专利名称：水库库底、坝体一体化防渗结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水库库底、坝体一体化防渗漏结构，具体地说是一种 由土工布结合土料、混凝土及混凝土连墙防滲的库底、坝体一体化防渗结构。
技术背景水库是水利产业的重要设施，具有防洪、灌溉、发电、航运、城乡供水和 水产养殖的功能。兴建水库可以调节利用水资源，抗御洪涝灾害，除害兴利， 促进国民经济发展和保障人民生命财产安全。截止到2000年年底统计资料表 明，全国已兴建各类水库8.5万余座，其中大型水库420座，中型水库2704座， 小型水库近8.2万座，总库容达5183亿m3。这些现存的水库在发挥巨大防洪和 兴利效益的同时，也存在着安全隐患、渗漏严重等诸多问题。我国目前现有的 大部分水库是在"大跃进"年代和十年动乱期间兴建的，由于缺乏科学态度， 很大一部分工程防洪标准低，施工质量差，成为病险水库。这些问题水库的运 行直接关系到广大人民生命财产的安全和国民经济的发展，需要及早进行除险 加固和防渗处理。水库渗漏主要表现为垂直渗漏和水平渗漏两种形式，对应的渗漏处理措施 即为水平防渗和垂直防渗。在长期的水库防渗工程实践中，针对不同的地质条 件，探索出不同的库区防渗措施，如水平防渗有黏土铺盖防渗；垂直防渗有混 凝土防渗墙防渗、高压喷射灌浆防渗、劈裂灌浆防渗、冲抓套井回填黏土防渗、 垂直铺膜防渗、射水造孔混凝土墙防渗和薄混凝土防渗墙防渗等。密云水库沿 坝轴线采用了上部用混凝土防渗墙、下部用帷幕灌浆的防渗措施；骆马湖大堤 采用了垂直插塑防渗；淮河入海水道采用了劈裂灌桨防渗；十三岭水库、圆明 园福海等国内一大批水库、湖泊采取了库区黏土防渗措施，均取得了很好的效 果。石灰岩山区水库渗漏严重是一种普遍现象，喀斯特地区修建水库更是工程设 计人员最头疼的事，甚至一度被列为"禁区"，国内外因无法解决岩溶渗漏问题 而报废的水库很多，如西班牙的蒙特哈水库，由于岩溶渗漏，使72米高的大坝 起不了挡水作用而鸷立在干枯的河谷上。目前，土工膜主要还是用于坝体渗漏处理。从防渗效果来看，土工膜防渗明 显优于黏土铺盖防渗。近年来，随着膜料品种不断更新与发展，施工工艺愈加先 进，土工膜防渗应用领域也愈加广泛。上世纪80年代中期，我国先后在云南省 李家箐土坝和福建省梨壁桥水库土坝采用土工膜代替原来防渗性能差的黏土心 墙和斜墙，李家箐土坝还采用土工织物代替坝下游反滤体。2年后，对李家箐坝面进行了细致检査，发现坝后土料干燥，膜面除个别黄色珠状斑点外，均为燥 白，原带病运行土坝下游坡面渗水和集中漏水点均已全部停止渗水，达到了预期 效果。梨壁桥水库防渗亦达到了预期目的。但是，库底渗漏属于垂直渗漏，主要 与库底地质结构有关，其渗漏特点为范围广、渗漏量大，防渗处理施工难度较大。 目前，库底和大坝连成一体的防渗结构未见报道。发明内容本实用新型的目的是提供一种水库库底、坝体一体化防渗结构，该防渗结 构工艺简单、技术先进、造价低廉、适应性广，它由库底防渗体、混凝土连墙 和坝体防渗体三者联合构成一体化防渗结构，以土工布结合土料保护层共同铺 盖在库底，以土工布结合混凝土护坡共同铺设于坝体表面，达到保水蓄水、扩 大水资源供给和控制地下水位的目的。