本發(fā)明涉及水利技術(shù)領(lǐng)域，特別是用于新建土壩及用于根治病險(xiǎn)土壩的土工膜防滲排水系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的用于新建土壩及用于根治病險(xiǎn)土壩的土工膜防滲排水系統(tǒng)，其原理都是基于將壩體迎水面內(nèi)設(shè)有土工膜的斜墻視為理想化的一堵整體的、不透水的截水斜墻，該斜墻把庫水與原壩體隔開，從而阻止水庫水滲入壩體，壩內(nèi)的浸潤線大幅度下降，壩后的滲流量極大的減少，完全是靠“堵”發(fā)揮著作用。

采用這樣技術(shù)的用于新建土壩及用于根治病險(xiǎn)土壩的土工膜防滲排水系統(tǒng)在土工膜完全隔水的理想化前提下當(dāng)然可以使用，但因?yàn)樗菬o孔不入的，所以實(shí)際工程中這堵斜墻并不是絕對不透水的。在土工膜局部破孔滲水時(shí)，如無完善的膜下滲水的排水系統(tǒng)，現(xiàn)有技術(shù)的用于新建土壩及用于根治病險(xiǎn)土壩的土工膜防滲排水系統(tǒng)使用效果還不夠理想。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有的基于土工膜工藝的土壩防滲結(jié)構(gòu)技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)更合理、具有完善的膜下滲水的排水系統(tǒng)，使用效果更理想的用于新建土壩及用于根治病險(xiǎn)土壩的土工膜防滲排水系統(tǒng)。

本發(fā)明為達(dá)到上述技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案是：用于根治病險(xiǎn)土壩的土工膜防滲排水系統(tǒng)，包括鋪設(shè)在土壩迎水坡面上的水泥土護(hù)層、鋪設(shè)在水泥土護(hù)層上的砂墊層、鋪設(shè)在砂墊層上的土工膜、鋪設(shè)在土工膜上的土工布、鋪設(shè)在土工布上的膜上防護(hù)層；土壩迎水坡面上間距設(shè)置有多道抗滑槽；所述的抗滑槽兼作排水槽；土壩迎水面沿坡腳設(shè)置有一道混凝土截水墻，截水墻體內(nèi)的一側(cè)部設(shè)置有集水池；排水槽與集水池上部連通，集水池下部通過水平設(shè)置的壩底排水管穿過土壩底部連通至土壩的排水棱體外；砂墊層包括鋪設(shè)在水泥土護(hù)層上的粗砂墊層和鋪設(shè)在粗砂墊層上的細(xì)砂墊層；膜上防護(hù)層包括從上到下依次設(shè)置的面護(hù)層、中護(hù)層、粘性土壤層。

所述的水泥土護(hù)層、砂墊層、土工膜、土工布四者均是沿土壩迎水坡面與各排水槽體共同構(gòu)成的曲面鋪設(shè)的；所述的排水槽的設(shè)置分布為每升高3m壩高設(shè)置一道排水槽；所述的排水槽沿土壩迎水坡面的橫向設(shè)置有i＝0.6％的坡度，各排水槽的斜坡朝向設(shè)置有集水池的一側(cè)下傾，各排水槽的斜坡末端處的排水槽底面與土工膜的下方間均設(shè)有三通接頭，各三通接頭的中間旁路口作為坡側(cè)排水接頭插設(shè)在對應(yīng)的排水槽內(nèi)，三通接頭的兩直通口通過對應(yīng)直管依次串接后整體作為坡側(cè)排水匯流管，坡側(cè)排水匯流管的底端口與集水池上部連通；所述的粗砂墊層的鋪設(shè)厚度是10cm；所述的細(xì)砂墊層的鋪設(shè)厚度是10cm。

所述的面護(hù)層是干砌塊石護(hù)坡層；所述的中護(hù)層是片石墊層。

所述的面護(hù)層是混凝土板護(hù)坡層，混凝土板護(hù)坡層所用混凝土板的規(guī)格是40×60×6cm；所述的中護(hù)層是砂卵石墊層，砂卵石墊層的厚度是10cm。

