坝体防渗用层状复合材料、坝体防渗结构及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种坝体防渗用层状复合材料、坝体防渗结构及其施工方法，属于水利水电工程领域。提供一种适用于坝体防渗用层状复合材料以及坝体防渗结构，可解决因防渗结构随坝体的变形而出现裂缝等问题，进而确保大坝的防渗效果。本发明专利技术通过采用柔性的骨架层和柔性的填料层隔层设置的方式，在用于大坝防渗时，层状复合材料可随着大坝的变形而相应的变形，可有效避免防渗体出现裂缝的问题，因而可确保大坝的防渗效果。而且，层状复合材料，还可在工厂批量生产，因此可有效的提高大坝防渗施工的效率，降低施工成本。另外，层状复合材料与坝体的材料具有较好的相互连接性，可有效避免分层情况发生；并且也可用于混凝土表面裂缝修复的防渗结构中。

Layered composite material for dam seepage prevention, dam seepage prevention structure and construction method thereof

The invention discloses a layered composite material for dam seepage prevention, a dam body seepage prevention structure and a construction method thereof, which belong to the field of water conservancy and Hydropower engineering. The utility model provides a layered composite material suitable for dam seepage prevention and a dam body seepage prevention structure, which can solve the problems of cracks due to the deformation of the anti-seepage structure with the deformation of the dam body, thereby ensuring the anti-seepage effect of the dam. The invention adopts a set of flexible interlayer skeleton layer and flexible packing layer, used in the dam, the layered composite material can be with the dam deformation and the corresponding deformation, which can effectively avoid the impervious body cracks problem, which can ensure the anti-seepage effect of the dam. In addition, the layered composite material can also be produced in the factory, so it can effectively improve the efficiency of dam seepage prevention construction and reduce the construction cost. In addition, the layered composite material and the material of the dam body are well connected with each other, which can effectively avoid the occurrence of delamination.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水利水电工程领域，尤其涉及在水利水电工程中大坝坝体的防渗
，具体是一种坝体防渗用层状复合材料、坝体防渗结构及其施工方法。
技术介绍
