【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及水利水電工程，具體涉及一種適用短窗口期的搭接式圍堰防滲結構及施工方法。
技術介紹
1、水利工程建設過程中，為永久建筑物施工建設，修建的臨時性圍護結構稱為圍堰，其主要作用是為永久建筑物建設提供干地施工條件，防止圍堰外水進入基坑。圍堰一般由土石填筑而成，其防滲結構分為：土質心墻、土質斜墻、混凝土心墻、混凝土斜墻、鋼板樁心墻及其他防滲心墻結構，防滲結構的選擇要結合工程特點、施工工期、擋水水位和防滲效果等多方面因素綜合考慮。
2、特大城市已建水庫互聯互通成為工程建設趨勢，如何既能保證水庫正常供水，又能保證新建連通工程施工進度是工程建設面臨主要問題之一。對于有外部水源入庫的水庫，其水庫水位年變幅較大，為保證新建連通工程進水塔等建筑物具備干地施工條件，圍堰高程需要高于水庫最高水位，導致圍堰高、填筑工程量大，工期長。另外，工程常常需要在低水位運行條件下修筑低圍堰，以保證進水明渠具備干地施工條件，在進水明渠施工完成后開始填筑用于擋高水位的圍堰，在此稱為高圍堰，由于高圍堰與進口段明渠布置存在交叉，高圍堰開始填筑時間需要在交叉處的明渠施工完成后方可施工。受限于以上兩點原因，可以看出水庫互聯互通工程進口段高圍堰施工存在三個顯著特點：一是圍堰高度較高，工程量大，施工期長；二是可供高圍堰施工的窗口期短，如何在短窗口期內完成高圍堰快速施工是工程必須解決的問題；三是在圍堰自重荷載作用下如何防止明渠底板發生不均勻沉降，保證結構安全。
3、從傳統圍堰防滲結構來看：土質心墻、斜墻圍堰體型較大，工程量大，施工工期長，且防滲體一般
技術實現思路
1、本專利技術解決的技術問題是：水庫互聯互通工程進口段高圍堰施工具有擋水水頭高、工程量大、施工期長等特點，但其可利用的施工窗口期很短，如何在短窗口期內完成高大圍堰快速施工，且能保證明渠底板結構安全是工程亟待解決的難題。針對此難題，本專利技術提出一種新型復合式圍堰防滲結構，既能滿足短窗口施工工期要求，又能保證分期施工防滲體連接一體化和明渠底板結構安全。
2、一種適用短窗口期的搭接式圍堰防滲結構，包括ⅰ期防滲結構、粘土連接結構和ⅱ期防滲結構，所述ⅰ期防滲結構至少部分嵌入明渠底板下方的基巖內，所述ⅰ期防滲結構頂部與所述明渠底板銜接，所述粘土連接結構對應設置于所述ⅰ期防滲結構上方的所述明渠底板頂面上，所述ⅱ期防滲結構至少部分嵌入所述粘土連接結構內，所述ⅱ期防滲結構頂面不低于圍堰頂面。
3、優選地，所述ⅰ期防滲結構包括堰基防滲墻和銜接于所述堰基防滲墻頂部的接頭混凝土，所述接頭混凝土頂部與所述明渠底板銜接。
4、優選地，所述接頭混凝土與所述明渠底板一體澆筑成型。
5、優選地，所述接頭混凝土與所述明渠底板的銜接處埋設有止水帶。
6、優選地，所述粘土連接結構包括粘土防滲層，所述粘土防滲層底面與所述明渠底板頂面銜接，所述ⅱ期防滲結構至少部分嵌入所述粘土防滲層內。
7、優選地，所述粘土防滲層斷面為梯形斷面。
8、優選地，所述粘土連接結構還包括砂礫石反濾層和石渣料防護層，所述砂礫石反濾層和石渣料防護層依次覆蓋于所述粘土防滲層頂部。
9、優選地，所述砂礫石反濾層和石渣料防護層的上下游坡比與所述粘土防滲層的上下游坡比一致。
10、優選地，所述ⅱ期防滲結構包括堰體防滲墻和堰頂碎石，所述堰體防滲墻底部嵌入所述粘土連接結構內，所述堰體防滲墻頂部與所述堰頂碎石銜接。
11、一種適用短窗口期的搭接式圍堰防滲結構的施工方法，包括以下步驟：
12、s1、低圍堰施工：在明渠引水側修筑低圍堰，為明渠、ⅰ期防滲結構、粘土連接結構施工提供干地施工條件；
13、s2、ⅰ期防滲結構施工：明渠開挖前，先施工堰基防滲墻，深入基巖不少于5m，接頭混凝土與明渠底板混凝土同期澆筑，接頭混凝土上部中間部位施工一道止水帶；
14、s3、粘土連接結構施工：明渠襯砌達到設計強度后進行粘土防滲層鋪填，粘土防滲層下部采用輕型碾壓設備碾壓密實，上部采用大型碾壓設備碾壓，粘土防滲層鋪填完成后，鋪填砂礫石反濾料及石渣料防護層并進行壓實滿足設計要求；
15、s4、圍堰填筑：圍堰采用水下填筑，同步填筑堰體石渣料及上下游拋石及塊石護面；
16、s5、ⅱ期防滲結構施工：以堰頂為工作面進行堰體防滲墻施工，嵌入粘土連接結構深度不少于4m，防滲墻施工完成后頂部進行堰頂碎石壓蓋。
17、本專利技術是對現有圍堰防滲體結構的創新和突破，可以解決短窗口期圍堰快速施工問題，相比傳統防滲墻結構本專利技術具有以下優點：
18、(1)與土質心墻、土質斜墻防滲結構相比。土質心墻、土質斜墻圍堰堰體體型大，工程量大，施工工期長，難以滿足短窗口期圍堰施工工期要求。本專利技術可采用分期施工方法，先干地施工ⅰ期防滲結構和粘土連接結構，再通過水下填筑圍堰石渣料，并在堰體頂部為工作面，施工ⅱ期防滲結構，可有效縮短施工工期以滿足段窗口工期要求。
