[发明专利]大坝上游基坑辅助防渗铺层结构

说明书

本发明公开了一种大坝上游基坑辅助防渗铺层结构，属于水利水电工程领域，提供一种可更有效地利用防渗帷幕以及坝基基岩“自愈能力”的大坝上游基坑辅助防渗铺层结构，包括大坝坝体和防渗帷幕，所述防渗帷幕设置在大坝坝体的下方，并且防渗帷幕的上端与大坝坝体的下端相连，在大坝坝体上游侧的基坑底部铺设有防渗铺层，并且所述防渗铺层与大坝坝体的上游侧坝面相接。本发明通过设置防渗铺层，可由防渗铺层内的“颗粒”物质对防渗帷幕区域以及坝基基岩内的岩体裂隙在渗水过程中进行充填，因此可为防渗帷幕以及坝基基岩的“自愈能力”提供有利条件，提高防渗系统的实际防渗效果，进而最终降低大坝整体的渗水流量。

技术领域

本发明涉及水利水电工程技术领域，尤其涉及一种大坝上游基坑辅助防渗铺层结构。

背景技术

目前一般大坝的防渗主要依靠在坝基内设置的防渗帷幕或防渗墙来实现。防渗帷幕或防渗墙是指在大致沿大坝轴线方向上的大坝基础以下以及两岸山体坝基以内的部位通过钻设灌浆孔然后灌浆来形成一道防渗结构，通过向基础岩体内部灌注水泥浆液填充岩体裂隙，以堵塞高压水库水的透水通道或增加渗径的方式达到防渗目的，其防渗效果由灌浆效果和帷幕深度等因素决定。

在工程实际观测中发现，大多数工程的坝后渗流量在一段时间之后均有一定程度的减小，也就是说防渗帷幕以及坝基基岩等具有一定程度的“自愈能力”。分析其原因，应该是库水在流经岩体裂隙时因水中携带的“颗粒”物质堵塞了部分渗水通道，进而降低了渗水流量。然而，目前对于如何提高防渗帷幕以及坝基基岩的“自愈能力”的研究甚少，导致对防渗帷幕以及坝基基岩“自愈能力”的有效利用不够充分。因此，有必要对此进行针对性探索和研究。

另外，对于200m左右的高拱坝，受坝基固结灌浆和接缝灌浆进度影响，经常出现拱坝基本建成而不能蓄水的情况，而拱坝是一个向上游倒悬的结构，空库可能出现拱坝坝趾受拉，坝体“前倾”的不利情况，容易对坝体造成损害。

另外，上游坝踵部位的温度场较为复杂，坝体混凝土温度、坝基地温与库底水温的温度梯度较大，导致该部位产生较大温度荷载，进而使该部位容易出现的较大的应力可能进一步恶化；对大坝结构安全造成不利影响。

发明内容

本发明解决的技术问题是：对防渗帷幕以及坝基基岩“自愈能力”的利用不够充分的问题；以提供一种可更有效地利用防渗帷幕以及坝基基岩“自愈能力”的大坝上游基坑辅助防渗铺层结构，并最终提高大坝整体的防渗能力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：大坝上游基坑辅助防渗铺层结构，包括大坝坝体和防渗帷幕，所述防渗帷幕设置在大坝坝体的下方，并且防渗帷幕的上端与大坝坝体的下端相连，在大坝坝体上游侧的基坑底部铺设有防渗铺层，并且所述防渗铺层与大坝坝体的上游侧坝面相接。

进一步的是：所述防渗铺层由下至上依次包括第一铺层、第二铺层和压重铺层；所述第一铺层为第一砂土铺层，所述第二铺层为粉煤灰铺层或石粉铺层。

进一步的是：所述压重铺层由下至上依次包括第三铺层、第四铺层和第五铺层；所述第三铺层为第二砂土铺层，所述第四铺层为无纺土工布铺层，所述第五铺层为石渣铺层。

进一步的是：所述第一铺层的厚度不低于防渗铺层总厚度的一半。

进一步的是：所述第二铺层的厚度为2m-3m。

进一步的是：所述第四铺层为至少一层无纺土工布。

进一步的是：所述第五铺层的厚度不低于3m。

进一步的是：所述压重铺层由下至上依次包括第三铺层、第四铺层和第五铺层；所述第三铺层为无纺土工布铺层，所述第四铺层为第二砂土铺层，所述第五铺层为石渣铺层

进一步的是：所述防渗铺层为砂土铺层。

进一步的是：所述防渗帷幕由防渗墙代替。