现有技术中，对大坝设置的防渗体或者防渗层结构主要有钢筋混凝土、粘土、沥青混凝土、钢材等等几种方式，而上述这些防渗结构的缺点是难以适应防渗支撑体或者坝体自身的较大变形。尤其对于近年来逐渐增多的坝高大于200m甚至大于300m的堆石坝或者在超深覆盖层上建高坝而言，其后期坝体各部位的变形量往往较大；因此，采用上述现有的防渗方式，均难以满足坝体在大变形条件下的防渗要求，容易因防渗结构随坝体的变形而出现裂缝等问题，进而导致渗漏的情况发生，致使防渗目的失败；而且上述防渗结构的施工成本较高。另外，还有采用复合土工膜的防渗结构，但由于其容易破裂、老化、受化学腐蚀等问题限制，一般仅常用于20m高挡水坝，最高挡水不超100m。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种适用于坝体防渗用层状复合材料以及坝体防渗结构，可解决因防渗结构随坝体的变形而出现裂缝等问题，进而确保大坝的防渗效果。另外，本专利技术还提供一种坝体防渗结构的施工方法，其可提高施工效率，进而降低施工成本。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：坝体防渗用层状复合材料，所述层状复合材料包括至少一层骨架层和至少一层填料层，所述骨架层和填料层依次间隔设置；所述骨架层为由化学纤维网铺设而成的一层柔性层，所述填料层为由沥青或粘土或砾石土或聚胺脂或环氧树脂铺设而成的一层柔性层；当在同一层骨架层的两侧分别设置有填料层时，位于该骨架层两侧的填料层通过组成该层骨架层的化学纤维网上的镂空网格相互连接。进一步的是：所述化学纤维网的材料为玻璃纤维、涤纶、锦纶、丙纶、腈纶、氯纶、氨纶、碳纤维和芳纶中的至少一种。进一步的是：每层骨架层的厚度为0.2mm-1mm；每一层填料层的厚度为D，并且D的取值范围为0.5mm-10mm。进一步的是：所述骨架层至少设置有一层，所述填料层至少设置有两层，在每层骨架层的两侧均设置有一层填料层。进一步的是：在每层填料层内，沿层状复合材料的宽度方向设置有贯穿该层填料层的缝隙；在同一填料层内，沿层状复合材料的长度方向间隔的设置有多个所述缝隙；同时，在沿层状复合材料的长度方向上，位于相邻两层填料层内的缝隙错开设置。进一步的是：每一层填料层的厚度为D，所述缝隙的宽度为L，并且有0＜L≤2D。进一步的是：所述层状复合材料呈S形弯曲状，并且每一层骨架层和每一层填料层均呈S形弯曲状；当设置有缝隙时，所述S形弯曲状的走向与缝隙的长度方向一致。上述本专利技术所述坝体防渗用层状复合材料的有益效果是：采用柔性的骨架层和柔性的填料层隔层设置的方式，并且通过采用针对大坝环境而特定的材料作为填料层，因此得到适用于大坝的，且具有一定柔性的和密封性能的层状复合材料。这样，在用于大坝防渗时，本专利技术所述的层状复合材料可随着大坝的变形而相应的变形，可有效避免防渗体出现裂缝的问题，因而可确保大坝的防渗效果。另外，本专利技术所述的层状复合材料，还可在工厂批量生产为具有一定宽度和长度的成品后再运往大坝进行施工，因此可有效的提高大坝防渗施工的效率，降低施工成本。而且，本专利技术所述的层状复合材料由于选用特定的填料层，因而其与坝体的材料具有较好的相互连接性，可有效避免分层的情况发生。另外，本专利技术还提供一种坝体防渗结构，包括覆盖层和设置在覆盖层上方的坝体，所述坝体由堆石堆积而成，在所述坝体的上游侧或者在坝体内部设置防渗层，所述防渗层由上述本专利技术所述的层状复合材料铺设而成，所述层状复合材料从坝体顶端延伸至坝体的底端；当所述层状复合材料呈S形弯曲状时，所述S形弯曲状的走向与坝体轴线垂直。进一步的是：还包括混凝土防渗墙，所述混凝土防渗墙的顶端与防渗层连接，混凝土防渗墙的底端穿过覆盖层后深入到位于覆盖层下方的基岩层内；在防渗层的表面铺设一层混凝土或块卵石保护层。进一步的是：还包括护墙，所述护墙铺设在保护层的底部表面。上述本专利技术所述的坝体防渗结构，其通过采用本专利技术所述的层状复合材料，因而使得坝体的防渗可适应坝体的相应变形情况；而且进一步通过将层状复合材料与相应的混凝土防渗墙相连，可有效的提高大坝整体的防渗效果。另外，本专利技术还提供一种坝体防渗结构施工方法，其针对上述本专利技术所述的坝体防渗结构，包括如下步骤，A、进行坝体填筑施工，在坝体施工完成后，将坝体上游侧的表面设置成S形凹凸状，并且所述S形凹凸状的走向从坝体上游侧表面的底部至顶部；B、在S形凹凸状的表面依次间隔的铺设骨架层和填料层以形成防渗层，并且每层骨架层和每层填料层与S形凹凸状的弯曲形状一致；或者在S形凹凸状上铺设权利要求1至7中任一项所述的层状复合材料作为防渗层，并且使层状复合材料与S形凹凸状的弯曲形状一致；C、在防渗层的表面铺设一层混凝土或块卵石保护层。本专利技术所述坝体防渗结构施工方法的有益效果是：施工过程简单，可根据现场施工情况采用现场逐层铺设施工以形成防渗层或者直接采用成品的层状复合材料进行铺设以形成防渗层；因而可提高施工效率，降低施工成本。