申请/专利权人：黄河勘测规划设计研究院有限公司

申请日：2019-04-17

公开（公告）日：2024-03-12

公开（公告）号：CN109914459B

主分类号：E02D27/40

分类号：E02D27/40;E02D19/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.12#授权;2019.07.16#实质审查的生效;2019.06.21#公开

摘要：本发明公开一种超深坝基灌浆帷幕结构，包括垂直于坝基横断面设置的上层廊道、下层廊道和竖井，上层廊道和下层廊道相平行，下层廊道位于上层廊道的底部，上层廊道与下层廊道通过竖井相连通；由上层廊道灌浆制得第一帷幕体，由下层廊道灌浆制得第二帷幕体和第三帷幕体，第一帷幕体朝向河流的上游方向倾斜，第二帷幕体平行于河流的横断面，第三帷幕体垂直于第二帷幕体且朝向河流的上游方向，第三帷幕体与第一帷幕体搭接相连。本发明采用上下两层廊道实施坝基帷幕灌浆，第一帷幕体与第三帷幕体搭接相连，增强阻水帷幕的连续性，提高超深坝基帷幕的质量和可靠性，上层廊道与下层廊道通过竖井相连通，解决交通和通风问题，节约建设成本。

主权项：1.一种超深坝基灌浆帷幕结构，其特征在于：包括垂直于坝基横断面设置的上层廊道、下层廊道、竖井和排水孔，所述上层廊道和所述下层廊道相平行，所述下层廊道位于所述上层廊道的底部，所述上层廊道的轴线和所述下层廊道的轴线所确定的平面与坝基的底面相垂直，所述上层廊道与所述下层廊道通过所述竖井相连通，坝基上还设置横向廊道，所述横向廊道与所述上层廊道相连通，所述横向廊道自所述上层廊道起朝向河流的下游方向延伸，所述排水孔与所述上层廊道相连通，所述排水孔朝向河流的下游方向倾斜；由所述上层廊道灌浆制得第一帷幕体，由所述下层廊道灌浆制得第二帷幕体和第三帷幕体，所述第一帷幕体朝向河流的上游方向倾斜，所述第二帷幕体垂直于坝基的底面，所述第二帷幕体平行于河流的横断面，所述第三帷幕体垂直于所述第二帷幕体且朝向河流的上游方向，所述第三帷幕体与所述第一帷幕体搭接相连，所述排水孔和所述第一帷幕体分别位于所述第二帷幕体的两侧；所述上层廊道较河床建基面高10-15m，所述上层廊道与所述下层廊道之间的距离为80-100m，所述下层廊道与河床建基面之间的距离为70-90m；所述上层廊道具有两排交错设置的上层灌浆孔，两排所述上层灌浆孔朝向河流的上游方向倾斜设置，所述上层灌浆孔的轴线与所述第一帷幕体相平行，所述下层廊道具有两排交错设置的下层灌浆孔，所述上层灌浆孔和所述下层灌浆孔之间的间距均为2m，两排所述上层灌浆孔和两排所述下层灌浆孔的排距均为1m。

