[發(fā)明專利]解決面板壩施工期壩體反滲水問(wèn)題的結(jié)構(gòu)及其構(gòu)造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610244965.4
• 申請(qǐng)日: 2016-04-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105970882B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊啟貴;熊澤斌;孔凡輝;萬(wàn)云輝;吳效紅;黃元;張志堅(jiān);夏傳星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): E02B7/06
• 分類號(hào): E02B7/06;E02B8/00
• 代理公司: 武漢開(kāi)元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司42104
• 代理人: 陳家安

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水利水電工程混凝土壩領(lǐng)域，具體地指一種解決面板壩施工期壩體反滲水問(wèn)題的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明還涉及這種結(jié)構(gòu)的構(gòu)造方法。

背景技術(shù)

基于混凝土面板堆石壩壩料分區(qū)及水力過(guò)度的特點(diǎn)，各區(qū)壩料的滲透性是從上游向下游逐漸增大，由此來(lái)控制滲流穩(wěn)定，但是，這樣不能夠保護(hù)自下向上游的反向滲壓力對(duì)墊層料、上游固坡保護(hù)層和已澆面板的破壞，因此在施工期壩體結(jié)構(gòu)承受反向滲水(滲壓)的能力是有限的。面板堆石壩施工期，當(dāng)上游基坑開(kāi)挖深度較大，以及施工用水及雨水滲入壩體并流向上游基坑，都會(huì)形成反向水頭，作用于已完成的墊層、上游固坡層及混凝土面板。

西北口面板施工中發(fā)現(xiàn)下游水位比上游高7m，反向水壓力造成墊層區(qū)破壞范圍長(zhǎng)達(dá)60m，出現(xiàn)20多個(gè)泉眼，一些細(xì)料被沖走，上游固坡保護(hù)層上產(chǎn)生很長(zhǎng)的裂縫。天生橋一級(jí)高混凝土面板堆石壩試驗(yàn)成果說(shuō)明，當(dāng)面板澆筑前，出現(xiàn)反向滲壓情況下，3m寬的墊層可承受的反向滲透水力比降僅約1.2～1.4，相應(yīng)的反向水位差只有3.6m～4.2m時(shí)，即可產(chǎn)生管涌破壞。珊溪混凝土面板堆石壩的試驗(yàn)也說(shuō)明，面板澆筑前，出現(xiàn)反向滲透情況下，2m寬的水平墊層臨界水力比降約為0.6～1.5，破壞水力比降約為2.17～3.25，僅約2.5m～3.7m的反向水位差時(shí)，即可能產(chǎn)生管涌和流土過(guò)渡型破壞。

目前一般采用集水井的方法上抽下排的方式，如水布埡混凝土面板堆石壩，該壩壩高233m，上、下游水位高差26.7m，為保證墊層料及擠壓邊墻不受反向滲透水流的破壞，采取了在距離趾板后部25m的主堆石區(qū)設(shè)置兩個(gè)排水井，井底坐在基巖上，排水#直徑2m，由2層直徑分別為2m和3m的圓形鋼筋網(wǎng)組成，鋼筋直徑20mm，間距10cm，鋼筋網(wǎng)外裹加密網(wǎng)。面板澆筑前，沿?cái)D壓邊墻上游面將排水鋼管隔斷，套接PVC管以備面板施工時(shí)排水。一期面板澆筑完成后即封堵排水管，壩前鋪蓋填筑至排水井口高程時(shí)，開(kāi)始進(jìn)行排水井封堵。

傳統(tǒng)解決混凝土面板堆石壩施工期壩體反向滲水主要有以下幾個(gè)問(wèn)題：

(1)施工復(fù)雜

傳統(tǒng)的壩體反滲水處理一般都涉及排水管埋置、抽排水和后期封堵等步驟，施工較為復(fù)雜。以云南柴石灘水庫(kù)為例：該混凝土面板堆石壩壩高101.8m，在后壩坡截水墻施工完成后，前后最大水位差達(dá)17m，壩基地下水經(jīng)觀測(cè)在4.8～13.9L/s，加上壩址部位的降水匯流，在施工時(shí)前壩坡的反滲現(xiàn)象較突出。處理措施為：①開(kāi)始河段堆石體施工時(shí)，在壩內(nèi)預(yù)埋3根直徑100mm的鍍鋅花管做引排處理。②面板施工前，在1AA瀝青砂塊下部布設(shè)3根充填碎石的無(wú)紡布管實(shí)施橫向排水，集中后采取在近面板下部埋設(shè)4組鐵皮濾水箱及水泵進(jìn)行面板施工期的抽排水，在壩前粘土及鋪蓋填筑時(shí)實(shí)施封堵。③在下游壩坡預(yù)埋無(wú)砂管，由壩內(nèi)向外抽排水，使壩基內(nèi)水位低于內(nèi)水位低于1550m高程，上游粘土料、石渣料填筑達(dá)到1560m高程以后，停止無(wú)砂管內(nèi)抽水作業(yè)。

(2)如果封堵不徹底，可能在壩體上形成滲流通道

混凝土面板堆石壩依靠堆石體支撐穩(wěn)定、依靠依附于上游壩面0.3～1m的混凝土薄板防滲。面板、板間接縫、面板與周邊地基接縫共同構(gòu)成防滲體系。目前一般采用向上游排水的方式處理壩體反向滲水問(wèn)題，這樣需要在面板或者在趾板中埋設(shè)水管，這樣就會(huì)在上述面板堆石壩防滲體系中形成了薄弱部位，所以后期必須進(jìn)行封堵，如果封堵質(zhì)量達(dá)不到要求，則可能會(huì)在壩體上游形成滲流通道以威脅大壩安全。

(3)上游水位較高時(shí)，需要從集水井抽水

傳統(tǒng)的方法一般從上游排水，但是，趾板基礎(chǔ)一般較低，由于施工排水和兩岸山體排水的影響，上游基坑水位一般高于集水井，所以必須采用抽排措施，費(fèi)工費(fèi)時(shí)。

因此，提供一種布置合理、銜接緊湊的解決面板壩施工期壩體反滲水問(wèn)題的結(jié)構(gòu)顯得很有必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問(wèn)題就是要提供一種布置合理、銜接緊湊的解決面板壩施工期壩體反滲水問(wèn)題的結(jié)構(gòu)，其利用盲溝內(nèi)水體自流自動(dòng)排出壩體反滲水，沒(méi)有破壞上游的防滲結(jié)構(gòu)，后期不用封堵。本發(fā)明還提供這種解決面板壩施工期壩體反滲水問(wèn)題的結(jié)構(gòu)的構(gòu)造方法，其施工便利。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的一種解決面板壩施工期壩體反滲水問(wèn)題的結(jié)構(gòu)，包括修建在壩體底部的排水盲溝，所述排水盲溝的上游位于壩體過(guò)渡料的后部，所述排水盲溝的下游位于下游壩面上，壩體下游高程較低處設(shè)置集水坑。這樣，利用排水盲溝內(nèi)水體自流自動(dòng)排出壩體反滲水，沒(méi)有破壞上游的防滲結(jié)構(gòu)，后期不用封堵。

優(yōu)選地，排水盲溝從上游至下游的坡比為0.5％。這樣，可以利用排水盲溝內(nèi)水體自流自動(dòng)排出壩體反滲水。