重力壩深層防滲抗滑穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及水利樞紐的防滲抗滑穩(wěn)定領(lǐng)域，具體地，涉及重力壩深層防滲抗滑穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]所有巖體，特別是軟弱巖體，在一定載荷的長期作用下，都具有變形隨時間增長而影響其強度的流變特性。這一點，早被許多學(xué)者的研宄結(jié)果及巖體工程實踐所證實。眾所周知，斷層破碎帶、軟弱夾層以及被松軟物質(zhì)充填的各種結(jié)構(gòu)面的流變性質(zhì)更為顯著。軟弱夾層是許多工程基巖或圍巖經(jīng)常碰到的。因此，對軟弱夾層流變特性及其對強度的時間效應(yīng)的研宄，從理論和實踐上都有重要的意義。
[0003]深層抗滑穩(wěn)定一直是重力壩設(shè)計中的關(guān)鍵性問題。重力壩地基內(nèi)若存在著軟弱夾層或緩傾角斷層，壩體蓄水后，有可能形成以軟弱夾層為主滑面、下游反傾向緩傾節(jié)理或巖體剪斷面為滑動面、順河向的陡傾裂隙或小斷層為側(cè)滑面的深層滑動，因此抗滑穩(wěn)定是影響重力壩安全的關(guān)鍵問題。
[0004]同時，由于軟弱夾層力學(xué)參數(shù)的不確定性，巖體結(jié)構(gòu)條件及巖性等的差異導(dǎo)致壩基深層滑移模式的復(fù)雜性，給重力壩壩基穩(wěn)定性評價及工程處理措施的確定等帶來一系列難題。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]為了解決上述問題，本實用新型提供了重力壩深層防滲抗滑穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，具體地，采用如下技術(shù)方案:
[0006]重力壩深層防滲抗滑穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，包括壩體，壩體建在壩基上，所述的壩體底部設(shè)置與壩基連接的建基面，所述的建基面下部的壩基內(nèi)含有軟弱夾層；所述建基面下部的壩基上設(shè)置用于降低壩基揚壓力的帷幕和排水孔，所述的排水孔包括主排水孔，主排水孔設(shè)置在帷幕上游或者下游處；所述的帷幕和排水孔均穿過軟弱夾層。
[0007]進一步地，所述的帷幕設(shè)置在壩體上游壩踵處的壩基上，所述的主排水孔設(shè)置在帷幕下游I?2m處。
[0008]進一步地，所述的帷幕設(shè)置在壩體下游壩趾處的壩基上，所述的主排水孔設(shè)置在帷幕上游I?2m處。
[0009]進一步地，所述的排水孔還包括副排水孔，所述的副排水孔設(shè)置在壩體中部的壩基上，和/或所述的副排水孔設(shè)置在壩體壩趾處的壩基上。
[0010]進一步地，所述的壩體上設(shè)置排水廊道，所述的排水廊道與副排水孔連通。
[0011]進一步地，所述的壩體上設(shè)置帷幕灌漿廊道，所述的帷幕灌漿廊道分別連通帷幕和主排水孔。
[0012]進一步地，所述的建基面的上游壩踵處設(shè)置齒槽，所述的齒槽切斷軟弱夾層；所述的帷幕設(shè)置在齒槽處的壩基上。
[0013]進一步地，所述的壩體的上游面設(shè)置傾向上游的折坡，所述折坡的坡比為
1:0.2 ?1:0ο
[0014]進一步地，所述壩體的上游面設(shè)置防滲板，防滲板與壩體之間設(shè)置水平止水，水平止水使防滲板與壩體之間柔性連接；所述的帷幕設(shè)置在防滲板的下部。