全文数据：一种超深坝基灌浆帷幕结构技术领域本发明涉及水利水电工程技术领域，特别是涉及一种超深坝基灌浆帷幕结构。背景技术坝基帷幕灌浆是将浆液灌入岩体或土层的裂隙、孔隙，形成连续的阻水帷幕，以减小渗流量和降低渗透压力的灌浆工程。帷幕顶部与坝体连接，底部深入相对隔水层一定深度，以阻止或减少地基中地下水的渗透。由于工程地质条件的复杂性，不同工程相对隔水层的埋深大不相同，根据坝基岩体相对隔水层的埋藏深度，大坝帷幕可分为浅层帷幕深度小于40m、深层帷幕深度大于40m、小于100m和超深层帷幕深度大于100m。在工程实例中，浅层帷幕、深层帷幕比较常见，深度不大于150m超深层帷幕也有不少成功的实例。随着西南、西北水资源的开发，地质条件复杂的地区大坝建设项目日益增多，超深帷幕工程越来越多，超深帷幕的深度也越来越深。由于各方面的原因，帷幕钻孔会产生偏斜，钻孔越深、偏差越大，钻孔偏斜会对防渗幕体的连续性产生极为不利的影响，导致防渗幕体的厚度不够或不能搭接，形成渗漏通道。特别是当帷幕深度超过200m时，超深帷幕的实施越来越难，帷幕的质量难以保证。因此，如何改变现有技术中，超深坝基帷幕结构易出现渗漏、质量难以保证的现状，是本领域技术人员亟待解决的问题。发明内容本发明的目的是提供一种超深坝基灌浆帷幕结构，以解决上述现有技术存在的问题，保证超深坝基阻水帷幕的质量，提高超深坝基阻水帷幕的可靠性。为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种超深坝基灌浆帷幕结构，包括垂直于坝基横断面设置的上层廊道、下层廊道、竖井和排水孔，所述上层廊道和所述下层廊道相平行，所述下层廊道位于所述上层廊道的底部，所述上层廊道的轴线和所述下层廊道的轴线所确定的平面与坝基的底面相垂直，所述上层廊道与所述下层廊道通过所述竖井相连通，坝基上还设置横向廊道，所述横向廊道与所述上层廊道相连通，所述横向廊道自所述上层廊道起朝向河流的下游方向延伸，所述排水孔与所述上层廊道相连通，所述排水孔朝向河流的下游方向倾斜；由所述上层廊道灌浆制得第一帷幕体，由所述下层廊道灌浆制得第二帷幕体和第三帷幕体，所述第一帷幕体朝向河流的上游方向倾斜，所述第二帷幕体垂直于坝基的底面，所述第二帷幕体平行于河流的横断面，所述第三帷幕体垂直于所述第二帷幕体且朝向河流的上游方向，所述第三帷幕体与所述第一帷幕体搭接相连，所述排水孔和所述第一帷幕体分别位于所述第二帷幕体的两侧。优选地，所述上层廊道和所述下层廊道正对设置，所述上层廊道和所述下层廊道的中线重合。优选地，所述竖井的数量为两条，两条所述竖井均垂直于所述上层廊道和所述下层廊道设置，两条所述竖井相对于所述上层廊道和所述下层廊道的中线对称设置。优选地，所述上层廊道较河床建基面高10-15m，所述上层廊道与所述下层廊道之间的距离为80-100m，所述下层廊道与河床建基面之间的距离为70-90m。优选地，所述上层廊道具有两排交错设置的上层灌浆孔，两排所述上层灌浆孔朝向河流的上游方向倾斜设置，所述上层灌浆孔的轴线与所述第一帷幕体相平行，所述下层廊道具有两排交错设置的下层灌浆孔，所述上层灌浆孔和所述下层灌浆孔之间的间距均为2m，两排所述上层灌浆孔和两排所述下层灌浆孔的排距均为1m。优选地，所述上层灌浆孔的轴线与所述上层廊道的轴线和所述下层廊道的轴线所确定的平面之间的夹角为6°-8°，所述排水孔的轴线与所述上层廊道的轴线和所述下层廊道的轴线所确定的平面之间的夹角为8°-10°，所述排水孔的底部与所述上层廊道的底面之间的距离为所述第二帷幕体的底部与所述上层廊道之间的距离的0.4-0.6倍。