本發(fā)明屬于壩體防滲趾板結(jié)構(gòu)，具體涉及一種用于土石壩加高連接的高性能防滲趾板及其施工方法。

背景技術(shù)：

1、我國現(xiàn)有的土壩在防洪、發(fā)電、供水、灌溉等多個方面扮演著不可或缺的角色。然而，隨著水資源需求量的日益增長，大量既有土壩已無法滿足水庫對容量提升的需求。土壩的加高擴建成為了一項切實有效的應(yīng)對策略。加高土壩不僅能夠顯著提升城市水源的供給能力，同時能夠最大限度地利用原有設(shè)施基礎(chǔ)，有效避免了新建大壩所需的高昂成本投入。在土壩加高擴建的進程中，原有壩體的承載能力和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性可能會受到影響，進而導(dǎo)致不均勻沉降加劇。這一變化為原壩體混凝土板與新增部分結(jié)合處的防滲性能帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)。

2、針對這一問題，常見的技術(shù)手段是在原壩頂迎水流方向采取鑿毛處理以及設(shè)置連續(xù)性止水措施，隨后澆筑趾板結(jié)構(gòu)，以此實現(xiàn)新老混凝土板的連接。然而，鑒于新老混凝土板在建造時間跨度上存在顯著差異，加之結(jié)合面處理不當(dāng)?shù)仁┕栴}，往往導(dǎo)致新老壩體連接區(qū)域強度難以滿足標(biāo)準(zhǔn)，容易出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，從而使?jié)B漏問題更為突出。一旦滲漏發(fā)生，采用傳統(tǒng)灌漿措施進行補救不僅工程量大，而且無法保證修補后結(jié)合面處的防水效果。隨著時間推移，這些修補區(qū)域可能演變?yōu)榧袧B漏通道，其后果嚴重，輕則造成結(jié)構(gòu)破壞，重則可能導(dǎo)致潰壩，威脅工程安全。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于土石壩加高連接的高性能防滲趾板。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種用于土石壩加高連接的高性能防滲趾板，其特征在于：包括與原壩體和加高壩體均連接的防滲趾板，加高壩體的壩頂設(shè)置有抽水系統(tǒng)和注漿系統(tǒng)，所述原壩體的原壩頂防滲墻上部開設(shè)有工字型嵌入槽，工字型嵌入槽的工字型折角處均為圓弧結(jié)構(gòu)，原壩體迎水面的原混凝土面板頂部設(shè)置有凹字型固定槽，防滲趾板與凹字型固定槽配合位置處設(shè)置有凸型連接體，凸型連接體通過轉(zhuǎn)軸與凹字型固定槽連接，工字型嵌入槽的下翼緣槽底設(shè)置有用于固定縱向錨筋的縱向錨筋支撐體和位于縱向錨筋支撐體兩側(cè)的集水槽，縱向錨筋伸出工字型嵌入槽至防滲趾板內(nèi)且與防滲趾板內(nèi)的橫向箍筋固定連接，兩個集水槽通過連通管連通，集水槽內(nèi)設(shè)置有抽水支管，抽水支管伸出集水槽的一端延伸至防滲趾板內(nèi)且與抽水主管連接，抽水主管與抽水系統(tǒng)連接，工字型嵌入槽內(nèi)設(shè)置有注漿支管，注漿支管伸出工字型嵌入槽的一端延伸至防滲趾板內(nèi)且與注漿主管連接，注漿主管與注漿系統(tǒng)連接，注漿支管下部連接有六通接頭，六通接頭上安裝有控制注漿進程的壓力傳感器。

3、上述的一種用于土石壩加高連接的高性能防滲趾板，其特征在于：所述原壩體上位于工字型嵌入槽遠離加高壩體的一側(cè)設(shè)置有多排固定錨筋，固定錨筋伸出原壩體至防滲趾板內(nèi)且與防滲趾板內(nèi)的橫向箍筋固定連接。