19、(2)與混凝土防滲結構相比。單純的混凝土防滲結構分期施工，難點是如何實現分期防滲體有效連接，實際工程常常因為控制不當導致連接處出現天窗，出現滲漏通道，影響圍堰及工程安全。本專利技術通過柔性防滲結構即粘土連接結構實現分期防滲體銜接，ⅰ期防滲結構極易插入粘土連接結構的粘土層，施工工藝易控制，可從根本上防止天窗出現，確保防滲結構一體化連接。
20、本專利技術專利具有可分期、工期短、防滲體連接工藝簡單可靠、防止底板發生不均勻沉降、保證底板結構安全等顯著優點。
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1.一種適用短窗口期的搭接式圍堰防滲結構，其特征在于：包括Ⅰ期防滲結構(1)、粘土連接結構(2)和Ⅱ期防滲結構(3)，所述Ⅰ期防滲結構(1)至少部分嵌入明渠底板(4)下方的基巖(5)內，所述Ⅰ期防滲結構(1)頂部與所述明渠底板(4)銜接，所述粘土連接結構(2)對應設置于所述Ⅰ期防滲結構(1)上方的所述明渠底板(4)頂面上，所述Ⅱ期防滲結構(3)至少部分嵌入所述粘土連接結構(2)內，所述Ⅱ期防滲結構(3)頂面不低于圍堰(6)頂面。
2.根據權利要求1所述的適用短窗口期的搭接式圍堰防滲結構，其特征在于：所述Ⅰ期防滲結構(1)包括堰基防滲墻(11)和銜接于所述堰基防滲墻(11)頂部的接頭混凝土(12)，所述接頭混凝土(12)頂部與所述明渠底板(4)銜接。
3.根據權利要求2所述的適用短窗口期的搭接式圍堰防滲結構，其特征在于：所述接頭混凝土(12)與所述明渠底板(4)一體澆筑成型。
4.根據權利要求2所述的適用短窗口期的搭接式圍堰防滲結構，其特征在于：所述接頭混凝土(12)與所述明渠底板(4)的銜接處埋設有止水帶(13)。
5.根據權利要求
6.根據權利要求5所述的適用短窗口期的搭接式圍堰防滲結構，其特征在于：所述粘土防滲層(21)斷面為梯形斷面。
7.根據權利要求5所述的適用短窗口期的搭接式圍堰防滲結構，其特征在于：所述粘土連接結構(2)還包括砂礫石反濾層(22)和石渣料防護層(23)，所述砂礫石反濾層(22)和石渣料防護層(23)依次覆蓋于所述粘土防滲層(21)頂部。
8.根據權利要求7所述的適用短窗口期的搭接式圍堰防滲結構，其特征在于：所述砂礫石反濾層(22)和石渣料防護層(23)的上下游坡比與所述粘土防滲層(21)的上下游坡比一致。
9.根據權利要求1所述的適用短窗口期的搭接式圍堰防滲結構，其特征在于：所述Ⅱ期防滲結構(3)包括堰體防滲墻(31)和堰頂碎石(32)，所述堰體防滲墻(31)底部嵌入所述粘土連接結構(2)內，所述堰體防滲墻(31)頂部與所述堰頂碎石(32)銜接。
10.一種如權利要求1-9任一項所述的適用短窗口期的搭接式圍堰防滲結構的施工方法，其特征在于，包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種適用短窗口期的搭接式圍堰防滲結構，其特征在于：包括ⅰ期防滲結構(1)、粘土連接結構(2)和ⅱ期防滲結構(3)，所述ⅰ期防滲結構(1)至少部分嵌入明渠底板(4)下方的基巖(5)內，所述ⅰ期防滲結構(1)頂部與所述明渠底板(4)銜接，所述粘土連接結構(2)對應設置于所述ⅰ期防滲結構(1)上方的所述明渠底板(4)頂面上，所述ⅱ期防滲結構(3)至少部分嵌入所述粘土連接結構(2)內，所述ⅱ期防滲結構(3)頂面不低于圍堰(6)頂面。
2.根據權利要求1所述的適用短窗口期的搭接式圍堰防滲結構，其特征在于：所述ⅰ期防滲結構(1)包括堰基防滲墻(11)和銜接于所述堰基防滲墻(11)頂部的接頭混凝土(12)，所述接頭混凝土(12)頂部與所述明渠底板(4)銜接。
3.根據權利要求2所述的適用短窗口期的搭接式圍堰防滲結構，其特征在于：所述接頭混凝土(12)與所述明渠底板(4)一體澆筑成型。
4.根據權利要求2所述的適用短窗口期的搭接式圍堰防滲結構，其特征在于：所述接頭混凝土(12)與所述明渠底板(4)的銜接處埋設有止水帶(13)。
5.根據權利要求1所述的適用短窗口期的搭接式圍堰防滲結構，其特征在于：所述粘土連接結構(2...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王漢輝，閆福根，漆祖芳，鄒德兵，崔金鵬，傅興安，肖偉，肖碧，譚海，位思佳，
申請(專利權)人：長江勘測規劃設計研究有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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