本发明公开了一种沥青心墙基座及其施工方法，其解决了以前土石坝在填筑过程中不能够用于过流的问题。该沥青心墙基座，包括基座建基面和基座本体；所述基座建基面设置在基岩上，所述基座本体设置在基座建基面上，且基座本体顶部的水平高度比坝体建基面的水平高度高。该方法用于施工上述的沥青心墙基座。该基座中基座本体顶部的水平高度高于坝体建基面的水平高度，因此，该基座高出坝体建基面部分能够保护坝体下部断面的安全，所以土石坝在填筑过程中能够进行过流，进而降低了上游设置围堰的高度，减少了导流洞的数量，节省了投资，节约了工期，优化了枢纽布置。
1.沥青心墙基座，其特征在于：包括基座建基面(11)和基座本体(12)；所述基座建基面(11)设置在基岩(2)上，所述基座本体(12)设置在基座建基面(11)上，且基座本体(12)顶部的水平高度比坝体建基面(21)的水平高度高；所述基座本体(12)上设有用于与沥青心墙(3)连接的防渗连接结构，所述防渗连接结构包括设置在基座本体(12)顶部的弧形凹槽(121)、设置在弧形凹槽(121)表面的乳化沥青层(122)和沥青砂浆层(123)、以及沿基座本体(12)的长度方向设置在弧形凹槽(121)中的止水片(124)；所述止水片(124)的下端嵌入基座本体(12)内，止水片(124)的上端用于与沥青心墙(3)连接。
2.如权利要求1所述的沥青心墙基座，其特征在于：所述基座建基面(11)设置在基岩(2)中的弱风化基岩层(22)表面上，或是设置在经过固结灌浆处理后的基岩(2)表面上，或是设置在经过固结灌浆处理后的弱风化基岩层(22)表面上。
3.如权利要求1所述的沥青心墙基座，其特征在于：所述基座本体(12)的横截面呈梯形，基座本体(12)的高度H为8～12m，基座本体(12)上、下游侧表面的坡比i均为1:0.2～1:
0.3,所述弧形凹槽(121)与基座本体(12)顶部上、下游侧边的距离L均为0.5～1m。
4.如权利要求1至3中任一项所述的沥青心墙基座，其特征在于：所述基座本体(12)的内部设有灌浆廊道(125)。
5.如权利要求1至3中任一项所述的沥青心墙基座，其特征在于：所述基座本体(12)与基岩(2)通过锚固结构连接在一起。
6.如权利要求5所述的沥青心墙基座，其特征在于：所述锚固结构包括至少两排沿顺河向间隔设置的锚筋(126)，每排主要由两根以上沿基座本体(12)长度方向并排设置的锚筋(126)组成，且相邻两排中的锚筋(126)错位设置。
7.沥青心墙基座的施工方法，用于施工权利要求1所述的沥青心墙基座，其特征在于包括下列步骤：
步骤b、开挖河床至基岩(2)表面，并将基岩(2)表面作为坝体建基面(21)；
步骤c、在基岩(2)上设置基座建基面(11)，然后在基座建基面(11)上浇筑基座本体(12)，基座本体(12)的顶部浇筑至水平高度高于坝体建基面(21)的水平高度。
8.如权利要求7所述的沥青心墙基座的施工方法，其特征在于：还包括步骤d；
步骤c中，由基岩(2)表面向下开挖至弱风化基岩层(22)表面，并对弱风化基岩层(22)进行固结灌浆处理；然后，将弱风化基岩层(22)表面作为基座建基面(11)；接着，在弱风化基岩层(22)中设置锚筋(126)，并使锚筋(126)的上端露出基座建基面(11)；再接着，在基座建基面(11)上浇筑内部具有灌浆廊道(125)的基座本体(12)；
