[發明專利]一種壩面土工膜防滲堆石壩、施工方法和缺陷定位方法

有效

• 申請號: 201910066713.0
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109537531B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 岑威鈞;都旭煌;陳司寧;李鄧軍
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: E02B7/06
• 分類號: E02B7/06;E02B3/16;E02D15/02;G01N15/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 石艷紅

本發明公開了一種壩面土工膜防滲堆石壩、施工方法和缺陷定位方法，包括沿壩體軸線方向依次布設的若干個獨立壩段；每個獨立壩段均包括支墩、堆石體、防滲體和缺陷滲漏監測系統；各獨立壩段上游面呈傾向上游的拱形，且上游壩坡比為1:0.2；防滲體包括土工席墊、復合土工膜和現澆混凝土保護層；缺陷滲漏監測系統包括多組排水管組和流量計。本發明解決了制約土工膜防滲堆石壩發展的兩個關鍵技術問題：（1）復合土工膜分壩段鋪設于拱形壩面上能有效避免土工膜在壩面受拉變形及周邊錨固處產生夾具效應。（2）利用分壩段分區域設置的缺陷滲漏監測系統，能快速準確定位復合土工膜的缺陷滲漏，解決了現有土石壩防滲土工膜缺陷難以準確定位的問題。

技術領域

本發明涉及水利工程技術領域，特別是一種壩面土工膜防滲堆石壩、施工方法和缺陷定位方法。

背景技術

土工膜是一種柔性薄膜防滲材料，已不斷應用于土石壩等各類防滲工程。根據國際大壩委員會（ICOLD）2010年的統計資料，全球已有167座大型土石壩采用土工膜防滲。據不完全統計，我國已有40余座新建堆石壩和土石圍堰采用土工膜防滲，例如浙江省的小嶺頭堆石壩、四川省的仁宗海堆石壩、青海省的溫泉堆石壩、白鶴灘上游土石圍堰等，均在上游壩面采用土工膜防滲。

與堆石壩常用防滲體混凝土面板和黏土心墻相比，土工膜具有防滲性能好、適應變形能力強、施工速度快和工程造價低等優點。但近幾十年來，國內土工膜防滲土石壩發展滯后，其主要原因為：

（1）常見的壩面土工膜防滲土石壩蓄水后，在水壓力作用下，土工膜跟隨壩體向下游側發生垂直于壩面的變形，原來平整的壩面變成凹向下游的鍋底形狀，壩面土工膜隨之變形，使得土工膜處于壩坡向和壩軸線向的雙向受力狀態，一旦超過土工膜的抗拉強度，土工膜就會被拉壞。此外，在壩面周邊土工膜錨固處附近區域，土工膜受夾具效應作用明顯，易發生拉伸破壞，形成孔狀或縫狀缺陷，導致土工膜防滲失效，對工程安全造成威脅。

（2）用于土石壩防滲的土工膜厚度很薄，一般為0.5~1.5mm，因此土工膜在生產、施工和運行等環節容易產生破損，大壩蓄水后，庫水會直接通過土工膜破損處產生缺陷滲漏，滲漏水進入膜后壩體，對大壩防滲安全造成隱患。但是，目前在技術上尚無有效方法快速發現和準確定位大壩中防滲土工膜的一些潛在缺陷。

因此，為了避免土工膜在壩面及周邊錨固處發生拉伸破壞，準確定位壩面土工膜的缺陷滲漏位置，解決制約土工膜在較高土石壩防滲工程中應用的問題，有必要提供一種壩面土工膜防滲堆石壩、施工方法和缺陷定位方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種壩面土工膜防滲堆石壩、施工方法和缺陷定位方法，該壩面土工膜防滲堆石壩、施工方法和缺陷定位方法解決了制約土工膜防滲堆石壩發展的兩個關鍵技術問題：（1）將復合土工膜分壩段鋪設于拱形壩面上，能有效避免復合土工膜在壩面受拉變形及周邊錨固處產生夾具效應。（2）利用分壩段分區域設置的缺陷滲漏監測系統，能快速準確定位復合土工膜的缺陷滲漏，解決了現有土石壩防滲土工膜缺陷難以準確定位的問題。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種壩面土工膜防滲堆石壩，包括沿壩體軸線方向依次布設的若干個獨立壩段，每個獨立壩段均具有唯一編號。

每個獨立壩段均包括支墩、堆石體、防滲體和缺陷滲漏監測系統。

支墩位于堆石體兩側，相鄰兩個獨立壩段共用一個支墩，支墩均采用鋼筋混凝土澆筑形成。

堆石體位于相鄰支墩間，采用堆石料或砂礫石料填筑而成；堆石體的上游壩坡比為1:0.2，堆石體上游面為迎水面，采用干砌塊石砌筑，形成向上游拱起的拱形的干砌塊石支護層。

防滲體包括依次鋪設在干砌塊石支護層表面的土工席墊、復合土工膜和現澆混凝土保護層。