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的一种水库库底、坝体一体化防渗结构，其特征在于它包括库底防渗体、混 凝土连墙和坝体防渗体；所述混凝土连墙设置在库底防渗体与坝体防渗体的连接 处；库底防渗体包括上保护层、库底土工布层、下保护层和打毛整平层，所述库 底土工布层为主防渗层，采用单膜或复合土工布制成；用来防止土工布层损坏的 上保护层和下保护层分别设置在库底土工布层的上下两侧，上保护层和下保护层 由黏土 (不限黏土)覆盖形成；打毛整平层为经过除弃突兀石块、打毛整平处理 后的地层，位于库底表面并在下保护层的下侧；混凝土连墙包括混凝土墙体和碎 石垫层，碎石垫层为直接铺设于库底表面的墙基底层，混凝土连墙直接浇注在碎 石垫层之上，混凝土强度等级为C20 (不限)；坝体防渗体包括混凝土护坡层、 坝体土工布层和底部垫层，所述由混凝土砌成的混凝土护坡层位于坝体土工布层 的表面并与坝体土工布层紧密结合形成复合防渗层，坝体土工布层采用单膜或复 合土工布制成，底部垫层为均匀平整铺设于坝体表面的土层并位于坝体土工布层 的下侧。底部垫层起保护土工膜的作用，免受外力侵坏。本实用新型所述库底土工布层和坝体土工布层均由聚乙烯(PE)塑料布制成。 所述库底土工布层和坝体土工布层也可以由聚氯乙稀(PVC)或柔毡或油毡或玻 璃丝布制成。本实用新型中，所述单膜厚度在0.2 0.5mm;复合土工布采用两布一膜或一 布一膜方式制成，膜的厚度为0.2 0.5mm,布的规格为100 500g/m2。所述上保护层(11)覆土厚度230cm,需分层夯实；下保护层(13)覆土厚度^10cm;碎石垫层(22)厚fe20cm。本实用新型中混凝土连墙直接浇筑于碎石垫层之上，且库底土工布层和坝体 土工布层直接浇筑到混凝土连墙内，从而形成水平、垂直立式防滲体。本实用新型中混凝土护坡层均匀覆盖在坝体土工布层之上，混凝土护坡层表 面平整光滑，采用现浇或预制铺砌。本实用新型所述混凝土连墙墙体和坝体防滲结构体混凝土护坡强度等级为 C20或更高。本实用新型库底防渗体采用四层结构形式，打毛整平层为底层，即经打毛处 理过的平整的库底表面；下保护层紧邻库底；土工布层为中间层，为主防渗层； 上保护层位于最上层。打毛整平层以肉眼发现不到突出石块、整个库底平整均匀 为准。下保护层厚度不小于10cm，上保护层厚度不小于30cm， 土工布层膜料可 为单膜，也可采用两布一膜、 一布一膜。各层之间接触面平整均匀。本实用新型坝体防渗体采用三层结构形式，底部垫层为底层，均匀铺盖在坝 体表面；土工布层为中间层，光滑平整铺盖在垫层之上；混凝土护坡层浇筑于土 工布上，与土工布紧密结合构成复合防渗层。本实用新型中，所述土料可以是黏土，无黏土情况也可用其他土料替代，如 砂土、壤土等。土料就地取材。所用膜料材质可以为PE、 PVC、油毡、柔毡或玻 璃丝布等。为增加土工膜强度及免受外力损坏，可采用复合土工布形式，即由土 工膜与土工织物复合构成，土工织物一般为无纺土工布。本实用新型通过在库底铺设土工布、筑造混凝土连墙和在坝体表面铺盖复合 防渗层，可彻底截断库底地层滲漏通道、坝体渗漏通道和坝基渗漏通道，达到防 渗、增加水资源供给的目的。铺设的膜料在上下覆土保护层的衬护下，耐久性良 好，使用寿命可达50年或更久。本实用新型中土工布层为主防渗层，土工布一面承受膜面保护层、水压力及 相关的外部静、动荷载，另一面为库底整平层及下保护层，土工布必须有一定的 厚度和强度，才能承受压力而不致破坏，但布的厚度直接影响材料成本，考虑造 价因素膜料又不能过厚。因此，单膜厚度控制在0.2 0.5mm;复合土工布采用 两布一膜或一布一膜方式，膜的厚度为0.2 0.5mm，布的规格为100 500g/m2。本实用新型中混凝土连墙主要起固定坝体迎水面护坡、连接库底防渗体和坝 体防渗体的作用，同时，其将库底防渗体与坝体防渗体通过土工布嵌入的方式有 机结合起来，形成一体化防渗结构。本实用新型中坝体防渗体通过土工布与混凝土护坡有机结合形成复合防渗 层，有效阻断坝体渗漏。本实用新型中库底防渗体以土工布为主体，辅以上下保护层土料，实现防渗 绝漏。在施工中要严格控制施工质量，四层紧密结合成一个有机整体,起到彻底 防渗的目的。与现有技术相比，本实用新型结构简单合理、造价低廉、适应性广， 有着广阔的应用前景。