步骤d、沿着基座本体(12)的长度方向在基座本体(12)的顶部设置弧形凹槽(121)，并对弧形凹槽(121)表面进行凿毛处理；然后，在弧形凹槽(121)表面上由下往上依次喷涂乳化沥青层(122)和沥青砂浆层(123)；最后，在弧形凹槽(121)中设置下端嵌入基座本体(12)内、上端露出沥青砂浆层(123)上表面的止水片(124)。
沥青心墙基座及其施工方法
技术领域
[0001] 本发明属于水利水电工程领域，具体涉及一种沥青心墙基座及其施工方法。
背景技术
[0002] 在沥青混凝土心墙土石坝中，沥青混凝土心墙与坝体建基面通过混凝土基座连接。现有的沥青心墙基座，一般为在基岩上挖槽浇筑顶部与坝体建基面齐平的混凝土基座。由于沥青心墙土石坝的坝体填筑料主要为散粒体材料，且现有的沥青心墙基座的顶部与坝体建基面齐平不能够保护坝体下部，坝体填筑过程中坝面过流时，坝体填筑料将被水流冲刷带走，沥青心墙也被冲刷破坏，所以设置现有沥青心墙基座的土石坝在填筑过程中不能够用于过流，需要在土石坝修筑处的上游设置高围堰和导流洞进行截流和导流。
发明内容
[0003] 本发明提供了一种沥青心墙基座，其解决了以前土石坝在填筑过程中不能够用于过流的问题。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：沥青心墙基座，包括基座建基面和基座本体；所述基座建基面设置在基岩上，所述基座本体设置在基座建基面上，且基座本体顶部的水平高度比坝体建基面的水平高度高。
[0005] 进一步的是，所述基座建基面设置在基岩中的弱风化基岩层表面上，或是设置在经过固结灌浆处理后的基岩表面上，或是设置在经过固结灌浆处理后的弱风化基岩层表面上。
[0006] 进一步的是，所述基座本体上设有用于与沥青心墙连接的防渗连接结构。
[0007] 进一步的是，所述防渗连接结构包括设置在基座本体顶部的弧形凹槽、设置在弧形凹槽表面的乳化沥青层和沥青砂浆层、以及沿基座本体的长度方向设置在弧形凹槽中的止水片；所述止水片的下端嵌入基座本体内，止水片的上端用于与沥青心墙连接。
[0008] 进一步的是，所述基座本体的横截面呈梯形，基座本体的高度H为8～12m，基座本体上、下游侧表面的坡比i均为1:0.2～1:0.3,所述弧形凹槽与基座本体顶部上、下游侧边的距离L均为0.5～1m。
[0009] 进一步的是，所述基座本体的内部设有灌浆廊道。
[0010] 进一步的是，所述基座本体与基岩通过锚固结构连接在一起。
[0011] 进一步的是，所述锚固结构包括至少两排沿顺河向间隔设置的锚筋，每排主要由两根以上沿基座本体长度方向并排设置的锚筋组成，且相邻两排中的锚筋错位设置。
[0012] 本发明还提供了一种沥青心墙基座的施工方法，其用于施工上述的沥青心墙基座，包括下列步骤：
[0013] 步骤a、将大坝待施工河段处上游的河流截流；
[0014] 步骤b、开挖河床至基岩表面，并将基岩表面作为坝体建基面；
[0015] 步骤c、在基岩上设置基座建基面，然后在基座建基面上浇筑基座本体，基座本体的顶部浇筑至水平高度高于坝体建基面的水平高度。
[0016] 进一步的是，上述施工方法还包括步骤d；
[0017] 步骤c中，由基岩表面向下开挖至弱风化基岩层表面，并对弱风化基岩层进行固结灌浆处理；然后，将弱风化基岩层表面作为基座建基面；接着，在弱风化基岩层中设置锚筋，并使锚筋的上端露出基座建基面；再接着，在基座建基面上浇筑内部具有灌浆廊道的基座本体；
