一种水库库底土工膜与库周排水廊道周边缝连接的锚固防渗结构

摘要

本发明公开了一种水库库底土工膜与库周排水廊道周边缝连接的锚固防渗结构，该防渗结构中的土工膜覆盖排水廊道周边缝并由SR防渗盖片压固；排水廊道混凝土中设有遇水膨胀止水条，混凝土面板中设有W3型止水铜片；该防渗结构还包括设在排水廊道混凝土上的锚固沟；锚固沟中由下至上依次设有库底土工膜、B土工膜和无纺土工布；库底土工膜通过固定件锚固在锚固沟底部的排水廊道混凝土上；B土工膜伸出锚固沟的两端与库底土工膜焊接；锚固沟中库底土工膜与B土工膜之间填充二期混凝土。本发明具有防渗效果好、所需投入施工设备少、施工速度快、造价低、投资省等特点，具有较好的推广价值。

说明书

技术领域

本发明属于水利工程建筑技术领域，具体涉及一种水库库底土工膜与库周排水廊道周边缝连接的锚固防渗结构。

背景技术

抽水蓄能电站上水库地势高、天然来水或径流少，对防渗要求高。由于土工膜具有施工简便、防渗性能好、造价相对较低等优点，在水利、市政环保（垃圾填埋场）等工程大量采用。目前在水利、市政环保（垃圾填埋场）工程中出现的防渗土工膜及其周边的固定连接方式与抽水蓄能电站工程中的防渗要求和布置有所区别，因为对于抽水蓄能电站上水库而言，其防渗结构要求与使用条件非常严格，故土工膜防渗技术未能在抽水蓄能电站工程中得到广泛应用。

根据水利、市政环保（垃圾填埋场）工程中防渗土工膜的应用经验，土工膜周边防渗固定连接往往是土工膜防渗结构中最易受损或最易出现渗漏问题的薄弱环节。现有市政环保（垃圾填埋场）工程中的土工膜周边连接主要有锚固槽嵌入连接、机械固定连接以及化学粘结三种型式。现有锚固槽嵌入连接方式虽然施工工艺简单，固定效果较好，但防渗效果较差。而机械固定连接和化学粘结连接结构应用很少，其具体的结构型式不完善、不成熟。现有的土工膜防渗固定连接型式都不能很好的适应抽水蓄能电站水库防渗要求。由于库底土工膜受水压及库底回填体沉降变形，土工膜拉伸将造成土工膜与排水廊道锚固处出现破坏，造成水库渗漏。

另一方面，排水廊道混凝土边缘与无砂混凝土交界，无砂混凝土上设有混凝土面板，混凝土面板也与排水廊道混凝土边缘交界，排水廊道混凝土边缘与无砂混凝土及混凝土面板之间存在缝隙，即为排水廊道周边缝；而混凝土面板与无砂混凝土之间也存在缝隙，即垂直缝。现有技术中，混凝土面板顶部设有SR防渗盖片，排水廊道周边缝顶部设有一个SR防渗弧形盖片，该SR防渗弧形盖片与SR防渗盖片连接，SR防渗盖片和SR防渗弧形盖片中均填充有SR柔性填料；SR防渗盖片盖过排水廊道周边缝。混凝土面板与无砂混凝土交界处设有W1型止水铜片，排水廊道混凝土中设有F1型止水铜片，F1型止水铜片与W1型止水铜片连接。由于土工膜没有覆盖排水廊道周边缝处，相当于整个结构之后SR防渗盖片这一道防水，排水廊道周边缝处存在严重的库水渗漏问题。当SR防渗盖片破坏时，水库渗水将沿垂直缝通过排水廊道周边缝进入库底。因此，现有的防渗结构并不能很好的防渗。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种水库库底土工膜与库周排水廊道周边缝连接的防渗结构。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种水库库底土工膜与库周排水廊道周边缝连接的防渗结构，包括库底土工膜，所述排水廊道周边缝为排水廊道混凝土边缘与无砂混凝土及设于无砂混凝土上的混凝土面板之间的缝隙，所述排水廊道周边缝顶部设有SR弧形防渗盖片，所述排水廊道混凝土中设有F1型止水铜片，所述混凝土面板中设有W1型止水铜片，所述F1型止水铜片与W1型止水铜片连接；所述库底土工膜覆盖排水廊道周边缝并由SR弧形防渗盖片压固；所述排水廊道混凝土中设有遇水膨胀止水条，遇水膨胀止水条底端固定在F1型止水铜片上，遇水膨胀止水条顶端伸入SR弧形防渗盖片内的SR柔性填料中；所述混凝土面板中设有W3型止水铜片，W3型止水铜片底端固定在W1型止水铜片上，W3型止水铜片顶端伸入SR弧形防渗盖片内的SR柔性填料中；所述防渗结构还包括设在排水廊道混凝土上的锚固沟；所述锚固沟中由下至上依次设有库底土工膜、B土工膜和无纺土工布；所述库底土工膜通过固定件锚固在锚固沟底部的排水廊道混凝土上；所述B土工膜伸出锚固沟的两端与库底土工膜焊接；锚固沟中库底土工膜与B土工膜之间填充二期混凝土。