附图是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
一种本实用新型所述的水库库底、坝体一体化防渗结构，它由库底防渗体1、混凝土连墙2和坝体防渗体3三者联合构成一体化防渗结构。其中4为坝体。库底防滲体1包括库底土工布层12、上保护层11、下保护层13和打毛整平 层14。库底土工布层12为主防渗层，采用复合土工布制成。上保护层11和下 保护层13用来防止库底土工布层12受到损坏，上保护层11和下保护层13分别 设置在库底土工布层12的上下两侧，上保护层11和下保护层13由黏土覆盖形 成，在无黏土情况下也可用其他土料替代。打毛整平层14为经过除弃突兀石块、 打毛整平处理后的地层，位于库底表面并在下保护层13的下侧。混凝土连墙2包括混凝土墙体21和碎石垫层22，碎石垫层22为一直接铺 设于库底表面的厚度^20em的墙基底层，混凝土墙体21直接浇注在碎石垫层22 之上，混凝土强度等级为C20。坝体防渗体3包括混凝土护坡层31、坝体土工布层32和底部垫层33,坝体 土工布层32与混凝土护坡层31紧密结合形成复合防渗层，坝体土工布层32采 用单膜或复合土工布制成，混凝土护坡层31采用C20混凝土进行衬砌，底部垫 层33为一均匀平整铺设于坝体4表面的土层，起保护土工膜的作用，免受外力 侵坏。库底防渗体l在施工时，上保护层ll覆土厚度^30cm，下保护层13覆土厚 度^10cm。库底土工布层12平整地铺盖在下保护层13之上，采用单膜或复合土 工布形式，土工膜料可以是PE或其他材质的膜料，如PVC、柔毡、油毡、玻璃 丝布等。单膜厚度控制在0.2 0.5mm;复合土工布釆用两布一膜或一布一膜方 式，膜的厚度为0.2 0.5mm，布的规格为100 500g/m2。在施工中应严格控制 施工质量，四层紧密结合成一个有机整体起到彻底防渗绝漏的目的。库底防滲体1中的库底土工布铺设的施工工艺和方法如下-首先利用机械将凸凹不平的库底打毛整平，土料就地取材，在库底上铺设 210cm松散土料并夯实作为保护层。完成下保护层铺设后，将复合土工膜巻材沿 库底平面徐徐展放至整个库底，四周边缘要展平。铺设时不要拉得太紧，使其处 于自然状态。为适应变形，宜留出必须的放松量(大约1.5% 5%)置成波纹状 折皱。每幅土工布之间的连接采用搭接、焊接或粘接法，搭接宽度一般为20cm; 焊接一般采用专用焊接机焊接，焊接宽度一般为5 6cm;粘接法采用专用粘接 剂粘接，粘接宽度一般为15 20cm。从保证质量和防止污染方面考虑，以焊接 法为优。铺膜完毕后应仔细检查，接头是否符合要求，膜面是否有破漏等，否则 应及时釆取相应补救措施，直至合格后才能回填保护层。复合土工布铺设完毕后 经质量验收合格后，及时在布上均匀铺设^30cm土料保护层，并夯实，以防其在 紫外线照射下老化和其他因素的破坏。坝体防渗体3中的坝体土工布在铺放之前，先设置砂砾石过渡层，即底部垫 层。土工布应平整、均匀地铺放在坝体上，铺一段施工一段，防止被风吹乱、吹 坏。浇筑混凝土前在土工布上抹l 2cm的泥浆或灰土浆，待基本吹干后再浇混 凝土，以保护土工布不被刺破，防止混凝土滑落。现场浇筑混凝土宜采用分块跳 仓法施工，浇筑完毕后及时原浆收面、抹光，覆草席养护。使用预制混凝土板时， 在混凝土板下层抹一层l 2cm后的泥浆或灰土浆,使混凝土与土工布贴紧吻合。 本实用新型所述的一种水库库底、坝体一体化防渗结构，该防渗结构工艺 简单、技术先进、造价低廉、适应性广。它由库底防渗体、混凝土连墙和坝体 防渗体三者联合构成一体化防渗结构，以土工布结合土料保护层共同铺盖在库 底，以土工布结合混凝土护坡共同铺设于坝体表面，可有效防止库底渗漏，实 现水库保水蓄水、扩大水资源供给的作用，可满足我国广大小水库加固防漏的 要求。