[0015]進一步地，所述的建基面上設(shè)置多個固結(jié)灌漿孔，所述的固結(jié)灌漿孔深入軟弱夾層下部的完整基巖內(nèi)部6?Sm ;所述的固結(jié)灌漿孔按梅花形布置。
[0016]本實用新型采用了不同于之前的技術(shù)方案，達到了如下技術(shù)效果:
[0017]I)本實用新型的建基面下部的壩基上設(shè)置用于降低壩基揚壓力的帷幕和排水孔，所述的帷幕和排水孔均穿過軟弱夾層。本實用新型在壩基上設(shè)置帷幕及排水孔，可有效降低壩基揚壓力，且效果明顯；降低壩基揚壓力能夠有效提高壩基穩(wěn)定性，并且該措施適應(yīng)性強，對大壩地基沒有過多“苛刻”的要求。
[0018]2)本實用新型除在壩踵帷幕處設(shè)置主排水孔外，還在壩基增設(shè)副排水孔，增加了排水效果。
[0019]3)本實用新型的帷幕可設(shè)置在壩體下游壩趾處的壩基上，這主要適用于廠房壩段，這樣設(shè)置可以滿足消力池封閉抽排需要。
[0020]4)本實用新型的建基面上設(shè)置齒槽，所述的齒槽切斷軟弱夾層。設(shè)置齒槽實際上是一個局部加深開挖的措施，將齒槽的底部高程開挖至控制滑動面以下的完整基巖中，用深齒槽切斷軟弱結(jié)構(gòu)面，以保證壩基的抗滑穩(wěn)定。它的開挖量較全面開挖量小，特別適用于軟弱結(jié)構(gòu)面埋深較淺的情況，施工方便，并有利于壩基防滲處理。本實用新型通過設(shè)置齒槽進一步增強壩基的穩(wěn)定性，實現(xiàn)抗滑穩(wěn)定。
[0021]5)本實用新型的壩體上游面設(shè)計成傾向上游的折坡或者防滲板，當壩體擋水時充分利用防滲板或折坡上的水重，增加壩體重量，使壩體抗滑阻力增大，提高壩基穩(wěn)定性。該措施實際上是通過調(diào)整大壩斷面，在保證壩體混凝土方量基本不變的情況下，充分利用壩前水重，提高壩基穩(wěn)定性，其適用范圍廣，對地質(zhì)條件適應(yīng)性強。
[0022]6)本實用新型的的建基面上設(shè)置多個固結(jié)灌漿孔，固結(jié)灌漿孔用于固結(jié)灌漿處理，壩基經(jīng)過固結(jié)灌漿處理后，軟弱夾層，軟巖層的物理力學(xué)性能會有所改善，抗剪斷指標值相應(yīng)提尚。
[0023]7)本實用新型方便施工，節(jié)省資金，具有較好的經(jīng)濟指標和市場推廣前景。
【附圖說明】
[0024]圖1本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]附圖中標號說明:1_折坡2-齒槽3-帷幕4-主排水孔5-副排水孔6_固結(jié)灌漿孔7-帷幕灌漿廊道8-排水廊道9-軟弱夾層10-建基面11-壩體12-防滲板13-水平止水。
【具體實施方式】
[0027]如圖1所示，本實用新型提供的重力壩深層防滲抗滑穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，包括壩體11，壩體11建在壩基上，所述的壩體11底部設(shè)置與壩基連接的建基面10，所述的建基面10下部的壩基內(nèi)含有軟弱夾層9 ;所述建基面10下部的壩基上設(shè)置用于降低壩基揚壓力的帷幕3和排水孔，所述的排水孔包括主排水孔4，主排水孔4設(shè)置在帷幕上游或者下游處；所述的帷幕3和排水孔均穿過軟弱夾層9。
[0028]本實用新型在建基面10下部的壩基上設(shè)置帷幕3和排水孔，帷幕3和排水孔可有效降低壩基的揚壓力，而降低壩基揚壓力對提高壩基穩(wěn)定是一種非常有效的措施，而且對各種軟弱夾層9都適用。