附图说明图1为专利技术所述的坝体防渗用层状复合材料的俯视图；图2为图1的三维视图；图3为层状复合材料呈S形弯曲状时的横截面示意图；图4为层状复合材料呈平板状时的横截面示意图；图5为层状复合材料的纵截面示意图；图6为单层骨架层的俯视图；图7为在坝体的上游侧设置防渗层的结构示意图，并且相应的层状复合材料呈S形弯曲状；图8为图7中局部区域A的放大示意图；图9为图7中由平板状的层状复合材料代替S形弯曲状的层状复合材料时的结构示意图；图10为在坝体的中部设置防渗层的结构示意图，并且相应的层状复合材料呈S形弯曲状；图11为图10中局部区域B的放大示意图；图12为图10中由平板状的层状复合材料代替S形弯曲状的层状复合材料时的结构示意图；图中标记为：骨架层1、填料层2、镂空网格3、缝隙4、覆盖层5、坝体6、层状复合材料7、坝体轴线8、混凝土防渗墙9、基岩层10、防渗层11、保护层12、护墙13、填料层的厚度D、缝隙的宽度L。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。如图1至图6中所示，本专利技术所述的坝体防渗用层状复合材料，所述层状复合材料包括至少一层骨架层1和至少一层填料层2，所述骨架层1和填料层2依次间隔设置；所述骨架层1为由化学纤维网铺设而成的一层柔性层，所述填料层2为由沥青或粘土或砾石土或聚胺脂或环氧树脂铺设而成的一层柔性层；当在同一层骨架层1的两侧分别设置有填料层2时，位于该骨架层1两侧的填料层2通过组成该层骨架层1的化学纤维网上的镂空网格3相互连接。其中，骨架层1和填料层2分别设置为具有一定柔性的层状结构，之所以要求其具有一定的柔性，其目的是为了使得最终得到的层状复合材料整体具有一定的柔性，这样即可适应坝体后期变形的情况；进而避免层状复合材料在变形过程中出现裂缝问题，确保防渗效果的有效性。更具体的，为了实现上述柔性的要求同时考虑到针对大坝的防渗需求，进一步设置填料层2为由沥青或粘土或砾石土或聚胺脂或环氧树脂铺设而成的一层柔性层，同时设置骨架层1为由化学纤维网铺设而成的一层柔性层。由于上述填料层2采用的材料与坝体的材料具有较好的连接性能，因此，采用本专利技术所述的层状复合材料作本文档来自技高网...

【技术保护点】
坝体防渗用层状复合材料，其特征在于：所述层状复合材料包括至少一层骨架层(1)和至少一层填料层(2)，所述骨架层(1)和填料层(2)依次间隔设置；所述骨架层(1)为由化学纤维网铺设而成的一层柔性层，所述填料层(2)为由沥青或粘土或砾石土或聚胺脂或环氧树脂铺设而成的一层柔性层；当在同一层骨架层(1)的两侧分别设置有填料层(2)时，位于该骨架层(1)两侧的填料层(2)通过组成该层骨架层(1)的化学纤维网上的镂空网格(3)相互连接。

【技术特征摘要】
1.坝体防渗用层状复合材料，其特征在于：所述层状复合材料包括至少一层骨架层(1)和至少一层填料层(2)，所述骨架层(1)和填料层(2)依次间隔设置；所述骨架层(1)为由化学纤维网铺设而成的一层柔性层，所述填料层(2)为由沥青或粘土或砾石土或聚胺脂或环氧树脂铺设而成的一层柔性层；当在同一层骨架层(1)的两侧分别设置有填料层(2)时，位于该骨架层(1)两侧的填料层(2)通过组成该层骨架层(1)的化学纤维网上的镂空网格(3)相互连接。2.如权利要求1所述的坝体防渗用层状复合材料，其特征在于：所述化学纤维网的材料为玻璃纤维、涤纶、锦纶、丙纶、腈纶、氯纶、氨纶、碳纤维和芳纶中的至少一种。3.如权利要求1所述的坝体防渗用层状复合材料，其特征在于：每层骨架层(1)的厚度为0.2mm-1mm；每一层填料层(2)的厚度为D，并且D的取值范围为0.5mm-10mm。4.如权利要求1所述的坝体防渗用层状复合材料，其特征在于：所述骨架层(1)至少设置有一层，所述填料层(2)至少设置有两层，在每层骨架层(1)的两侧均设置有一层填料层(2)。5.如权利要求1所述的坝体防渗用层状复合材料，其特征在于：在每层填料层(2)内，沿层状复合材料的宽度方向设置有贯穿该层填料层(2)的缝隙(4)；在同一填料层(2)内，沿层状复合材料的长度方向间隔的设置有多个所述缝隙(4)；同时，在沿层状复合材料的长度方向上，位于相邻两层填料层(2)内的缝隙(4)错开设置。6.如权利要求5所述的坝体防渗用层状复合材料，其特征在于：每一层填料层(2)的厚度为D，所述缝隙(4)的宽度为L，并且有0＜L≤2D。7.如权利要求1至6中任一项所述的坝体防渗用层状复合材料，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琦，余学明，金伟，夏勇，张启煌，陈思帆，
申请(专利权)人：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51