【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水电工程，具体涉及一种面板堆石坝与深厚回填库底的水库连接结构及施工方法。
技术介绍
1、土工膜作为一种防渗性能好、施工简便快捷、造价相对较低的土工材料，越来越多地应用于抽水蓄能电站全库盆防渗水库的库底水平防渗。全库盆防渗水库一般结合水头、库容、大坝填筑采取挖填平衡设计，库底土工膜防渗体系以下大多采用石渣回填。同时，由于面板堆石坝可充分利用建筑物开挖料，且能很好地适应水位骤降特点，目前已成为抽水蓄能电站的常用坝型，坐落于回填石渣体上的土工膜防渗体系与面板堆石坝上游面之间存在连接。
2、常规的面板堆石坝趾板基础一般坐落于基岩上，后期的沉降及变形应力均较小。对于采用全库底土工膜防渗、地质条件复杂且有深厚回填体的工程，趾板基础如按照常规做法坐落于基岩上，则需往底部形成深开挖，同时趾板轴线及底部高程根据地质条件呈不规则变化，不利于与库底土工膜水平防渗体的连接，易形成薄弱环节而造成水库渗漏。如考虑连接方便将趾板基础抬升至与土工膜防渗体同一高程，则趾板基础需坐落于深厚回填体上，面临回填体后期不均匀沉降带来的较大变形及应力问题。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术旨在提供一种面板堆石坝与深厚回填库底的水库连接结构及施工方法，可有效解决回填体后期不均匀沉降引起的趾板变形和应力问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种面板堆石坝与深厚回填库底的水库连接结构，包括库底回填石渣区、面板堆石坝上游的混凝土面板和设置在混凝土
4、混凝土面板可采用钢筋混凝土面板或沥青混凝土面板，在趾板底部设置支撑平台，可提高趾板基础的弹性模量，支撑平台坐落于大坝的主堆石区上，有效减少了回填体后期的不均匀沉降引起的趾板变形和应力影响。
5、优选的，所述支撑平台包括从上至下依次设置的特殊垫层区、第一垫层区和第一过渡区，所述特殊垫层区设置在趾板的底部和四周；所述土工膜防渗层底部设有土工膜下支持层，第一垫层区与土工膜下支持层相连；第一过渡区底部位于主堆石区上。第一垫层区在趾板基础底部形成适当宽度的平台结构后与库底的土工膜下支持层连接。
6、优选的，所述特殊垫层区的厚度为0.3m～0.5m；所述第一垫层区的厚度为2.0m～3.5m，宽度为5m～8m；第一过渡区的厚度为2.5m～3.5m。
7、优选的，所述混凝土面板与主堆石区之间依次设置第二垫层区和第二过渡区，所述第一垫层区与第二垫层区一体相连形成整体，第一过渡区与第二过渡区一体相连形成整体。坝体的第二垫层区和第二过渡区均向下延伸至趾板下方作为支撑平台的一部分，从而使得趾板基础坐落于主堆石区上。
8、优选的，所述第一过渡区向下部延伸至库底回填石渣区和主堆石区之间。第一过渡区上部与坝体的第二过渡区一体相连后，在第一垫层区下部形成平台结构后再往下部延伸至回填石渣区和主堆石区之间。
9、优选的，所述第一过渡区和第二过渡区与主堆石区之间设有排水区，库底回填石渣区与第一过渡区之间设有反滤区。设置反滤区和过渡区，可对库底回填石渣形成反滤，从而避免了细颗粒被库底渗漏水带走导致库底脱空而造成的土工膜防渗系统破坏，设置排水区可将库底渗漏水引排至坝体排水区顺利排出。
10、优选的，所述反滤区的厚度为1.5m～2m，所述排水区的厚度为4.5m～6m。
11、优选的，所述趾板靠近土工膜防渗层侧的上端部为圆弧角结构。采用圆弧角结构可以消除垂直折角对上覆防渗土工膜的应力集中现象。
12、优选的，所述趾板靠近混凝土面板侧向上弯折形成弯折部，该弯折部的上表面与混凝土面板所在的斜面共面，弯折部顶部与混凝土面板相连。趾板与混凝土面板的连接缝位于混凝土面板所在的斜面上，趾板与混凝土面板相接的端部体型采用几何相交连接形式。
13、基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了一种面板堆石坝与深厚回填库底的水库连接结构施工方法，采用如上所述的面板堆石坝与深厚回填库底的水库连接结构，施工方法包括以下步骤：
14、步骤s1、完成面板堆石坝坝体各分区、库底回填石渣区和支撑平台的填筑碾压施工后，预留沉降期至少6个月以上；
15、步骤s2、待坝体填筑堆石体变形趋稳收敛且施工期沉降速率小于5mm/月后，进行趾板的混凝土浇筑，施工时趾板采用分序跳块浇筑。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
17、1、本专利技术的面板堆石坝与深厚回填库底的水库连接结构，通过在趾板底部设置支撑平台，并将坝体上游垫层区和过渡区往趾板底部延伸作为支撑平台的一部分，使得趾板基础坐落于大坝堆石体上，有效减少了深厚回填体后期的不均匀沉降引起的趾板变形和应力影响；
18、2、本专利技术的面板堆石坝与深厚回填库底的水库连接结构，库底回填石渣和坝体主堆石区之间设置反滤区和过渡区，可对库底回填石渣形成反滤，从而避免了细颗粒被库底渗漏水带走导致库底脱空而造成的土工膜防渗系统破坏；