优选地，所述第一帷幕体与所述上层廊道的轴线和所述下层廊道的轴线所确定的平面之间的夹角为6°，所述排水孔的轴线与所述上层廊道的轴线和所述下层廊道的轴线所确定的平面之间的夹角为9°。优选地，所述第一帷幕体与所述第三帷幕体呈十字形交叉搭接，所述第三帷幕体的底部与所述第一帷幕体的底部之间的距离为5-10m。优选地，所述第一帷幕体的厚度自所述上层廊道起向着远离所述上层廊道的方向逐渐加厚，所述第二帷幕体的厚度自所述下层廊道起向着远离所述下层廊道的方向逐渐加厚。本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明的超深坝基灌浆帷幕结构，包括垂直于坝基横断面设置的上层廊道、下层廊道、竖井和排水孔，上层廊道和下层廊道相平行，下层廊道位于上层廊道的底部，上层廊道的轴线和下层廊道的轴线所确定的平面与坝基的底面相垂直，上层廊道与下层廊道通过竖井相连通，坝基上还设置横向廊道，横向廊道与上层廊道相连通，横向廊道自上层廊道起朝向河流的下游方向延伸，排水孔与上层廊道相连通，排水孔朝向河流的下游方向倾斜；由上层廊道灌浆制得第一帷幕体，由下层廊道灌浆制得第二帷幕体和第三帷幕体，第一帷幕体朝向河流的上游方向倾斜，第二帷幕体垂直于坝基的底面，第二帷幕体平行于河流的横断面，第三帷幕体垂直于第二帷幕体且朝向河流的上游方向，第三帷幕体与第一帷幕体搭接相连，排水孔和第一帷幕体分别位于第二帷幕体的两侧。本发明的超深坝基灌浆帷幕结构，采用上下两层廊道实施帷幕灌浆，第一帷幕体与第三帷幕体搭接相连，增强阻水帷幕的连续性，提高超深坝基帷幕的质量和可靠性，上层廊道与下层廊道通过竖井相连通，解决交通和通风问题，节约建设成本。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明的超深坝基灌浆帷幕结构以及坝体的正视方向示意图；图2为图1中沿A-A向的剖切示意图；图3为图1中沿B-B向的剖切示意图；图4为图2中沿C-C向的剖切示意图；其中，1为上层廊道，2为下层廊道，3为竖井，4为排水孔，5为第一帷幕体，6为第二帷幕体，7为第三帷幕体，8为横向廊道，9为上层灌浆孔，10为坝基，11为设计帷幕灌浆底线，附图中箭头处代表河流上游方向。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明的目的是提供一种超深坝基灌浆帷幕结构，以解决上述现有技术存在的问题，保证超深坝基阻水帷幕的质量，提高超深坝基阻水帷幕的可靠性。为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。请参考图1-4，其中，图1为本发明的超深坝基灌浆帷幕结构以及坝体的正视方向示意图，图2为图1中沿A-A向的剖切示意图，图3为图1中沿B-B向的剖切示意图，图4为图2中沿C-C向的剖切示意图。本发明提供一种超深坝基灌浆帷幕结构，包括垂直于坝基横断面设置的上层廊道1、下层廊道2、竖井3和排水孔4，上层廊道1和下层廊道2相平行，下层廊道2位于上层廊道1的底部，上层廊道1的轴线和下层廊道2的轴线所确定的平面与坝基的底面相垂直，上层廊道1与下层廊道2通过竖井3相连通，坝基上还设置横向廊道8，横向廊道8与上层廊道1相连通，横向廊道8自上层廊道1起朝向河流的下游方向延伸，排水孔4与上层廊道1相连通，排水孔4朝向河流的下游方向倾斜。