其中，所述SR弧形防渗盖片为三元乙丙橡胶增强型防渗SR盖片。所述库底土工膜由SR弧形防渗盖片通过螺栓螺母压固，压固处由下至上依次为SR底胶层、SR找平层（10）、SR底胶层、库底土工膜、SR底胶层和SR防渗弧形盖片。所述锚固沟的横截面为梯形。所述梯形两腰的坡度为1:0.75—1.25，优选为1:1。所述固定件为不锈钢螺栓螺母锚固组件。所述库底土工膜层和B土工膜的厚度为1.5+0.05mm，优选为1.5mm。所述库底土工膜层和B土工膜均为HDPE土工膜。所述库底土工膜层和B土工膜焊接处的焊缝宽度≥20mm。

本发明中，浇筑排水廊道混凝土时预留锚固沟，待库底土工膜铺设过锚固沟后，以固定件将库底土工膜固定在锚固沟底部的排水廊道混凝土上（具体而言，可在排水廊道混凝土上钻设锚固孔，并在孔内放置锚固剂和不锈钢螺栓，作为机械固定点来固定库底土工膜）。库底土工膜是第一道防渗层，而B土工膜是第二道防渗层， B土工膜伸出锚固沟6的两端与库底土工膜焊接，形成防渗整体，以增加防渗安全性。库底土工膜与B土工膜之间填充的二期混凝土用于进一步压固已经固定的库底土工膜，以避免库底土工膜受水荷载及库底沉降变形引起的拉伸变形产生的破坏。

另外，本发明的结构中不仅保留了现有结构中的SR防渗盖片和SR柔性填料，而且将库底土工膜延伸到排水廊道周边缝，覆盖了该缝隙，形成了一个完整的表层防渗系统，防止了排水廊道周边缝处的库水渗漏。另一方面，本发明的防渗结构在库周排水廊道混凝土中设置遇水膨胀止水条，在混凝土面板中设置W3型止水铜片，当混凝土面板顶部的SR防渗盖片及SR柔性填料被破坏，水渗流下来时，W3型止水铜片作为混凝土面板侧的挡板阻挡了水进一步渗透到排水廊道及库底，即使有水透过了W3型止水铜片，在排水廊道混凝土一侧的遇水膨胀止水条遇水后膨胀，也能阻挡水继续渗透到排水廊道及库底。

与现有技术相比，本发明一是将土工膜锚固在排水廊道顶部，减少库底土工膜由于拉伸变形将力传至土工膜与库周排水廊道周边缝连接处，确保防渗接头止水可靠性。二是将土工膜延伸至库周排水廊道周边缝，确保库底防渗系统完整，防止排水廊道分缝处库水渗漏。三是在周边缝位置增加W3型止水铜片和遇水膨胀止水条，以防止由于面板垂直缝的顶部柔性止水破坏引起的水库渗漏。总之，本发明具有防渗效果好、所需投入施工设备少、施工速度快、造价低、投资省等特点，，具有较好的推广价值。

