双层土工膜心墙堆石坝结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种双层土工膜心墙堆石坝结构。本实用新型专利技术的目的是一种具有优越防渗性能和可靠性的双层土工膜心墙堆石坝结构。本实用新型专利技术的技术方案是：一种双层土工膜心墙堆石坝结构，其特征在于：该堆石坝内具有双层土工膜防渗心墙结构体；所述双层土工膜防渗心墙结构体从上游至下游依次设有上游砂垫层、上游土工膜、中部粉土层、下游土工膜和下游砂垫层。本实用新型专利技术适用于水利水电工程领域。

【技术实现步骤摘要】
双层土工膜心墙堆石坝结构
本技术涉及一种双层土工膜心墙堆石坝结构。适用于水利水电工程领域。
技术介绍
土工膜具有防渗性能优越、变形能力强且投资省的优点，设计一种安全可靠的土工膜心墙坝对软弱基础层上或者采用软弱土体修建的堆石坝而言将是一种优异的技术方案。但是土工膜属于易损物品，施工过程中遭受破坏的可能性较大，且作为心墙设置在坝体中部存在无法检修的问题。因此采用土工膜作为防渗心墙必须处理好施工和运行过程中可能存在的损伤问题，并具有足够的可靠性。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种具有优越防渗性能和可靠性的双层土工膜心墙堆石坝结构。本技术所采用的技术方案是：一种双层土工膜心墙堆石坝结构，其特征在于：该堆石坝内具有双层土工膜防渗心墙结构体；所述双层土工膜防渗心墙结构体从上游至下游依次设有上游砂垫层、上游土工膜、中部粉土层、下游土工膜和下游砂垫层。所述上游土工膜和下游土工膜之间沿高程设有用于将上、下游土工膜之间分隔形成若干独立水力单元的土工膜分隔带。所述上游土工膜和下游土工膜沿高程方向布置成折线形。所述双层土工膜防渗心墙结构体坐落于堆石坝内的基础廊道上，双层土工膜防渗心墙结构体内的上游土工膜和下游土工膜下端锚固于基础廊道顶面，下游土工膜上端沿所述中部粉土层铺设至上游土工膜并与上游土工膜焊接。所述下游土工膜顶部表面与堆石坝的坝顶结构之间设有保护砂层。该堆石坝的坝体由上游至下游依次为上游堆石区、上游坝体过渡区、上游坝体反滤垫层区、所述双层土工膜防渗心墙结构体、下游坝体反滤垫层区、下游坝体过渡区、堆石排水区和下游堆石区；所述上游堆石区、上游坝体过渡区、上游坝体反滤垫层区、下游坝体反滤垫层区、下游坝体过渡区、堆石排水区和下游堆石区均坐落于基础结构上，基础结构包括基础反滤层和位于基础反滤层上方的基础过渡层。一种所述双层土工膜心墙堆石坝结构的施工方法，其特征在于：开挖施工大坝基础覆盖层，并沿防渗线开挖基础廊道基坑；浇筑基础廊道；对大坝基础覆盖层进行碾压，形成坝体的基础面；分层进行双层土工膜防渗心墙结构体及其上、下游坝体反滤垫层区的施工，薄层夯压施工；上、下游土工膜与水平面呈一定角度倾斜向上铺设，每铺设一定高程后，改变土工膜转折的方向，使土工膜形成不断来回的折线形；当双层土工膜防渗心墙结构体及其上、下游坝体反滤垫层区铺设一定高度，开始填筑上、下游的坝体填筑料，保持心墙结构体及两侧的反滤垫层区的填筑面始终高于外侧坝体填筑料；所述坝体填筑料包括基础反滤层、基础过渡层、上游堆石区、上游坝体过渡区、上游坝体反滤垫层区、下游坝体反滤垫层区、下游坝体过渡区、堆石排水区、下游堆石区；在心墙结构体、反滤垫层区及坝体填筑料施工过程中，按照设定的高程在上、下游土工膜之间焊接土工膜分割带；将下游土工膜沿中部粉土层顶面铺设至上游土工膜并与上游土工膜焊接；在下游土工膜上方铺设保护砂层，施工坝顶结构。本技术的有益效果是：本技术采用双层土工膜防渗结构，大幅提高土工膜防渗的可靠性；采用沿高程间隔布置的土工膜分隔带进行防渗分割处理，使防渗心墙形成若干个独立的水力单元，降低两层土工膜同时破损后形成渗透通道的风险；在上、下游土工膜内部填充粉土，利用粉土的自愈功能、一定的抗渗性能和下游砂垫层、下游反滤垫层的反滤保护功能，降低形成集中渗透通道的风险。本技术充分发挥土工膜变形能力强、材料自身防渗效果好的优势，通过结构设计和多种材料的配合使用，大幅增加防渗心墙整体可靠性，从而大幅降低大坝对基础、填筑材料的力学性能要求，降低软基础和软岩筑坝的技术难度和工程投资，推动绿色水工建筑技术的发展。附图说明图1为实施例的典型剖面图。图2为实施例中双层土工膜防渗心墙结构体的结构示意图。图3为实施例中双层土工膜防渗心墙结构体底端的示意图。图4为实施例中双层土工膜防渗心墙结构体顶端的示意图。图中：1、基岩；2、大坝基础覆盖层；3、基础反滤层；4、基础过渡层；5、保护砂层；6、上游堆石区；7、上游坝体过渡区；8、上游坝体反滤垫层区；9、双层土工膜防渗心墙结构体；9-1、上游砂垫层；9-2、上游土工膜；9-3、土工膜分隔带；9-4、中部粉土层；9-5、下游土工膜；9-6、下游砂垫层；10、下游坝体反滤垫层区；11、下游坝体过渡区；12、堆石排水区；13、下游堆石区；14、防渗锚固机构；16、基础廊道；17、防浪墙；18、坝顶过渡料及坝顶路面结构。具体实施方式本实施例为一种双层土工膜心墙堆石坝结构，坝基的基岩埋深较深，大坝基础覆盖层深厚且相对较软弱，堆石坝直接坐落于大坝基础覆盖层上，存在基础和坝体大变形问题，通过在堆石坝的坝体中部设置双层土工膜防渗心墙结构体实现安全可靠的柔性防渗，适应大变形。本实施例中堆石坝包括设置于大坝基础覆盖层上的基础廊道，基础廊道下方适当深挖，并采取适当的基础加固处理措施，以控制基础廊道沉降变形均匀，不会出现较大的不均匀沉降而导致廊道开裂、止水拉伸失效等问题，基础廊道一般每个10～15m设置一道结构缝，缝内设置止水。本例的大坝基础覆盖层表层松散和腐殖土层挖除并采用压路机碾压后设置基础结构，基础结构包括依次设置的基础反滤层和基础过渡层。本实施例中分区填筑的堆石坝坝体从上游至下游依次为上游堆石区、上游坝体过渡区、上游坝体反滤垫层区、双层土工膜防渗心墙结构体、下游坝体反滤垫层区、下游坝体过渡区、堆石排水区和下游堆石区，双层土工膜防渗心墙结构体位于坝体中部。本例中在坝体顶部设有坝顶结构，坝顶结构包括位于坝顶正常蓄水位以上设置防浪墙、坝顶过渡料及坝顶路面结构。本例中双层土工膜防渗心墙结构体坐落在下方的基础廊道之上，该心墙结构体由上游至下游依次包括上游砂垫层、上游土工膜、中部粉土层、下游土工膜和下游砂垫层。其中上游土工膜和下游土工膜沿高程方向的横截面呈折线形(适应变形能力大)，上、下游土工膜下端经防渗锚固机构锚固于下方基础廊道上，上、下游土工膜左、右两端经防渗锚固机构分别锚固于堆石坝的左、右两岸，双层土工膜防渗心墙结构体内的上游土工膜和下游土工膜下端锚固于基础廊道顶面，双层土工膜防渗心墙结构体铺设至防浪墙底高程后，其下游土工膜沿防浪墙底高程向上游铺设，上游土工膜上端经防渗锚固机构与上方的防浪墙锚固。本例中在中部粉土层顶面的下游土工膜表面铺设保护砂层后，施工有坝顶过渡料及坝顶公路。本实施例中在上、下游土工膜之间每隔一定高程布置土工膜分隔带，土工膜分隔带上游端与上游土工膜焊接，下游端与下游土工膜焊接，该土工膜分隔带左右两端经防渗锚固机构分别锚固于堆石坝的左、右两岸。本实施例的具体施工方法如下：施工大坝基础覆盖层，并清除大坝基础覆盖层坝基范围内的基础表层松散土体和腐殖土，根据基础廊道尺寸、土坡稳定要求，沿防渗线开挖基础廊道的基坑；对基坑进行基础处理和基础防本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双层土工膜心墙堆石坝结构，其特征在于：该堆石坝内具有双层土工膜防渗心墙结构体(9)；/n所述双层土工膜防渗心墙结构体(9)从上游至下游依次设有上游砂垫层(9-1)、上游土工膜(9-2)、中部粉土层(9-4)、下游土工膜(9-5)和下游砂垫层(9-6)。/n