由上层廊道1灌浆制得第一帷幕体5，由下层廊道2灌浆制得第二帷幕体6和第三帷幕体7，第一帷幕体5朝向河流的上游方向倾斜，第二帷幕体6垂直于坝基的底面，第二帷幕体6平行于河流的横断面，第三帷幕体7垂直于第二帷幕体6且朝向河流的上游方向，第三帷幕体7与第一帷幕体5搭接相连，排水孔4和第一帷幕体5分别位于第二帷幕体6的两侧。本发明的超深坝基灌浆帷幕结构，采用上下两层廊道实施帷幕灌浆，第一帷幕体5与第三帷幕体7搭接相连，增强阻水帷幕的连续性，提高超深坝基帷幕的质量和可靠性，上层廊道1与下层廊道2通过竖井3相连通，解决交通和通风问题，节约建设成本。具体地，上层廊道1和下层廊道2均平行于河流的横断面，横向廊道8能够解决施工期间交通和通风问题，上层廊道1和下层廊道2正对设置，下层廊道2的长度较上层廊道1的长度短，上层廊道1和下层廊道2的中线重合。其中，竖井3的数量为两条，两条竖井3均垂直于上层廊道1和下层廊道2设置，两条竖井3相对于上层廊道1和下层廊道2的中线对称设置，两条廊道分别设置于河床的左右两岸，起到运行期交通和通风的作用。在本具体实施方式中，因坝基帷幕深度超过200m，即上层廊道1与设计帷幕灌浆底线之间的距离大于200m，根据坝基帷幕总深度，设置上层廊道1与下层廊道2之间的距离为80-100m，上层廊道1较开挖后的河床建基面高10-15m，下层廊道2与河床建基面之间的距离为70-90m。更具体地，上层廊道1具有两排交错设置的上层灌浆孔9，两排上层灌浆孔9朝向河流的上游方向倾斜设置，上层灌浆孔9的轴线与第一帷幕体5相平行，上层灌浆孔9与第一帷幕体5的倾斜方向一致便于实施帷幕灌浆，下层廊道2具有两排交错设置的下层灌浆孔，上层灌浆孔9和下层灌浆孔均交错设置，有利于灌浆均匀、增强灌浆帷幕的阻水性能，上层灌浆孔9和下层灌浆孔之间的间距均为2m，两排上层灌浆孔9和两排下层灌浆孔的排距均为1m。进一步地，上层灌浆孔9的轴线与上层廊道1的轴线和下层廊道2的轴线所确定的平面之间的夹角为6°-8°，排水孔4的轴线与上层廊道1的轴线和下层廊道2的轴线所确定的平面之间的夹角为8°-10°，排水孔4的底部与上层廊道1的底面之间的距离为第二帷幕体6的底部与上层廊道1之间的距离的0.4-0.6倍，即排水孔4的深度为帷幕总深度的0.4-0.6倍。在本具体实施方式中，第一帷幕体5与上层廊道1的轴线和下层廊道2的轴线所确定的平面之间的夹角为6°，第一帷幕体5与垂直面之间的夹角为6°，朝向上游方向倾斜，排水孔4的轴线与上层廊道1的轴线和下层廊道2的轴线所确定的平面之间的夹角为9°，排水孔4的轴线与垂直面之间的夹角为9°，朝向河流下游方向倾斜。更进一步地，第一帷幕体5与第三帷幕体7呈十字形交叉搭接，增强帷幕整体连续性，第三帷幕体7的底部与第一帷幕体5的底部之间的距离为5-10m，即第一帷幕体5的底部的绝对高程较下层廊道2的底部的绝对高程低5-10m，保证搭接质量，确保阻水帷幕的可靠性。为了进一步提高帷幕整体的阻水性能，防止渗漏，第一帷幕体5的厚度自上层廊道1起向着远离上层廊道1的方向逐渐加厚，第二帷幕体6的厚度自下层廊道2起向着远离下层廊道2的方向逐渐加厚。本发明的超深坝基灌浆帷幕结构，设置上层廊道1和下层廊道2，分别对第一帷幕体5和第二帷幕体6以及第三帷幕体7实施灌浆，第一帷幕体5朝向河流上游方向倾斜，第二帷幕体6为垂直帷幕，第三帷幕体7为水平帷幕，第三帷幕体7和第一帷幕体5搭接相连，保证了阻水帷幕的整体连续性，提高了帷幕阻水性能。上层廊道1和下层廊道2之间通过竖井3相连通，解决运行期间交通和通风的问题，节约建设成本。本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