权利要求1. 一种水库库底、坝体一体化防渗结构，其特征在于它包括库底防渗体(1)、混凝土连墙(2)和坝体防渗体(3)；所述混凝土连墙(2)设置在库底防渗体(1)与坝体防渗体(3)的连接处；库底防渗体(1)包括上保护层(11)、库底土工布层(12)、下保护层(13)和打毛整平层(14)，所述库底土工布层(12)采用单膜或复合土工布制成；用来防止土工布层(12)损坏的上保护层(11)和下保护层(13)分别设置在库底土工布层(12)的上下两侧；打毛整平层(14)位于库底表面并在下保护层(13)的下侧；混凝土连墙(2)包括混凝土墙体(21)和碎石垫层(22)，碎石垫层(22)设于库底表面，混凝土连墙(21)设置在碎石垫层(22)之上；坝体防渗体(3)包括混凝土护坡层(31)、坝体土工布层(32)和底部垫层(33)，所述混凝土护坡层(31)位于坝体土工布层(32)的表面并与坝体土工布层(32)紧密结合，底部垫层(33)均匀平整设于坝体表面并位于坝体土工布层(32)的下侧。
2、 根据权利要求1所述的水库库底、坝体一体化防渗结构，其特征在于 所述库底土工布层(12)和坝体土工布层(32)均由聚乙烯塑料布制成。
3、 根据权利要求1所述的水库库底、坝体一体化防渗结构，其特征在于 所述库底土工布层(12)和坝体土工布层(32)由聚氯乙稀或柔毡或油毡或玻璃 丝布制成。
4、 根据权利要求1所述的水库库底、坝体一体化防渗结构，其特征在于-所述单膜厚度在0.2 0.5mm;复合土工布采用两布一膜或一布一膜方式制成， 膜的厚度为0.2 0.5mm，布的规格为100 500g/m2。
5、 根据权利要求1所述的水库库底、坝体一体化防渗结构，其特征在于 所述上保护层(11)的覆土厚度^0cm;下保护层(13)覆土厚度^10cm;碎石 垫层(22)厚度^20cm。
6、 根据权利要求1所述的水库库底、坝体一体化防渗结构，其特征在于 混凝土连墙(21)浇筑在碎石垫层(22)之上，且库底土工布层(12)和坝体土 工布层(32)浇筑在混凝土连墙(21)内。
7、 根据权利要求1所述的水库库底、坝体一体化防渗结构，其特征在于 混凝土护坡层(31)均匀覆盖在坝体土工布层(32)之上。
专利摘要本实用新型公开了一种水库库底、坝体一体化防渗结构，包括库底防渗体、混凝土连墙和坝体防渗体；所述混凝土连墙设置在库底防渗体与坝体防渗体的连接处；库底防渗体包括上保护层、库底土工布层、下保护层和打毛整平层，库底土工布层为主防渗层，采用单膜或复合土工布制成；用上保护层和下保护层分别设置在库底土工布层的上下两侧；打毛整平层位于库底表面并在下保护层的下侧；混凝土连墙包括混凝土墙体和碎石垫层，碎石垫层为直接铺设于库底表面的墙基底层，混凝土连墙直接浇注在碎石垫层之上，坝体防渗体包括混凝土护坡层、坝体土工布层和底部垫层。本实用新型可有效防止库底渗漏，它结构简单、造价低廉、可满足我国广大水库加固防漏的要求。
文档编号E02B3/00GK201087334SQ20072003741
公开日2008年7月16日 申请日期2007年5月15日 优先权日2007年5月15日
发明者吴玉柏, 华 张, 凤 陈, 陈龙平 申请人:江苏省水利科学研究所