[0029]由于設(shè)置了帷幕3，所以需要設(shè)置有效和完善的防滲排水系統(tǒng)，這樣不僅可以降低滑移面上的揚壓力，而且還可以防止或減輕滲透水流對軟弱夾層9的材料的不利作用，防止?jié)B透破壞。在設(shè)置帷幕3的防滲系統(tǒng)和排水系統(tǒng)時，排水孔穿過軟弱夾層9時應(yīng)注意防止管涌的發(fā)生，排水孔須設(shè)置有效的反濾措施，并應(yīng)有監(jiān)測和檢修條件。因此，本實用新型設(shè)置了主排水孔4，主排水孔4設(shè)置在帷幕3的附近，一般位于帷幕3的上游或者下游I?2m處，這樣可及時有效的對帷幕3進行排水，防止帷幕3處發(fā)生滲透水現(xiàn)象。
[0030]作為本實用新型的一種優(yōu)選實施方式，所述的帷幕3設(shè)置在壩體11上游壩踵處的壩基上，所述的主排水孔4設(shè)置在帷幕下游I?2m處。
[0031]本實用新型的帷幕3優(yōu)選地設(shè)置在壩體11上游壩踵處的壩基上，但也可設(shè)置在壩體11下游壩趾處的壩基上，這時主排水孔4設(shè)置在帷幕上游I?2m處。例如在廠房壩段，可在壩體11上游壩踵處的壩基上設(shè)置帷幕3和主排水孔4，同時在壩趾處增設(shè)一道帷幕3和主排水孔4，這樣可以滿足消力池封閉抽排。
[0032]本實用新型的壩基設(shè)帷幕3和排水孔以降低揚壓力，為增加排水效果，除在帷幕3后設(shè)置主排水孔4外，還在壩基增設(shè)副排水孔5，所述的副排水孔5設(shè)置在壩體11中部的壩基上，和/或所述的副排水孔5設(shè)置在壩體11壩趾處的壩基上。
[0033]為了方便帷幕3的帷幕灌漿和排水孔的排水，本實用新型在所述的壩體11上設(shè)置排水廊道8，所述的排水廊道8與副排水孔5連通。所述的壩體11上設(shè)置帷幕灌漿廊道7，所述的帷幕灌漿廊道7分別連通帷幕3和主排水孔4。
[0034]進一步地，所述的建基面4的上游壩踵處設(shè)置齒槽2，所述的齒槽2切斷軟弱夾層9 ;所述的帷幕3設(shè)置在齒槽2處的壩基上。
[0035]現(xiàn)有的重力壩抗滑穩(wěn)定多采用將軟弱夾層9全部或部分挖除的措施，使大壩建基面10整體或局部適當降低。這是一個可靠而徹底的措施，但需增加基礎(chǔ)開挖量和混凝土回填量，工程工期長且造價較高。本實用新型采用在建基面10上設(shè)置齒槽2，所述的齒槽2切斷軟弱夾層9來實現(xiàn)重力壩的抗滑穩(wěn)定。設(shè)置齒槽2實際上是一個局部加深開挖的措施，將齒槽2的底部高程開挖至控制滑動面以下的完整基巖中，用齒槽2切斷軟弱夾層9，以保證壩基的抗滑穩(wěn)定。齒槽2的開挖量較全面開挖量小，特別適用于軟弱結(jié)構(gòu)面埋深較淺的情況，施工方便，并有利于壩基防滲處理。本實用新型由于設(shè)置了齒槽2，帷幕3的位置相應(yīng)的進行了適應(yīng)性調(diào)整，將所述的帷幕3設(shè)置在齒槽2處的壩基上。
[0036]作為本實用新型的一種優(yōu)選實施方式，所述的齒槽2設(shè)置在建基面10的上游壩踵處，或者壩基中部，或者建基面10的下游壩趾處。齒槽2的位置可設(shè)在建基面10的上游壩踵處，可兼起防滲墻的作用并與帷幕灌漿銜接，也可設(shè)置在建基面10的下游壩趾處或壩基中部的，具體視地質(zhì)條件和結(jié)構(gòu)布置而定。例如，在壩基開挖中發(fā)現(xiàn)原先未預(yù)見的斷層，則齒槽2的深齒墻常設(shè)置在壩趾下游，以增加尾巖抗力體的高度，增加尾巖抗力，提高沿壩基夾層的抗滑穩(wěn)定。優(yōu)選地，本實用新型的齒槽2設(shè)置在建基面10的上游壩踵處。
[0037]本實用新型齒槽2設(shè)置的形狀以及設(shè)置的深度直接影響到重力壩的抗滑穩(wěn)定效果，齒槽2切穿軟弱