所述的壩底排水管的出口端上設(shè)有水表；所述的土壩迎水坡面的坡度是1∶2-2.25；所述的面護(hù)層上表面的坡度是1∶2-2.25。

用于新建土壩的土工膜防滲排水系統(tǒng)，包括鋪設(shè)在粘性斜墻土壩迎水坡面上的水泥土護(hù)層、鋪設(shè)在水泥土護(hù)層上的砂墊層、鋪設(shè)在砂墊層上的土工膜、鋪設(shè)在土工膜上的土工布、鋪設(shè)在土工布上的膜上防護(hù)層；土壩迎水坡面上間距設(shè)置有多道抗滑槽；所述的抗滑槽兼作排水槽；土壩迎水面沿坡腳設(shè)置有一道混凝土截水墻，截水墻體內(nèi)的一側(cè)部設(shè)置有集水池；排水槽與集水池上部連通，集水池下部通過水平設(shè)置的壩底排水管穿過土壩底部連通至土壩的排水棱體外；砂墊層包括鋪設(shè)在水泥土護(hù)層上的粗砂墊層和鋪設(shè)在粗砂墊層上的細(xì)砂墊層；膜上防護(hù)層包括從上到下依次設(shè)置的面護(hù)層、中護(hù)層、粘性土壤層；所述的截水墻前與截水墻間距設(shè)置有坡角截滲墻；所述的面護(hù)層的坡腳設(shè)置在坡角截滲墻上，所述的面護(hù)層的表面坡度是1∶2-2.25；所述的水泥土護(hù)層的表面坡度是1∶1.5。

所述的水泥土護(hù)層、砂墊層、土工膜、土工布四者均是沿土壩迎水坡面與各排水槽體共同構(gòu)成的曲面鋪設(shè)的；所述的排水槽的設(shè)置分布為每升高3m壩高設(shè)置一道排水槽；所述的排水槽沿土壩迎水坡面的橫向設(shè)置有i＝0.6％的坡度，各排水槽的斜坡朝向設(shè)置有集水池的一側(cè)下傾，各排水槽的斜坡末端處的排水槽底面與土工膜的下方間均設(shè)有三通接頭，各三通接頭的中間旁路口作為坡側(cè)排水接頭插設(shè)在對應(yīng)的排水槽內(nèi)，三通接頭的兩直通口通過對應(yīng)直管依次串接后整體作為坡側(cè)排水匯流管，坡側(cè)排水匯流管的底端口與集水池上部連通；所述的粗砂墊層的鋪設(shè)厚度是10cm；所述的細(xì)砂墊層的鋪設(shè)厚度是10cm。

所述的面護(hù)層是干砌塊石護(hù)坡層；所述的中護(hù)層是片石墊層。

所述的面護(hù)層是混凝土板護(hù)坡層，混凝土板護(hù)坡層所用混凝土板的規(guī)格是40×60×6cm；所述的中護(hù)層是砂卵石墊層，砂卵石墊層的厚度是10cm。

所述的壩底排水管的出口端上設(shè)有水表。

本發(fā)明的有益效果是：

對于病險(xiǎn)土壩由于所述的抗滑槽兼作排水槽；土壩迎水面沿坡腳設(shè)置有一道混凝土截水墻，截水墻體內(nèi)的一側(cè)部設(shè)置有集水池；排水槽與集水池上部連通，集水池下部通過水平設(shè)置的壩底排水管穿過土壩底部連通至土壩的排水棱體外；砂墊層包括鋪設(shè)在水泥土護(hù)層上的粗砂墊層和鋪設(shè)在粗砂墊層上的細(xì)砂墊層；膜上防護(hù)層包括從上到下依次設(shè)置的面護(hù)層、中護(hù)層、粘性土壤層。

對于新建土壩除了上述的結(jié)構(gòu)，在所述的截水墻前與截水墻間距設(shè)置有坡角截滲墻；所述的面護(hù)層的坡腳設(shè)置在坡角截滲墻上，所述的面護(hù)層的表面坡度是1∶2-2.25；所述的水泥土護(hù)層的表面坡度是1∶1.5。

因此，當(dāng)土工膜12施工時(shí)連接處有缺陷或使用過程中有破損造成庫水滲入土工膜12的膜下時(shí)，會(huì)被設(shè)有橫向坡度的各級(jí)排水槽4快速疏排至坡側(cè)排水匯流管14，對應(yīng)級(jí)排水槽4未被排盡的膜下滲水也會(huì)沿砂墊層7導(dǎo)流至下一級(jí)的排水槽4繼續(xù)加以疏排，總之吃水線以下任何部位的膜下滲水都會(huì)被縱橫向設(shè)置的排水系統(tǒng)快速地匯集到集水池2并通過壩底排水管3排出至壩的背水坡一方，這樣就可確保土壩的浸潤線低平乃至完全消除浸潤線，通過“堵”與“疏”的結(jié)合，確保土壩的安全。使用效果更理想。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。其中：

