本發(fā)明涉及水工結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域，具體涉及一種組合壩型及其建造方法。

背景技術(shù)：

瀝青混凝土心墻壩是壩體中部設(shè)置瀝青混凝土墻作為防滲體的土石壩，瀝青混凝土心墻一般采用垂直型，也有略?xún)A向上游的。當(dāng)瀝青混凝土墻位于壩體中部且稍?xún)A向上游時(shí)，也可稱(chēng)為瀝青混凝土斜心墻壩。由于瀝青混凝土具有良好的防滲和適應(yīng)變形的性能，因此可作為土石壩的防滲心墻。相比傳統(tǒng)的黏性土防滲心墻，瀝青混凝土心墻防滲的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在瀝青混凝土的施工受降雨和低溫的影響小、瀝青混凝土心墻壩不需要填筑高質(zhì)量的堆石料或者說(shuō)對(duì)壩體填料質(zhì)量要求低、瀝青混凝土具有較強(qiáng)的塑性使得瀝青混凝土心墻對(duì)壩基變形適應(yīng)能力強(qiáng)等方面。由于具有上述優(yōu)越性，瀝青混凝土心墻壩已發(fā)展成為土石壩中的主要壩型之一，在水利工程中的應(yīng)用逐年增多。

瀝青混凝土心墻壩作為土石壩的一種類(lèi)型，其優(yōu)點(diǎn)是突出的，比如其對(duì)地基的要求較低，協(xié)調(diào)變形的能力強(qiáng)，甚至可以直接修筑在深厚覆蓋層地基上，但其缺點(diǎn)也是不容忽視的。由于壩體是用堆石料填筑的，其抗沖刷破壞能力很低，不允許壩頂漫流，作為水庫(kù)泄洪建筑物的溢洪道需要與壩體分離布置，不能直接布置在壩體上。因此，溢洪道的布置條件有時(shí)會(huì)成為決定瀝青混凝土心墻壩能否被選用的關(guān)鍵因素之一。

混凝土重力壩是主要的攔河大壩類(lèi)型之一，在水利工程中應(yīng)用非常廣泛。相比瀝青混凝土心墻壩，混凝土重力壩的特點(diǎn)是體積小，泄洪建筑物布置簡(jiǎn)單?；炷林亓蔚男购榻ㄖ锟梢栽O(shè)計(jì)為橫穿壩體的泄洪孔，也可設(shè)計(jì)為壩頂溢流的泄洪溢流堰。盡管如此，混凝土重力壩也是有缺點(diǎn)的。由于混凝土重力壩的自重大、協(xié)調(diào)變形的能力較低，因此其對(duì)地基的要求較高，通常要求地基至少為中等風(fēng)化的巖石地基。因此，決定混凝土重力壩在水利工程中能否作為攔河大壩被選用的決定性因素通常不是泄洪建筑物的布置問(wèn)題，而往往是地基的條件。

當(dāng)水利工程的壩址區(qū)地形條件為河谷開(kāi)闊且不具備布置岸邊溢洪道條件，地質(zhì)條件為河谷局部覆蓋層深厚、一側(cè)或兩側(cè)巖石地基承載力高且埋深不大時(shí)，選擇合適的攔河大壩類(lèi)型并非易事。由于河谷局部覆蓋層深厚，瀝青混凝土心墻壩似乎可以選擇，但是，由于河谷開(kāi)闊且不具備布置岸邊溢洪道條件，使得瀝青混凝土心墻壩的實(shí)施難度陡增。由于巖石地基承載力高且埋深不大、河谷開(kāi)闊且不具備布置岸邊溢洪道條件，混凝土重力壩似乎是不錯(cuò)的選擇，但是，由于河谷局部覆蓋層深厚，壩基開(kāi)挖難度很大，使得混凝土重力壩的實(shí)施也不易。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種瀝青混凝土心墻壩與混凝土重力壩的組合壩型及其建造方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的而采用的技術(shù)方案是這樣的，一種瀝青混凝土心墻壩與混凝土重力壩的組合壩型，包括瀝青混凝土心墻壩段和混凝土重力壩段，以及銜接瀝青混凝土心墻壩段和混凝土重力壩段的混凝土過(guò)渡壩段。

