直组合防渗体系。

(2)坝体碎石注浆墙下端采用大直径搅拌机械，边搅拌下端土石，边注射水泥浆，形成坝基帷幕灌浆盖板，结合灌浆塞，灌浆压力更易保证，同时保证水泥浆不会渗入相对松散的坝体土石中。

(3)成槽工艺采用干成槽方法，在成槽过程中同步压入护壁模板，确保槽壁稳定；在填石注浆过程中，采取分段“提升模板→填筑碎石”的方法，确保墙体质量的同时可以消除因成槽应力释放使周边土石松动的不利影响；碎石填筑完毕后，通过预留在碎石中的注浆管由下往上注射水泥浆。

(4)护壁模板采用现场组装、整体压入、分块拔出的施工工艺，上下段面板之间通过榫卯结构连接，连接、拆卸方便，连接质量可靠。

(5)坝体上游根据需要设置膜袋碎石注浆体，坝体下游设置垂直排水体，做到“前堵、中截、后排”的防渗效果。

(6)坝体顶部设置灰土层，克服坝体刚度不均匀的缺陷，保证坝体在加高荷载作用的稳定性和不均匀沉降变形。

附图说明

图1是本实用新型上下连体垂直组合防渗结构的横截面图；

图2是本实用新型护壁模板单元的平面图；

图3是本实用新型护壁模板单元的立面图(A-A剖面)；

图4是本实用新型限位槽节点详图；

图5是本实用新型护壁模板上下连接构造图；

图6是上下连体垂直防渗结构的施工流程图。