圖1是用于根治病險(xiǎn)土壩的土工膜防滲排水系統(tǒng)的整體示意圖；

圖2是用于根治病險(xiǎn)土壩的土工膜防滲排水系統(tǒng)中的一個(gè)視向的剖面示意圖；

圖3是圖2中的局部放大示意圖；

圖4是用于新建土壩的土工膜防滲排水系統(tǒng)的示意圖；

圖5是用于新建土壩的土工膜防滲排水系統(tǒng)中的一個(gè)視向的局部剖面示意圖；

圖6是本發(fā)明中的膜下排水匯流示意圖；

圖7是本發(fā)明中的坡側(cè)排水匯流管部分的示意圖。

附圖中的標(biāo)記編號(hào)說明如下：截水墻1、集水池2、壩底排水管3、排水槽4、排水棱體5、水表6、砂墊層7、面護(hù)層8、中護(hù)層9、粘性土壤層10、土工布11、土工膜12、坡側(cè)排水接頭13、坡側(cè)排水匯流管14、水泥土護(hù)層15、土壩迎水坡面16、坡角截滲墻17

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的實(shí)施例1，如圖1、圖2、圖3、圖6、圖7所示，用于根治病險(xiǎn)土壩的土工膜防滲排水系統(tǒng)，包括鋪設(shè)在土壩迎水坡面16上的水泥土護(hù)層15、鋪設(shè)在水泥土護(hù)層15上的砂墊層7、鋪設(shè)在砂墊層7上的土工膜12、鋪設(shè)在土工膜12上的土工布11、鋪設(shè)在土工布11上的膜上防護(hù)層；土壩迎水坡面16上間距設(shè)置有多道抗滑槽；所述的抗滑槽兼作排水槽4；土壩迎水面沿坡腳設(shè)置有一道混凝土截水墻1，截水墻1體內(nèi)的一側(cè)部設(shè)置有集水池2；排水槽4與集水池2上部連通，集水池2下部通過水平設(shè)置的壩底排水管3穿過土壩底部連通至土壩的排水棱體5外；砂墊層7包括鋪設(shè)在水泥土護(hù)層15上的粗砂墊層和鋪設(shè)在粗砂墊層上的細(xì)砂墊層；膜上防護(hù)層包括從上到下依次設(shè)置的面護(hù)層8、中護(hù)層9、粘性土壤層10。

所述的水泥土護(hù)層15、砂墊層7、土工膜12、土工布11四者均是沿土壩迎水坡面16與各排水槽4體共同構(gòu)成的曲面鋪設(shè)的；所述的排水槽4的設(shè)置分布為每升高3m壩高設(shè)置一道排水槽4；所述的排水槽4沿土壩迎水坡面16的橫向設(shè)置有i＝0.6％的坡度，各排水槽4的斜坡朝向設(shè)置有集水池2的一側(cè)下傾，各排水槽4的斜坡末端處的排水槽4底面與土工膜12的下方間均設(shè)有三通接頭，各三通接頭的中間旁路口作為坡側(cè)排水接頭13插設(shè)在對應(yīng)的排水槽4內(nèi)，三通接頭的兩直通口通過對應(yīng)直管依次串接后整體作為坡側(cè)排水匯流管14，坡側(cè)排水匯流管14的底端口與集水池2上部連通；所述的粗砂墊層的鋪設(shè)厚度是10cm；所述的細(xì)砂墊層的鋪設(shè)厚度是10cm。

所述的面護(hù)層8是干砌塊石護(hù)坡層；所述的中護(hù)層9是片石墊層。

所述的面護(hù)層8是混凝土板護(hù)坡層，混凝土板護(hù)坡層所用混凝土板的規(guī)格是40×60×6cm；所述的中護(hù)層9是砂卵石墊層，砂卵石墊層的厚度是10cm。