所述瀝青混凝土心墻壩段從上游側(cè)到下游側(cè)依次為上游堆石區(qū)、上游過(guò)渡區(qū)、瀝青混凝土心墻區(qū)、下游過(guò)渡區(qū)和下游堆石區(qū)。所述瀝青混凝土心墻區(qū)包括瀝青混凝土心墻和混凝土基座。所述瀝青混凝土心墻設(shè)置在混凝土基座上。所述混凝土基座的下部設(shè)置有防滲帷幕ⅰ。

所述混凝土重力壩段的基本剖面整體呈直角三角形。所述混凝土重力壩段的地基中設(shè)置有橫河向的防滲帷幕ⅱ。

所述混凝土過(guò)渡壩段從上游側(cè)到下游側(cè)依次為上游衡重式擋墻、中間俯斜式重力壩和下游衡重式擋墻。所述上游衡重式擋墻的墻背與上游堆石區(qū)相互交界。所述下游衡重式擋墻的墻背與下游堆石區(qū)相互交界。

所述中間俯斜式重力壩的俯斜面與上游過(guò)渡區(qū)、瀝青混凝土心墻區(qū)以及下游過(guò)渡區(qū)接觸，直立面與混凝土重力壩段接觸。所述俯斜面上設(shè)置有豎向u型槽。所述瀝青混凝土心墻區(qū)嵌入u型槽內(nèi)。所述中間俯斜式重力壩的地基中設(shè)有橫河向的防滲帷幕ⅲ。

所述防滲帷幕ⅰ、防滲帷幕ⅱ和防滲帷幕ⅲ相互連接為整體，共同構(gòu)成壩基防滲帷幕。

進(jìn)一步，所述混凝土重力壩段在壩頂設(shè)置有泄洪溢流堰。

進(jìn)一步，所述混凝土重力壩段的壩身上設(shè)置有泄洪孔。

進(jìn)一步，所述u型槽的寬度不小于瀝青混凝土心墻區(qū)的厚度，深度大于50cm。

進(jìn)一步，所述瀝青混凝土心墻區(qū)嵌入u型槽部分的端面與u型槽的槽底間設(shè)置有瀝青層。所述直立面與混凝土重力壩段的接縫處充填有止水材料。

進(jìn)一步，自上游向下游方向，所述上游衡重式擋墻的高度逐漸增高，厚度逐漸增大。自上游向下游方向，所述下游衡重式擋墻的高度逐漸降低，厚度逐漸減小。

本發(fā)明還公開(kāi)一種關(guān)于上述瀝青混凝土心墻壩與混凝土重力壩的組合壩型的建造方法，包括以下步驟：

1)依據(jù)設(shè)計(jì)的導(dǎo)流、截流方案，施工壩址區(qū)的導(dǎo)流設(shè)施和截流設(shè)施，并對(duì)河谷地表、地下水流進(jìn)行截流和導(dǎo)流。

2)施工放樣，依據(jù)設(shè)計(jì)的壩基基槽位置及幾何尺寸等參數(shù)，開(kāi)挖壩基。

3)依據(jù)設(shè)計(jì)的壩體結(jié)構(gòu)，同步進(jìn)行或分別進(jìn)行混凝土過(guò)渡壩段和混凝土重力壩段的施工。

4)依據(jù)設(shè)計(jì)的壩體結(jié)構(gòu)，進(jìn)行瀝青混凝土心墻壩段的施工。

本發(fā)明的技術(shù)效果是毋庸置疑的：

a.組合壩型適用性廣泛，經(jīng)濟(jì)性好，可充分發(fā)揮瀝青混凝土心墻壩和混凝土重力壩的優(yōu)點(diǎn)；

b.組合壩型的混凝土過(guò)渡壩段有效解決了瀝青混凝土心墻壩段與混凝土重力壩段的連接問(wèn)題，確保了瀝青混凝土心墻壩段上游堆石壩體和下游堆石壩體的側(cè)向穩(wěn)定性；

c.瀝青混凝土心墻端部防滲效果簡(jiǎn)潔可靠。

附圖說(shuō)明

圖1為組合壩型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為a-a剖視圖；

圖3為瀝青混凝土心墻壩段結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為混凝土重力壩段結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為混凝土過(guò)渡壩段結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為b-b剖視圖；

圖7為中間俯斜式重力壩結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為中間俯斜式重力壩與瀝青混凝土心墻區(qū)連接示意圖。

