适用于土工膜较高挡水水头的斜墙土工膜土石围堰结构

摘要

本实用新型公开了一种适用于土工膜较高挡水水头的斜墙土工膜土石围堰结构，包括围堰本体、设于围堰本体迎水侧的防渗墙以及布置于防渗墙顶部具有一定宽度的防护结构；所述防护结构与围堰本体顶部之间的斜坡上设置有一定宽度的马道，该斜坡上自上而下铺设土工膜；所述围堰本体顶部和马道上均设置有用于固定土工膜的锚固沟，其中马道设置双锚固沟。该结构型式具有土工膜焊接施工难度小、横向伸缩节施工简便、围堰边坡安全稳定性高等特点。

说明书

技术领域

本实用新型涉及大中型水利水电工程中围护枢纽工程基坑干地施工的河流上游临时挡水领域，具体涉及适用于土工膜较高挡水水头的斜墙土工膜土石围堰结构。

背景技术

斜墙土工膜土石围堰具有堰体填筑上升速度快，土工膜铺设焊接方便，堰体填筑与土工膜铺设互不干扰，后期检修方便等特点，在水利水电建设工程中得到了广泛应用，斜墙土工膜挡水水头一般在35m以下，随着西部一批巨型水电工程的开发建设，如锦屏一级、白鹤滩两个水电工程的上游斜墙土工膜土石围堰，斜墙土工膜挡水水头均达到了43m，得到了很大提高。在斜墙土工膜挡水水头较高(大于35m)的情况下，铺设土工膜的围堰单级坡度较高，由于中间缺少作业平台，土工膜铺设施工与焊接难度增大，间接影响土工膜的防渗性能；其次，土工膜设计挡水水头高，挡水后变形相应增大，需设置相应的伸缩节，在较高的单级围堰土石边坡斜面上，伸缩节设置施工十分不便，影响土工膜的施工质量和挡水后的防渗性能；最后，较高(大于35m)的单级围堰土石边坡，土工膜与围堰边坡垫层之间的层间稳定性若局部不满足要求，在重力作用下，可能会牵连影响上方整个坡面的土工膜与围岩边坡垫层之间的稳定。

基于上述情况，本实用新型提出了适用于土工膜较高挡水水头的斜墙土工膜土石围堰结构，可有效解决以上问题。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的主要目的在于提供一种适用于土工膜较高挡水水头(大于35m)斜墙土工膜围堰结构型式，该结构型式具有土工膜焊接施工难度小、横向伸缩节施工简便、围堰边坡安全稳定性高等特点。

为解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案实现：

适用于土工膜较高挡水水头的斜墙土工膜土石围堰结构，包括围堰本体、设于围堰本体迎水侧的防渗墙以及布置于防渗墙顶部具有一定宽度的防护结构；所述防护结构与围堰本体顶部之间的斜坡上设置有一定宽度的马道，该斜坡上自上而下铺设土工膜；所述围堰本体顶部和马道上均设置有用于固定土工膜的锚固沟，其中马道上的设置双锚固沟，使土工膜布置呈几字形。

优选的是，所述围堰本体两侧岸坡布置有混凝土板，所述土工膜与防渗墙顶部的盖帽混凝土以及混凝土板之间通过埋置或锚固方式相连接，防渗墙底部及混凝土板上布置帷幕灌浆，形成一道封闭的防渗体系。

优选的是，所述围堰本体包括防护结构高程以下的防渗段和高程以上的挡水段，所述防渗段包括沿水流方向依次布置的大块石、第二过渡料、细石渣料、第一石渣料、第一过渡料、截流戗堤、第二石渣料以及排水棱体，所述挡水段包括位于防渗段上方的碾压石渣料。

进一步优选的是，所述截流戗堤位于防渗墙下游侧，截流戗堤迎水侧坡脚距离防渗墙轴线的水平距离不小于15m。

优选的是，所述马道上还设置有两道土工膜锚固沟，土工膜呈几字形布置兼起伸缩节作用。

优选的是，所述土工膜上方设有喷混凝土，下方铺设有垫层料和第三过渡料。

优选的是，所述围堰本体的背水侧布置“之”字形道路至围堰背水侧基坑，“之”字形道路宽度为5m～10m。

优选的是，所述防护结构高程以上边坡坡比为1:2～2.5，以下边坡坡比为1:1.5，背水侧坡比1:1.6～1.8。

优选的是，所述防护结构宽度不小于20m，其包括由上至下依次布置的干砌块石、第四过渡料、垫层料和碎石土组成。

优选的是，所述马道宽度为3m～5m。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)斜墙土工膜下方堰坡中间设置马道，降低了单级边坡作业高度，增加了作业平台，方便了土工膜施工焊接，有利于提高土工膜焊接质量和土工膜挡水性能；(2)在铺设斜墙土工膜的堰坡中间设置一级马道，提高了围堰迎水面边坡的稳定性；(3)在马道上设置土工膜双锚固沟，使土工膜呈几字形兼起伸缩节作用，提高了土工膜与堰坡之间的层面稳定性，同时有利于适应土工膜的变形，降低土工膜撕裂破坏的可能性。