附图说明

图1为本发明防渗结构示意图；

图2为图1中B处的局部放大图；

图3为图1中C处的局部放大图；

图4为图3中A处的局部放大图。

图中：1、库底土工膜；2、遇水膨胀止水条；3、F1型止水铜片；4、SR弧形防渗盖片；5、SR柔性填料；6、混凝土面板；7、W3型止水铜片；8、W1型止水铜片；9、SR底胶层；10、SR找平层；11、排水廊道周边缝；12、锚固沟；13、B土工膜；14、无纺土工布；15、固定件；16、二期混凝土；17、排水廊道混凝土；18、无砂混凝土。

具体实施方式

实施例1

参见图1至图4，图1的左侧是水库的所在侧，右侧是库岸侧。

本实施例依托溧阳抽水蓄能电站上水库工程。上水库利用龙潭林场伍员山工区2条较平缓的冲沟在东面筑坝成库，主要建筑物由1座主坝、2座副坝、库岸及库底防渗体系统组成。上水库正常蓄水位291.00m，死水位254.00m，调节库容1195.9万m³，库口面积0.388km²。主坝为钢筋混凝土面板堆石坝，坝顶高程295.00m，坝顶宽度10m，最大坝高165.00m(坝轴线处)，坝顶长度1113.20m，上游面坡比为1∶1.4，下游面坡比为1∶1.45，2座副坝分处水库南北两侧垭口处，均为钢筋混凝土面板堆石坝，最大坝高分别为59.6m和51.6m；上水库的防渗体系由挡水大坝和库岸的钢筋混凝土面板、库底开挖和石渣回填后上覆的土工膜防渗体系组成，库底石渣回填厚度最大达90m，库底土工膜防渗面积达30万m²。

所述水库库底土工膜与库周排水廊道周边缝连接的锚固防渗结构包括库底土工膜1，所述排水廊道周边缝11为排水廊道混凝土17边缘与无砂混凝土18及设于无砂混凝土18上的混凝土面板6之间的缝隙，所述排水廊道周边缝11顶部设有SR弧形防渗盖片4，所述排水廊道混凝土17中设有F1型止水铜片3，所述混凝土面板6中设有W1型止水铜片8，所述F1型止水铜片3与W1型止水铜片8连接；所述库底土工膜1覆盖排水廊道周边缝并由SR弧形防渗盖片4压固；所述库周排水廊道混凝土17中设有遇水膨胀止水条2，遇水膨胀止水条2底端固定在F1型止水铜片3上，遇水膨胀止水条2顶端伸入SR弧形防渗盖片4内的SR柔性填料5中；所述混凝土面板6中设有W3型止水铜片7，W3型止水铜片7底端固定在W1型止水铜片8上，W3型止水铜片7顶端伸入SR弧形防渗盖片4内的SR柔性填料5中；所述防渗结构还包括设在排水廊道混凝土17顶部的锚固沟12；所述锚固沟12中由下至上依次设有库底土工膜1、B土工膜13和无纺土工布14；所述库底土工膜1通过固定件15锚固在锚固沟12底部的排水廊道混凝土17上；所述B土工膜13伸出锚固沟6的两端与库底土工膜1焊接；锚固沟12中库底土工膜1与B土工膜13之间填充二期混凝土16。

其中，所述SR弧形防渗盖片4为三元乙丙橡胶增强型防渗SR盖片。所述库底土工膜1由SR弧形防渗盖片4通过螺栓螺母压固，压固处由下至上依次为SR底胶层9、SR找平层10、SR底胶层9、库底土工膜1、SR底胶层9和SR防渗弧形盖片4。所述锚固沟12的横截面为梯形。所述梯形两腰的坡度为1:1。所述固定件15为不锈钢螺栓螺母锚固组件。所述库底土工膜层1和B土工膜13的厚度为1.5mm。所述库底土工膜层1和B土工膜13均为HDPE土工膜。所述库底土工膜层1和B土工膜13焊接处的焊缝宽度≥20mm。

本实施例在溧阳抽水蓄能电站上水库工程中，降低工程成本6300万元，节约工期6个月，库底渗漏量为常规防渗结构的10%，具有较好的推广价值。