【技术特征摘要】
1.一种双层土工膜心墙堆石坝结构，其特征在于：该堆石坝内具有双层土工膜防渗心墙结构体(9)；
所述双层土工膜防渗心墙结构体(9)从上游至下游依次设有上游砂垫层(9-1)、上游土工膜(9-2)、中部粉土层(9-4)、下游土工膜(9-5)和下游砂垫层(9-6)。


2.根据权利要求1所述的双层土工膜心墙堆石坝结构，其特征在于：所述上游土工膜(9-2)和下游土工膜(9-5)之间沿高程设有用于将上、下游土工膜(9-5)之间分隔形成若干独立水力单元的土工膜分隔带(9-3)。


3.根据权利要求1或2所述的双层土工膜心墙堆石坝结构，其特征在于：所述上游土工膜(9-2)和下游土工膜(9-5)沿高程方向布置成折线形。


4.根据权利要求1所述的双层土工膜心墙堆石坝结构，其特征在于：所述双层土工膜防渗心墙结构体(9)坐落于堆石坝内的基础廊道(16)上，双层土工膜防渗心墙结构体(9)内的上游土工膜(9-2)和下游土工膜(9-5)下端锚固于基础廊道(16...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱安龙，姜忠见，彭育，冯仕能，王栋良，张萍，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33