权利要求：1.一种超深坝基灌浆帷幕结构，其特征在于：包括垂直于坝基横断面设置的上层廊道、下层廊道、竖井和排水孔，所述上层廊道和所述下层廊道相平行，所述下层廊道位于所述上层廊道的底部，所述上层廊道的轴线和所述下层廊道的轴线所确定的平面与坝基的底面相垂直，所述上层廊道与所述下层廊道通过所述竖井相连通，坝基上还设置横向廊道，所述横向廊道与所述上层廊道相连通，所述横向廊道自所述上层廊道起朝向河流的下游方向延伸，所述排水孔与所述上层廊道相连通，所述排水孔朝向河流的下游方向倾斜；由所述上层廊道灌浆制得第一帷幕体，由所述下层廊道灌浆制得第二帷幕体和第三帷幕体，所述第一帷幕体朝向河流的上游方向倾斜，所述第二帷幕体垂直于坝基的底面，所述第二帷幕体平行于河流的横断面，所述第三帷幕体垂直于所述第二帷幕体且朝向河流的上游方向，所述第三帷幕体与所述第一帷幕体搭接相连，所述排水孔和所述第一帷幕体分别位于所述第二帷幕体的两侧。2.根据权利要求1所述的超深坝基灌浆帷幕结构，其特征在于：所述上层廊道和所述下层廊道正对设置，所述上层廊道和所述下层廊道的中线重合。3.根据权利要求2所述的超深坝基灌浆帷幕结构，其特征在于：所述竖井的数量为两条，两条所述竖井均垂直于所述上层廊道和所述下层廊道设置，两条所述竖井相对于所述上层廊道和所述下层廊道的中线对称设置。4.根据权利要求1所述的超深坝基灌浆帷幕结构，其特征在于：所述上层廊道较河床建基面高10-15m，所述上层廊道与所述下层廊道之间的距离为80-100m，所述下层廊道与河床建基面之间的距离为70-90m。5.根据权利要求1所述的超深坝基灌浆帷幕结构，其特征在于：所述上层廊道具有两排交错设置的上层灌浆孔，两排所述上层灌浆孔朝向河流的上游方向倾斜设置，所述上层灌浆孔的轴线与所述第一帷幕体相平行，所述下层廊道具有两排交错设置的下层灌浆孔，所述上层灌浆孔和所述下层灌浆孔之间的间距均为2m，两排所述上层灌浆孔和两排所述下层灌浆孔的排距均为1m。6.根据权利要求5所述的超深坝基灌浆帷幕结构，其特征在于：所述上层灌浆孔的轴线与所述上层廊道的轴线和所述下层廊道的轴线所确定的平面之间的夹角为6°-8°，所述排水孔的轴线与所述上层廊道的轴线和所述下层廊道的轴线所确定的平面之间的夹角为8°-10°，所述排水孔的底部与所述上层廊道的底面之间的距离为所述第二帷幕体的底部与所述上层廊道之间的距离的0.4-0.6倍。7.根据权利要求5所述的超深坝基灌浆帷幕结构，其特征在于：所述第一帷幕体与所述上层廊道的轴线和所述下层廊道的轴线所确定的平面之间的夹角为6°，所述排水孔的轴线与所述上层廊道的轴线和所述下层廊道的轴线所确定的平面之间的夹角为9°。8.根据权利要求1所述的超深坝基灌浆帷幕结构，其特征在于：所述第一帷幕体与所述第三帷幕体呈十字形交叉搭接，所述第三帷幕体的底部与所述第一帷幕体的底部之间的距离为5-10m。9.根据权利要求1所述的超深坝基灌浆帷幕结构，其特征在于：所述第一帷幕体的厚度自所述上层廊道起向着远离所述上层廊道的方向逐渐加厚，所述第二帷幕体的厚度自所述下层廊道起向着远离所述下层廊道的方向逐渐加厚。

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