所述的壩底排水管3的出口端上設(shè)有水表6；所述的土壩迎水坡面16的坡度是1∶2-2.25；所述的面護(hù)層8上表面的坡度是1∶2-2.25。

本發(fā)明的實(shí)施例2，如圖4、圖5、圖6、圖7所示，用于新建土壩的土工膜防滲排水系統(tǒng)，包括鋪設(shè)在粘性斜墻土壩迎水坡面16上的水泥土護(hù)層15、鋪設(shè)在水泥土護(hù)層15上的砂墊層7、鋪設(shè)在砂墊層7上的土工膜12、鋪設(shè)在土工膜12上的土工布11、鋪設(shè)在土工布11上的膜上防護(hù)層；土壩迎水坡面16上間距設(shè)置有多道抗滑槽；所述的抗滑槽兼作排水槽4；土壩迎水面沿坡腳設(shè)置有一道混凝土截水墻1，截水墻1體內(nèi)的一側(cè)部設(shè)置有集水池2；排水槽4與集水池2上部連通，集水池2下部通過水平設(shè)置的壩底排水管3穿過土壩底部連通至土壩的排水棱體5外；砂墊層7包括鋪設(shè)在水泥土護(hù)層15上的粗砂墊層和鋪設(shè)在粗砂墊層上的細(xì)砂墊層；膜上防護(hù)層包括從上到下依次設(shè)置的面護(hù)層8、中護(hù)層9、粘性土壤層10；所述的截水墻1前與截水墻1間距設(shè)置有坡角截滲墻17；所述的面護(hù)層8的坡腳設(shè)置在坡角截滲墻17上，所述的面護(hù)層8的表面坡度是1∶2-2.25；所述的水泥土護(hù)層15的表面坡度是1∶1.5。

所述的水泥土護(hù)層15、砂墊層7、土工膜12、土工布11四者均是沿土壩迎水坡面16與各排水槽4體共同構(gòu)成的曲面鋪設(shè)的；所述的排水槽4的設(shè)置分布為每升高3m壩高設(shè)置一道排水槽4；所述的排水槽4沿土壩迎水坡面16的橫向設(shè)置有i＝0.6％的坡度，各排水槽4的斜坡朝向設(shè)置有集水池2的一側(cè)下傾，各排水槽4的斜坡末端處的排水槽4底面與土工膜12的下方間均設(shè)有三通接頭，各三通接頭的中間旁路口作為坡側(cè)排水接頭13插設(shè)在對應(yīng)的排水槽4內(nèi)，三通接頭的兩直通口通過對應(yīng)直管依次串接后整體作為坡側(cè)排水匯流管14，坡側(cè)排水匯流管14的底端口與集水池2上部連通；所述的粗砂墊層的鋪設(shè)厚度是10cm；所述的細(xì)砂墊層的鋪設(shè)厚度是10cm。

所述的面護(hù)層8是干砌塊石護(hù)坡層；所述的中護(hù)層9是片石墊層。

所述的面護(hù)層8是混凝土板護(hù)坡層，混凝土板護(hù)坡層所用混凝土板的規(guī)格是40×60×6cm；所述的中護(hù)層9是砂卵石墊層，砂卵石墊層的厚度是10cm。

所述的壩底排水管3的出口端上設(shè)有水表6。

補(bǔ)充說明：本發(fā)明設(shè)計(jì)的新建土壩指的是粘土斜墻壩，在新建土壩的防滲加固工程中其土工膜12膜上防滲、膜下排水的防滲體結(jié)構(gòu)是布設(shè)在壩內(nèi)粘土斜墻背部。以往的土壩防滲工程，由于沒有在防滲體中的土工膜12下設(shè)置一套完整的縱、橫向排水體系，導(dǎo)致防滲工程竣工后，土壩壩體內(nèi)仍存在高低不同的浸潤線，也就是水庫中的水仍滲入壩體，從而產(chǎn)生滲透破壞，威脅土壩安全。這種在土壩土工膜防滲加固工程中把抗滑槽和膜下縱橫向排水槽4布置在一起使各排水槽4間分別形成各自獨(dú)立的防滲排水子系統(tǒng)這就使得兩槽間一旦出現(xiàn)膜破孔引起的滲漏也不會(huì)影響整個(gè)土壩的防滲效果，而且在工程管理中也能及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處理。

本發(fā)明的設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)：當(dāng)土工膜12施工時(shí)連接有缺陷或使用過程中有破損造成庫水滲入土工膜12的膜下時(shí)，會(huì)被縱橫向設(shè)置的排水系統(tǒng)快速地匯集到集水池2并通過壩底排水管3排出至壩的背水坡一方，可確保土壩的浸潤線低平乃至完全消除浸潤線，土壩浸潤線的監(jiān)控可通過在壩身的多個(gè)適當(dāng)處設(shè)置浸潤線觀測管及配套裝置來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明通過“堵”與“疏”的結(jié)合，確保土壩的安全。

本發(fā)明的技術(shù)機(jī)理既是根治病險(xiǎn)土壩的綱，也是預(yù)防新建土壩產(chǎn)生新的病險(xiǎn)庫的綱。用于壩底排水管3的規(guī)格可用Φ100的排水管3，根治病險(xiǎn)土壩時(shí)壩底排水管3的設(shè)置可用ZT-32型非開挖鋪管鉆機(jī)施工，新建土壩的壩底排水管3的設(shè)置則可采用岸邊預(yù)埋。