圖中：瀝青混凝土心墻壩段1、上游堆石區(qū)101、上游過(guò)渡區(qū)102、瀝青混凝土心墻區(qū)103、瀝青混凝土心墻1031、混凝土基座1032、下游過(guò)渡區(qū)104、下游堆石區(qū)105、混凝土重力壩段2、混凝土過(guò)渡壩段3、上游衡重式擋墻301、中間俯斜式重力壩302、俯斜面3021、u型槽30211、直立面3022、瀝青層303、下游衡重式擋墻303、壩基防滲帷幕4、防滲帷幕ⅰ401、防滲帷幕ⅱ402、防滲帷幕ⅲ403。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不應(yīng)該理解為本發(fā)明上述主題范圍僅限于下述實(shí)施例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想的情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，做出各種替換和變更，均應(yīng)包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

實(shí)施例1：

本實(shí)施例公開(kāi)一種瀝青混凝土心墻壩與混凝土重力壩的組合壩型，包括瀝青混凝土心墻壩段1和混凝土重力壩段2，以及銜接瀝青混凝土心墻壩段1和混凝土重力壩段2的混凝土過(guò)渡壩段3。

參見(jiàn)圖2，在本實(shí)施例中，所述瀝青混凝土心墻壩段1覆蓋壩址區(qū)河床覆蓋層深厚的區(qū)域。參見(jiàn)圖3，所述瀝青混凝土心墻壩段1從上游側(cè)到下游側(cè)依次為上游堆石區(qū)101、上游過(guò)渡區(qū)102、瀝青混凝土心墻區(qū)103、下游過(guò)渡區(qū)104和下游堆石區(qū)105。所述瀝青混凝土心墻區(qū)103包括瀝青混凝土心墻1031和混凝土基座1032。所述瀝青混凝土心墻101設(shè)置在混凝土基座102上。所述混凝土基座102的下部設(shè)置有防滲帷幕ⅰ401等覆蓋層防滲結(jié)構(gòu)。所述上游過(guò)渡區(qū)102設(shè)置在瀝青混凝土心墻區(qū)103的上游側(cè)。所述下游過(guò)渡區(qū)104設(shè)置在瀝青混凝土心墻區(qū)103的下游側(cè)。所述上游過(guò)渡區(qū)102和下游過(guò)渡區(qū)104均與瀝青混凝土心墻區(qū)103緊貼。所述上游過(guò)渡區(qū)102、下游過(guò)渡區(qū)104和瀝青混凝土心墻區(qū)103高度相等。所述上游堆石區(qū)101設(shè)置在上游過(guò)渡區(qū)102的上游側(cè)。所述下游堆石區(qū)105設(shè)置在下游過(guò)渡區(qū)104的下游側(cè)。所述上游堆石區(qū)101與上游過(guò)渡區(qū)102緊貼。所述下游堆石區(qū)105與下游過(guò)渡區(qū)104緊貼。所述上游堆石區(qū)101和下游堆石區(qū)105的迎水面均為斜面，背水面均為垂直面。

參見(jiàn)圖2，在本實(shí)施例中，所述混凝土重力壩段2位于河床基巖承載力高且埋深不大的區(qū)域。參見(jiàn)圖4，所述混凝土重力壩段2的基本剖面整體呈直角三角形。所述混凝土重力壩段2的上游側(cè)為垂直面，下游側(cè)為斜面。所述混凝土重力壩段2的壩頂高程等于瀝青混凝土心墻壩段1的壩頂高程。所述混凝土重力壩段2的底部為中等風(fēng)化的巖石地基，地基中設(shè)置有橫河向的防滲帷幕ⅱ402。

參見(jiàn)圖2，在本實(shí)施例中，所述混凝土過(guò)渡壩段3位于河床基巖承載力高且埋深不大的區(qū)域。所述混凝土過(guò)渡壩段3從上游側(cè)到下游側(cè)依次為上游衡重式擋墻301、中間俯斜式重力壩302和下游衡重式擋墻303。所述中間俯斜式重力壩302的上游側(cè)與上游衡重式擋墻301的下游側(cè)接觸，下游側(cè)與下游衡重式擋墻303的上游側(cè)接觸。

參見(jiàn)圖1，所述上游衡重式擋墻301的墻背與上游堆石區(qū)101相互交界。所述上游衡重式擋墻301用于支擋上游堆石區(qū)101，以維持上游堆石區(qū)101的側(cè)向穩(wěn)定并限制其側(cè)向變形。所述上游衡重式擋墻301的底面位于中等風(fēng)化巖石地基上，頂面高程與瀝青混凝土心墻壩段1的上游壩坡面平齊。參見(jiàn)圖5和圖6，自上游向下游方向，所述上游衡重式擋墻301的高度逐漸增高，厚度逐漸增大。所述上游衡重式擋墻301上設(shè)有垂直結(jié)構(gòu)縫。

