理论教育 防渗墙与顶部防渗土体的连接构造设计优化

防渗墙与顶部防渗土体的连接构造设计优化

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:防渗墙顶部伸入坝体防渗体的高度应满足防渗体本身的渗透稳定要求以及接触渗径要求。由于防渗墙与覆盖层沉陷的差异,土坝坝体或防渗土体在靠近防渗墙处会产生较大的不均匀沉降和应力集中,如果处理不当,可能导致防渗体与墙体在沉降过程中脱离或造成防渗墙裂缝,产生集中渗漏。

防渗墙与顶部防渗土体的连接构造设计优化

防渗墙顶部伸入坝体防渗体的高度应满足防渗体本身的渗透稳定要求以及接触渗径要求。由于防渗墙与覆盖层沉陷的差异,土坝坝体或防渗土体在靠近防渗墙处会产生较大的不均匀沉降和应力集中,如果处理不当,可能导致防渗体与墙体在沉降过程中脱离或造成防渗墙裂缝,产生集中渗漏。为了避免这一问题的发生,一般应将混凝土防渗墙顶部插入土质坝体防渗体,其高度宜为1/10水头,满足接触渗透要求;对于高坝,由于深混凝土防渗墙和心墙连接部位的侧压力比低坝稍大,使土体与防渗墙接触允许渗透坡降比低坝也稍大,因此防渗墙深入顶部防渗体高度可适当降低,或根据渗流计算确定;对于低坝应不低于2m。

插入坝体防渗体的防渗墙顶部应作成光滑的楔形或Y形、活塞式等(见图4-7),可采用立模现浇方式,与旧混凝土之间的冷缝要凿毛冲洗或制作键槽。另外,插入段应设横向伸缩缝,缝间设止水(见图4-8)。

图4-7 防渗墙与顶部防渗体的连接构造

(a)榫形接头;(b)Y形接头;(c)活塞式接头;(d)墙顶廊道

需要说明的是,上述插入坝体防渗体的防渗墙顶部的形式是对一般普通混凝土防渗墙而言的,对于Y形与活塞式塑性混凝土防渗墙不一定适用,因为可能会产生比较大的应力集中而使墙体破坏,因此运用这两种形式需慎重。

插入土坝坝体的防渗墙需要在墙顶设塑性土料区(见图4-9),以调整沉降差和限制坝体土料塑性变形区。印度的奥伯拉、加拿大的马尼克3号坝及大角坝,我国的碧口坝、小浪底(斜心墙)坝等许多高土石坝都设置了塑性土料区。

图4-8 防渗墙墙顶构造简图(www.daowen.com)

1—防渗墙;2—楔形体;3—止水;4—键槽;5—插筋

图4-9 墙顶塑性土区

1—心墙;2—防渗墙;3—坝壳;4—塑性土料区;5—砂砾石层

塑性土料区一般用高塑性土料填筑,要求具有足够的压缩性,应在较高含水量下压实,一般应大于最优含水量2%。1964年建成的印度奥伯拉防渗墙顶部建有钢筋混凝土帽,且在墙顶填筑了一块高塑性土体,其填筑含水量大于最优含水量5%,土料的液限大于40%;希腊的皮尼欧斯土坝的高塑性土料平均液限为40%,也是在高于最优含水量5%的情况下压实;我国1974年建成的碧口电站大坝防渗墙墙顶上填筑了一块宽4m高5m的高塑性土体,小浪底大坝防渗墙顶部也设了同样尺寸的高塑性土区。

当防渗墙在土坝前的黏土铺盖下时,可采用如图4-10所示的构造型式。

图4-10 防渗墙与铺盖接头构造(单位:m)

1—混凝土防渗墙;2—回填黏土;3—砂砾料保护层;4—原黏土铺盖;5—坝坡干砌石;6—覆盖层

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