附图说明

图1是本实用新型的围堰平面布置结构示意图；

图2是本实用新型的围堰典型断面结构示意图；

图3是图2中A处的防护结构详细结构示意图；

图4是图2中B处的马道详细结构示意图。

附图标记：1—帷幕灌浆；2—混凝土板；3—马道；4—“之”字形道路；5—截流戗堤；601—第一过渡料；602—第二过渡料；603-第三过渡料；604—第四过渡料；701—第一石渣料；702—第二石渣料；8—细石渣料；9—防渗墙；901—盖帽混凝土；10—大块石；11—排水棱体；12—碾压石渣料；13—垫层料；14—土工膜；15—喷混凝土；16—碎石土；17—干砌块石；18—覆盖层；19—基岩。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施例对本实用新型的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

下面结合附图1～4和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

如图1至4所示，本实施例提供一种适用于土工膜较高挡水水头的斜墙土工膜土石围堰结构，包括围堰本体、设于围堰本体迎水侧的防渗墙9以及布置于防渗墙9顶部具有一定宽度的防护结构；所述防护结构与围堰本体顶部之间的斜坡上设置有一定宽度的马道3，该斜坡上自上而下铺设土工膜14；所述围堰本体顶部和马道3上均设置有用于固定土工膜14的双锚固沟，所述马道3上的土工膜14结合双锚固沟呈几字形，兼起伸缩节作用，所述马道3宽度为3m～5m。所述土工膜14上方设有喷混凝土15cm～20cm，喷混凝土15按3m×3m分块，下方铺设有垫层料13和第三过渡料603。

本实施例中，所述围堰本体包括防护结构高程以下的防渗段和高程以上的挡水段，所述防渗段包括沿水流方向依次布置的大块石10、第二过渡料602、细石渣料8、第一石渣料701、第一过渡料601、截流戗堤5、第二石渣料702以及排水棱体11，所述挡水段包括位于防渗段上方的碾压石渣料12。所述围堰本体的背水侧布置“之”字形道路4至围堰背水侧基坑，“之”字形道路4宽度为5m～10m。

本实施例中，所述围堰本体两侧岸坡布置有混凝土板2，所述土工膜14与防渗墙9顶部的盖帽混凝土901以及混凝土板2之间通过埋置或锚固方式相连接，防渗墙9底部及混凝土板2上布置帷幕灌浆1，帷幕灌浆1按相关规范要求确定穿过覆盖层18并深入基岩19内一定深度，形成一道封闭的防渗体系。

进一步地，所述截流戗堤5位于防渗墙9下游侧，截流戗堤5迎水侧坡脚距离防渗墙9轴线的水平距离不小于15m。

本实施例中，所述防护结构高程以上边坡坡比为1:2～2.5，以下边坡坡比为1:1.5，背水侧坡比1:1.6～1.8。所述防护结构宽度不小于20m，其包括由上至下依次布置的干砌块石17、第四过渡料604、垫层料13和碎石土16组成。

基于上述结构，本实施例还提供一种围堰结构的施工方法，包括如下步骤：

1、防护结构高程以下部分填筑

对围堰两侧岸坡开挖支护，浇筑两侧岸坡混凝土板2→截流戗堤5进占、开始两岸交通洞内帷幕灌浆1施工→戗堤上游第一过渡料601填筑→细石渣料8填筑→第一石渣料701填筑、第二过渡料602填筑→大块石10填筑→排水棱体11填筑→第二石渣料702填筑。

2、防护结构高程以上部分填筑

碾压石渣料12填筑→第三过渡料603、垫层料13填筑。

3、防渗墙9施工

大块石10完工后，在其他部位填筑施工的同时，开始防渗墙9和防渗墙9底部帷幕灌浆1施工。

3、土工膜14施工

在中间马道3位置开挖双锚固沟→沿围堰上游坡面自上而下铺设土工膜14→土工膜14与防渗墙9顶部的盖帽混凝土901及两侧岸坡混凝土板2通过埋置或锚固方式连接→锚固沟部位土工膜14填筑垫层料13。

4、喷混凝土15施工

在土工膜14表面喷20cm厚混凝土，喷混凝土15按3m×3m分缝。

5、防护结构施工

自下而上依次填筑碎石土16、垫层料13、第四过渡料604、干砌块石17。

依据本实用新型的描述及附图，本领域技术人员很容易制造或使用本实用新型的适用于土工膜较高挡水水头的斜墙土工膜土石围堰结构，并且能够产生本实用新型所记载的积极效果。

如无特殊说明，本实用新型中，若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此本实用新型中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

除非另有明确的规定和限定，本实用新型中，若有术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围“之”内。