[0018] 步骤d、沿着基座本体的长度方向在基座本体的顶部设置弧形凹槽，并对弧形凹槽表面进行凿毛处理；然后，在弧形凹槽表面上由下往上依次喷涂乳化沥青层和沥青砂浆层；最后，在弧形凹槽中设置下端嵌入基座本体内、上端露出沥青砂浆层上表面的止水片。
[0019] 本发明的有益效果是：该基座中基座本体顶部的水平高度高于坝体建基面的水平高度，因此，该基座高出坝体建基面部分能够保护坝体下部断面的安全，所以土石坝在填筑过程中能够进行过流，进而降低了上游设置围堰的高度，减少了导流洞的数量，节省了投资，节约了工期，优化了枢纽布置。防渗连接结构利于该基座与沥青心墙连接及连接部位的防渗。灌浆廊道，可使坝基帷幕灌浆和坝体的填筑施工同步进行，节约工期，且便于运行期检修、监测。锚固结构使得该基座与基岩之间的连接更稳固，提高了该坝基的可靠性。
附图说明
[0020] 图1是本发明中沥青心墙基座的实施结构示意图；
[0021] 图中标记为：基座建基面11、基座本体12、弧形凹槽121、乳化沥青层122、沥青砂浆层123、止水片124、灌浆廊道125、锚筋126、基岩2、坝体建基面21、弱风化基岩层22、沥青心墙3、坝体填筑料4。
具体实施方式
[0022] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0023] 如图1所示，沥青心墙基座，包括基座建基面11和基座本体12；所述基座建基面11设置在基岩2上，所述基座本体12设置在基座建基面11上，且基座本体12顶部的水平高度比坝体建基面21的水平高度高；本文所述的水平高度是指相对于水平面的高度，例如，基座本体12顶部的水平高度是指基座本体12顶部相对于水平面的高度。其中，基座建基面11在基岩2上的实施方式有多种，例如：将基座建基面11设置在基岩2中的弱风化基岩层22表面上，或是将其设置在经过固结灌浆处理后的基岩2表面上；优选为，将基座建基面11设置在经过固结灌浆处理后的弱风化基岩层22表面上；在本领域中，基岩2根据风化程度的不同可按全风化、强风化和弱风化进行划分，上述的“全风化、强风化和弱风化”用语在本领域中具有公认的确切含义，本文中所述的弱风化基岩层22表示基岩2中风化程度为弱风化的岩层；通常，先在基岩2表面设置坝体建基面21，然后由坝体建基面21向下开挖横截面呈倒梯形的槽，槽底部开挖至弱风化基岩层22表面，接着对弱风化基岩层22进行固结灌浆处理，最后在经过固结灌浆处理后的弱风化基岩层22表面上设置基座建基面11。基座本体12一般由混凝土浇筑而成，为了更好的保护坝体，基座本体12顶部需要高出汛期过流的水位高度，通常基座本体12顶部的水平高度比坝体建基面21的水平高度高5～11m；由于是在基座本体12顶部以下过流，过流时坝体填筑料4受基座本体12的保护，不易被带走，坝体失事概率较小；为了更好的保护坝体，坝面过水还应采取在上、下游坝面喷混凝土，下游坝面铺设反滤和混凝土板，以及设置镇墩护脚、钢筋石笼和大块石护脚等保护措施。
[0024] 考虑到沥青心墙3与该基座的连接部位应力变形复杂，该处为防渗的关键部位，因此为了使该基座与沥青心墙3更好的连接及提高连接部位的防渗效果，所述基座本体12上设有用于与沥青心墙3连接的防渗连接结构；优选的，如图1所示，所述防渗连接结构包括设置在基座本体12顶部的弧形凹槽121、设置在弧形凹槽121表面的乳化沥青层122和沥青砂浆层123、以及沿基座本体12的长度方向设置在弧形凹槽121中的止水片124；所述止水片124的下端嵌入基座本体12内，止水片124的上端用于与沥青心墙3连接。弧形凹槽121增大了基座本体12与沥青心墙3连接面的面积，进而提高了连接效果；乳化沥青层122和沥青砂浆层123使得基座本体12与沥青心墙3更好的结合在一起；止水片124用于止水防渗，其设置在基座本体12与沥青心墙3之间提高了该连接部位的防渗效果；止水片124一般选用铜止水片。