所述下游衡重式擋墻303的墻背與下游堆石區(qū)105相互交界。所述下游衡重式擋墻303用于支擋下游堆石區(qū)105，以維持下游堆石區(qū)105的側(cè)向穩(wěn)定并限制其側(cè)向變形。所述下游衡重式擋墻303的底面位于中等風(fēng)化巖石地基上，頂面高程與瀝青混凝土心墻壩段1的下游壩坡面平齊。自上游向下游方向，所述下游衡重式擋墻303的高度逐漸降低，厚度逐漸減小。所述下游衡重式擋墻303上設(shè)置有垂直結(jié)構(gòu)縫。

參見(jiàn)圖1，所述中間俯斜式重力壩302的俯斜面3021與上游過(guò)渡區(qū)102、瀝青混凝土心墻區(qū)103以及下游過(guò)渡區(qū)104接觸，直立面3022與混凝土重力壩段2接觸。參見(jiàn)圖7，所述俯斜面3021上設(shè)置有沿斜面方向布置的u型槽30211。所述u型槽30211的寬度不小于瀝青混凝土心墻區(qū)103的厚度，深度大于50cm。所述瀝青混凝土心墻區(qū)103自瀝青混凝土心墻壩段1向中間俯斜式重力壩302壩身內(nèi)延伸并嵌入u型槽30211內(nèi)，嵌入部分的端面與u型槽30211的槽底間設(shè)置有的瀝青層303。所述瀝青層303的厚度為20～30cm。所述瀝青層303內(nèi)埋設(shè)有電熱用鋼筋。通過(guò)加熱電熱用鋼筋可融化瀝青消除瀝青混凝土心墻區(qū)103嵌入u型槽30211部分與中間俯斜式重力壩302接觸區(qū)域的各種裂縫或砂眼等。所述直立面3022與混凝土重力壩段2的接縫處充填有止水材料。所述中間俯斜式重力壩302的底部為中等風(fēng)化的巖石地基，地基中設(shè)有橫河向的防滲帷幕ⅲ403。

參見(jiàn)圖1，所述防滲帷幕ⅰ401、防滲帷幕ⅱ402和防滲帷幕ⅲ403相互連接為整體，共同構(gòu)成壩基防滲帷幕4。

值得說(shuō)明的是，所述上游衡重式擋墻301和下游衡重式擋墻303的具體結(jié)構(gòu)形式和幾何尺寸根據(jù)擋墻的受力條件、穩(wěn)定性和強(qiáng)度等要求計(jì)算確定。所述混凝土重力壩段2泄洪建筑物可根據(jù)實(shí)際情況選用在壩頂設(shè)置泄洪溢流堰和/或在壩身上設(shè)置泄洪孔。

本實(shí)施例提供組合壩型可充分發(fā)揮兩種傳統(tǒng)壩型的優(yōu)點(diǎn)，避免各自的缺點(diǎn)，大幅拓展了瀝青混凝土心墻壩和混凝土重力壩的適用范圍。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例公開(kāi)一種關(guān)于實(shí)施例1所述瀝青混凝土心墻壩與混凝土重力壩的組合壩型的建造方法，包括以下步驟：

1)依據(jù)設(shè)計(jì)的導(dǎo)流、截流方案，施工壩址區(qū)的導(dǎo)流設(shè)施和截流設(shè)施，并對(duì)河谷地表、地下水流進(jìn)行截流和導(dǎo)流。

2)施工放樣，依據(jù)設(shè)計(jì)的壩基基槽位置及幾何尺寸等參數(shù)，加固邊坡、開(kāi)挖瀝青混凝土心墻壩段1的壩基基槽、開(kāi)挖混凝土過(guò)渡壩段3的壩基基槽和混開(kāi)挖凝土重力壩段2的壩基基槽。

3)依據(jù)設(shè)計(jì)的壩體結(jié)構(gòu)，同步進(jìn)行或分別進(jìn)行混凝土過(guò)渡壩段3和混凝土重力壩段2的施工。

4)依據(jù)設(shè)計(jì)的壩體結(jié)構(gòu)，進(jìn)行瀝青混凝土心墻壩段1的施工。