4、上述的一種用于土石壩加高連接的高性能防滲趾板，其特征在于：所述防滲趾板與原壩體和加高壩體連接壁面之間均設(shè)置有防水涂層。

5、上述的一種用于土石壩加高連接的高性能防滲趾板，其特征在于：所述轉(zhuǎn)軸設(shè)置在凹字型固定槽的凹型結(jié)構(gòu)內(nèi)，所述凹字型固定槽與凸型連接體連接處設(shè)有橡膠止水條。

6、上述的一種用于土石壩加高連接的高性能防滲趾板，其特征在于：所述兩個集水槽的內(nèi)壁均設(shè)置有單向透水膜。

7、上述的一種用于土石壩加高連接的高性能防滲趾板，其特征在于：所述集水槽上設(shè)鋼卡件，鋼卡件與工字型嵌入槽的下翼緣槽壁面和集水槽的連接處均設(shè)置有固定螺栓，固定螺栓外均適配有充氣空心橡膠塞。

8、上述的一種用于土石壩加高連接的高性能防滲趾板，其特征在于：所述連通管的一端連接有位于一個集水槽內(nèi)的抽水彎管，抽水彎管上設(shè)置有第一濕度傳感器，所述連通管的另一端連接有位于另一個集水槽內(nèi)的五通接頭，五通接頭底部接口連接有抽水短管，五通接頭上設(shè)置有第二濕度傳感器。

9、上述的一種用于土石壩加高連接的高性能防滲趾板，其特征在于：所述注漿支管位于鋼卡件上部，六通接頭上連接有注漿短管、與鋼卡件等長且平行的注漿平管以及連接另一六通接頭的注漿連管。

10、上述的一種用于土石壩加高連接的高性能防滲趾板，其特征在于：所述注漿支管位于防滲趾板內(nèi)且遠離注漿主管的一側(cè)連接有多節(jié)注漿管節(jié)，相鄰兩節(jié)注漿管節(jié)通過管節(jié)連接接頭連接，管節(jié)連接接頭下側(cè)的接頭上連接有朝向原壩體壁面的注漿導(dǎo)管。

11、同時，本發(fā)明還公開了一種用于土石壩加高連接的高性能防滲趾板的施工方法，其特征在于該施工方法包括以下步驟：

12、步驟一、原壩體開槽施工：在原壩體的原壩頂防滲墻上部開設(shè)工字型嵌入槽，在工字型嵌入槽的工字型折角處進行倒圓角處理，在原壩體迎水面的原混凝土面板頂部設(shè)置凹字型固定槽，對凹字型固定槽的內(nèi)壁面進行清理并進行防水處理，將轉(zhuǎn)軸置于凹字型固定槽內(nèi)；

13、步驟二、構(gòu)筑集水槽并固定縱向錨筋：在工字型嵌入槽的下翼緣槽底設(shè)置用于固定縱向錨筋的縱向錨筋支撐體和位于縱向錨筋支撐體兩側(cè)的集水槽，兩個集水槽通過連通管連通；

14、步驟三、構(gòu)筑防滲趾板的鋼筋骨架：縱向錨筋伸出工字型嵌入槽至防滲趾板澆筑區(qū)域內(nèi)，在原壩體上位于工字型嵌入槽遠離加高壩體的一側(cè)設(shè)置多排固定錨筋，固定錨筋伸出原壩體至防滲趾板澆筑區(qū)域內(nèi)，且與防滲趾板內(nèi)的橫向箍筋固定連接，在防滲趾板澆筑區(qū)域內(nèi)綁扎橫向箍筋，并將縱向錨筋、固定錨筋與橫向箍筋固定連接；