[0025] 具体的，再如图1所示，所述基座本体12的横截面呈梯形，梯形结构具有更好的支撑、托起效果，是基座本体12的一种优选结构；基座本体12的高度H为8～12m，该高度范围的基座本体12顶部始终高于汛期过流的水位高度，利于保证该基座对坝体的保护效果；基座本体12的上、下游侧表面的坡比i均为1:0.2～1:0.3，该坡比范围的基座本体12上、下游侧表面，一方面保证了基座本体12的结构强度，承托效果较好，另一方面又节省了成本；为了利于该基座与沥青心墙3更好的连接及沥青心墙3的施工，所述弧形凹槽121与基座本体12顶部上、下游侧边的距离L为0.5～1m。
[0026] 作为本发明的一种优选方案，再如图1所示，所述基座本体12的内部设有灌浆廊道125，灌浆廊道125通常沿基座本体12的长度方向设置；由于具有灌浆廊道125，所以可以先施工基座本体12再对坝基进行帷幕灌浆，而且帷幕灌浆和坝体的填筑施工可同步进行，节约工期，且便于运行期检修、监测。
[0027] 为了使得基座本体12与基岩2连接更稳固，提高该坝基的可靠性，再如图1所示，所述基座本体12与基岩2通过锚固结构连接在一起。优选的，所述锚固结构包括至少两排沿顺河向间隔设置的锚筋126，每排主要由两根以上沿基座本体12长度方向并排设置的锚筋126组成，且相邻两排中的锚筋126错位设置；锚筋126这样设置可以充分利用每根锚筋126的锚固力，进一步提高锚固结构整体的锚固效果。
[0028] 沥青心墙基座的施工方法，用于施工上述的沥青心墙基座，包括下列步骤：
[0029] 步骤a、将大坝待施工河段处上游的河流截流；对河流的截流通常为在上游设置围堰及导流洞等结构；
[0030] 步骤b、开挖河床至基岩2表面，并将基岩2表面作为坝体建基面21；
[0031] 步骤c、在基岩2上设置基座建基面11；基座建基面11一般设置在基岩2中的弱风化基岩层22表面上，或是将其设置在经过固结灌浆处理后的基岩2表面上；然后在基座建基面11上浇筑基座本体12，基座本体12的顶部浇筑至水平高度高于坝体建基面21的水平高度；
由于基座本体12顶部的水平高度高于坝体建基面21的水平高度，因此，基座本体12高出坝体建基面21的部分能够保护坝体下部断面的安全，所以土石坝在填筑过程中能够进行过流，进而降低了上游设置围堰的高度，减少了导流洞的数量，节省了投资，节约了工期；
[0032] 步骤d、沿着基座本体12的长度方向在基座本体12的顶部设置弧形凹槽121，并对弧形凹槽121表面进行凿毛处理；然后，在弧形凹槽121表面上由下往上依次喷涂乳化沥青层122和沥青砂浆层123；最后，在弧形凹槽121中设置下端嵌入基座本体12内、上端露出沥青砂浆层123上表面的止水片124。
[0033] 优选的，上述施工方法的步骤c中，由基岩2表面向下开挖至弱风化基岩层22表面，并对弱风化基岩层22进行固结灌浆处理；然后，将弱风化基岩层22表面作为基座建基面11；接着，在弱风化基岩层22中设置锚筋126，并使锚筋126的上端露出基座建基面11；再接着，在基座建基面11上浇筑内部具有灌浆廊道125的基座本体12。
