[实用新型]一种复合式土质心墙堆石坝

说明书

技术领域

本实用新型属于水利水电工程领域，具体涉及一种复合式土质心墙堆石坝。

背景技术

目前，土质心墙堆石坝已成为覆盖层上修建高坝所广泛采用的坝型，其包括土质直心墙堆石坝和土质斜心墙堆石坝，土质直心墙堆石坝的心墙位于坝体中部，土质斜心墙堆石坝的心墙位于坝体上游部位。

如图1所示，现有的土质心墙堆石坝，包括设置在建基面90上的土质心墙50，所述土质心墙50的上游侧顺水流方向依次设置有上游堆石区10、上游过渡层20和上游反滤层30，土质心墙50的下游侧顺水流方向依次设置有下游反滤层60、下游过渡层70和下游堆石区80。土质心墙堆石坝的坝坡视坝料和坝基地质条件而定，防渗体的断面尺寸根据防渗土料的允许渗透坡降、塑性、抗裂等性能，并考虑坝址地震烈度及机械施工的要求来确定。

为了满足坝体的防渗要求，目前已建或在建的土质心墙堆石坝，防渗体体积较大，顶宽一般为4～8m，底宽一般为1/2水头高度，心墙上、下游坡比为1:0.20～1:0.25，所需防渗土料较多。然而，在防渗土料场分散、运输距离远、防渗土料颗粒偏细或偏粗等情况下，防渗土料不能直接上坝，修建土质心墙堆石坝的优势不存在，工程成本高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种既能够满足坝体防渗要求，又能够减少防渗土料的填筑量的复合式土质心墙堆石坝。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种复合式土质心墙堆石坝，包括土质心墙，所述土质心墙的上游侧顺水流方向依次设置有上游堆石区、上游过渡层和上游反滤层，土质心墙的下游侧顺水流方向依次设置有下游反滤层、下游过渡层和下游堆石区，所述上游反滤层与土质心墙之间设置有复合土工膜。

进一步的是，所述土质心墙为土质直心墙。

进一步的是，所述复合土工膜的下端由上游反滤层与建基面之间穿过，并延伸至上游过渡层的底部。

进一步的是，所述复合土工膜的破坏拉应力不低于12MPa，断裂延长率不低于30％，渗透系数≤10^-11cm/s。

进一步的是，所述复合土工膜上预留有补偿部。

进一步的是，所述复合土工膜上沿土质心墙的高程方向每间隔15～25m预留一个补偿部。

进一步的是，所述补偿部为设于复合土工膜上的对折褶皱结构，所述对折褶皱结构呈N字形或倒N字形。

本实用新型的有益效果是：通过在上游反滤层与土质心墙之间设置复合土工膜，充分利用复合土工膜的防渗性能，在保证坝体防渗要求的同时，能够减少防渗土料的填筑量，节省了工程投资，并增加了坝体的防渗可靠性。另外，由于设置复合土工膜使土质心墙变薄，心墙的拱效应减弱，加上复合土工膜的抗拉作用，对心墙抗水力劈裂、坝坡抗滑稳定、及心墙防渗体抗裂等能力均有增强，从而有效降低了工程风险。

附图说明

图1是现有的土质心墙堆石坝的实施结构示意图；

图2是本实用新型的实施结构示意图；

图3是图2中A处的局部放大图；

图中标记为：上游堆石区10、上游过渡层20、上游反滤层30、复合土工膜40、补偿部41、土质心墙50、下游反滤层60、下游过渡层70、下游堆石区80、建基面90。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图2所示，一种复合式土质心墙堆石坝，包括土质心墙50，所述土质心墙50的上游侧顺水流方向依次设置有上游堆石区10、上游过渡层20和上游反滤层30，土质心墙50的下游侧顺水流方向依次设置有下游反滤层60、下游过渡层70和下游堆石区80，所述上游反滤层30与土质心墙50之间设置有复合土工膜40。其中，复合土工膜40又称为复合防渗膜，通常分为一布一膜和两布一膜，具有强度高，延伸性能较好，变形模量大，耐酸碱，抗腐蚀，耐老化，防渗性能好等特点。设置在上游反滤层30与土质心墙50之间的复合土工膜40，不仅保证了该复合式土质心墙堆石坝的防渗性能，而且减少了防渗土料的填筑量，降低了该复合式土质心墙堆石坝对防渗土料的依赖性。设置复合土工膜40时，首先找平基面保证平顺，然后再进行铺设，在铺设复合土工膜40过程中应进行保护，避免刺穿破坏。

优选采用破坏拉应力不低于12MPa，断裂延长率不低于30％，渗透系数≤10^-11cm/s的复合土工膜40设置于上游反滤层30与土质心墙50之间。

具体的，所述土质心墙50为土质直心墙，该复合式土质心墙堆石坝为土质直心墙堆石坝。