19、3、本专利技术的面板堆石坝与深厚回填库底的水库连接结构，趾板与混凝土面板的连接缝位于混凝土面板所在的斜面上，趾板与混凝土面板相接的端部体型采用几何相交连接形式，施工时不需再反坡开挖垫层料，有效降低了施工难度，且大大加快了施工进度。
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1.一种面板堆石坝与深厚回填库底的水库连接结构，包括库底回填石渣区(11)、面板堆石坝上游的混凝土面板(2)和设置在混凝土面板(2)下端的趾板(1)，库底回填石渣区(11)上部采用土工膜防渗层(4)防渗，混凝土面板(2)下方设有主堆石区(12)，其特征在于：所述趾板(1)与土工膜防渗层(4)水平连接，趾板(1)底部设有支撑平台(6)；所述主堆石区(12)向库底回填石渣区(11)侧延伸，支撑平台(6)底部位于主堆石区(12)上。
2.根据权利要求1所述的面板堆石坝与深厚回填库底的水库连接结构，其特征在于：所述支撑平台(6)包括从上至下依次设置的特殊垫层区(61)、第一垫层区(62)和第一过渡区(63)，所述特殊垫层区(61)设置在趾板(1)的底部和四周；所述土工膜防渗层(4)底部设有土工膜下支持层(13)，第一垫层区(62)与土工膜下支持层(13)相连；第一过渡区(63)底部位于主堆石区(12)上。
3.根据权利要求2所述的面板堆石坝与深厚回填库底的水库连接结构，其特征在于：所述特殊垫层区(61)的厚度为0.3m～0.5m；所述第一垫层区(62)的厚度为2.
4.根据权利要求2所述的面板堆石坝与深厚回填库底的水库连接结构，其特征在于：所述混凝土面板(2)与主堆石区(12)之间依次设置第二垫层区(7)和第二过渡区(8)，所述第一垫层区(62)与第二垫层区(7)一体相连形成整体，第一过渡区(63)与第二过渡区(8)一体相连形成整体。
5.根据权利要求4所述的面板堆石坝与深厚回填库底的水库连接结构，其特征在于：所述第一过渡区(63)向下部延伸至库底回填石渣区(11)和主堆石区(12)之间。
6.根据权利要求5所述的面板堆石坝与深厚回填库底的水库连接结构，其特征在于：所述第一过渡区(63)和第二过渡区(8)与主堆石区(12)之间设有排水区(9)，库底回填石渣区(11)与第一过渡区(63)之间设有反滤区(10)。
7.根据权利要求6所述的面板堆石坝与深厚回填库底的水库连接结构，其特征在于：所述反滤区(10)的厚度为1.5m～2m，所述排水区(9)的厚度为4.5m～6m。
8.根据权利要求1所述的面板堆石坝与深厚回填库底的水库连接结构，其特征在于：所述趾板(1)靠近土工膜防渗层(4)侧的上端部为圆弧角结构。
9.根据权利要求8所述的面板堆石坝与深厚回填库底的水库连接结构，其特征在于：所述趾板(1)靠近混凝土面板(2)侧向上弯折形成弯折部，该弯折部的上表面与混凝土面板(2)所在的斜面共面，弯折部顶部与混凝土面板(2)相连。
10.一种面板堆石坝与深厚回填库底的水库连接结构施工方法，其特征在于：采用如权利要求1-9任一项所述的面板堆石坝与深厚回填库底的水库连接结构，施工方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种面板堆石坝与深厚回填库底的水库连接结构，包括库底回填石渣区(11)、面板堆石坝上游的混凝土面板(2)和设置在混凝土面板(2)下端的趾板(1)，库底回填石渣区(11)上部采用土工膜防渗层(4)防渗，混凝土面板(2)下方设有主堆石区(12)，其特征在于：所述趾板(1)与土工膜防渗层(4)水平连接，趾板(1)底部设有支撑平台(6)；所述主堆石区(12)向库底回填石渣区(11)侧延伸，支撑平台(6)底部位于主堆石区(12)上。
2.根据权利要求1所述的面板堆石坝与深厚回填库底的水库连接结构，其特征在于：所述支撑平台(6)包括从上至下依次设置的特殊垫层区(61)、第一垫层区(62)和第一过渡区(63)，所述特殊垫层区(61)设置在趾板(1)的底部和四周；所述土工膜防渗层(4)底部设有土工膜下支持层(13)，第一垫层区(62)与土工膜下支持层(13)相连；第一过渡区(63)底部位于主堆石区(12)上。
3.根据权利要求2所述的面板堆石坝与深厚回填库底的水库连接结构，其特征在于：所述特殊垫层区(61)的厚度为0.3m～0.5m；所述第一垫层区(62)的厚度为2.0m～3.5m，宽度为5m～8m；第一过渡区(63)的厚度为2.5m～3.5m。
4.根据权利要求2所述的面板堆石坝与深厚回填库底的水库连接结构，其特征在于：所述混凝土面板(2)与主堆石区(12)之间依次设置第二垫层区(7)和第二过渡区(8)，...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘纯，胡育林，石含鑫，胡林江，
申请(专利权)人：中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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