15、步驟四、布置抽水系統(tǒng)和注漿系統(tǒng)：在連通管的一端連接位于一個集水槽內(nèi)的抽水彎管，在抽水彎管上設(shè)置第一濕度傳感器，在連通管的另一端連接位于另一個集水槽內(nèi)的五通接頭，五通接頭底部接口連接有抽水短管，在五通接頭上設(shè)置第二濕度傳感器，在集水槽內(nèi)設(shè)置與五通接頭連接的抽水支管，抽水支管伸出集水槽的一端延伸至防滲趾板澆筑區(qū)域內(nèi)且與抽水主管連接，抽水主管與加高壩體上的抽水系統(tǒng)連接，在工字型嵌入槽內(nèi)設(shè)置注漿支管，注漿支管伸出工字型嵌入槽的一端延伸至防滲趾板澆筑區(qū)域內(nèi)且與注漿主管連接，注漿主管與加高壩體上的注漿系統(tǒng)連接，注漿支管下部連接有六通接頭，六通接頭上安裝有控制注漿進程的壓力傳感器；

16、步驟五、澆筑防滲趾板：將防滲趾板澆筑區(qū)域和工字型嵌入槽一體澆筑，防滲趾板與凹字型固定槽配合位置處形成凸型連接體，凸型連接體通過轉(zhuǎn)軸與凹字型固定槽連接，在凹字型固定槽與凸型連接體連接處設(shè)置橡膠止水條。

17、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

18、1、本發(fā)明高性能防滲趾板采用剛?cè)峒骖櫟慕Y(jié)構(gòu)解決新老壩體結(jié)合面處易開裂導(dǎo)致滲漏現(xiàn)象突出問題，相較于傳統(tǒng)連接，其在原壩體頂部設(shè)置連續(xù)工字型嵌入槽，槽內(nèi)布置縱向錨筋，使得趾板結(jié)構(gòu)與原有基礎(chǔ)保持剛性連接，結(jié)合緊密，槽孔設(shè)置為倒圓角工字型，避免了新澆筑混凝土因為熱脹冷縮而產(chǎn)生的應(yīng)力集中現(xiàn)象，較于傳統(tǒng)連接，其在原壩體混凝土接觸面設(shè)置凹字型固定槽，凹字型固定槽設(shè)置軸向轉(zhuǎn)動部件，新筑面板與原面板間的柔性連接使得其適應(yīng)變形能力強，在小幅度變形情況下也可以避免結(jié)合面開裂風(fēng)險。

19、2、本發(fā)明充分考慮了防滲連接形式的后續(xù)防滲效果評價，在連續(xù)工字型嵌入槽底部設(shè)置了集水、抽水系統(tǒng)，集水槽四周設(shè)置單向透水膜，以此避免壩體內(nèi)普遍存在的滲流場對滲漏觀測結(jié)果的影響，通過定期記錄排查排水量異常點，實現(xiàn)滲漏情況實時預(yù)警。

20、3、本發(fā)明在緊鄰抽水系統(tǒng)處設(shè)置了長期注漿修復(fù)系統(tǒng)，一旦抽水系統(tǒng)排查到異常滲漏量，注漿系統(tǒng)將依據(jù)尖端布置的壓力傳感器所記錄的壓力數(shù)據(jù)，自適應(yīng)調(diào)節(jié)出漿量，迅速進行漿液填充，以修復(fù)損害部位，實現(xiàn)滲漏問題經(jīng)濟迅速修復(fù)。

21、綜上所述，本發(fā)明設(shè)計新穎合理，能夠解決現(xiàn)有新老壩體結(jié)合面處易開裂導(dǎo)致滲漏現(xiàn)象突出問題，實現(xiàn)對結(jié)合面處滲漏情況的提前預(yù)警和迅速補救,對所預(yù)警的高滲漏風(fēng)險薄弱區(qū)域進行迅速的灌漿操作，降低結(jié)合面處細微滲漏現(xiàn)象發(fā)展為重大事故的概率，提高新老壩體接觸區(qū)域的防滲效果，便于推廣使用。

22、下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。