本发明涉及水利水电工程，尤其涉及一种用于抽水蓄能电站水库的土石坝结构及其施工方法。
背景技术：
1、抽水蓄能电站作为技术及经济最为成熟的储能设施越来越受到重视，在修建抽水蓄能电站时，需根据地形条件同时修建上、下两个水库以满足抽水和发电的要求。为满足抽水蓄能电站发电水头及其运行管理要求，一般选择在山顶或者山前台地建造上、下水库，由于水库选址问题，其水文地质封闭性较差，极易造成水库渗漏，尤其在西北及岩溶发育地区，水库渗漏情况更为严重，抽水蓄能电站工作过程中水是能量转换的关键，对水量损失比较敏感，现有技术中通常采用全库盆防渗解决水库渗漏问题。然而，一些水库周边冲沟较为发育，绝大多数冲沟常年没有水，或仅有极小的涓涓细流，仅在暴雨或积雪大量融化后才有较大的水流，冲沟水量集中，使其具有强烈的侵蚀能力，因此，冲沟出洪水将严重威胁大坝及水库库盆内侧防渗体的安全，水库大坝面临需要双向挡水的问题，现有的大坝需进行双向挡水时多采用混凝土坝结构，但是采用混凝土坝对水库的全库盆防渗结构影响较大，且经济性差，另外，在抽水蓄能电站中，上、下水库库盆开挖时会产生大量土石方弃渣，存在土石方消纳困难的问题。
2、比如中国发明专利申请cn115012364a公开了一种用于抽水蓄能电站的挡水坝，其土石坝坝体表面的临河侧设置防渗结构，适用于抽水蓄能电站下水库建于河道滩地的情况，虽然能够解决下水库与河道的双向防渗挡水问题，但该坝体形式受地形地质条件影响比较大，对于建在冲沟内的水库，坝体外侧需面临挡水与泥石流的双重考验，防渗体布置在坝体表面容易受到泥石流冲击遭受破坏，影响防渗效果。
技术实现思路
1、鉴于以上现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种用于抽水蓄能电站水库的土石坝结构及其施工方法，这种土石坝结构具有双向挡水和防洪防渗功能。
2、为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
3、一种用于抽水蓄能电站水库的土石坝结构，包括由库盆开挖时产生的土石料构成的坝体，所述坝体的中心设有一道防渗心墙，所述防渗心墙的底部设有向坝基深处延伸的防渗帷幕，所述防渗心墙的内侧设置内侧堆石区，所述内侧堆石区与防渗心墙之间设置第一过渡区；所述内侧堆石区的内侧坡面上依次设置第二过渡区、垫层区和防渗面板；所述防渗心墙的外侧设置外侧堆石区，所述外侧堆石区与防渗心墙之间设置第三过渡区；所述外侧堆石区的外侧坡面上设置干砌块石护坡。
4、进一步地，所述内侧堆石区的底部设置排水区，所述水库的库底设置排水廊道，所述排水区与所述排水廊道连通。
5、进一步地，所述排水区采用渗透系数不小于1×10-2m/s的弱微风化级配石料。
6、进一步地，所述外侧堆石区的外侧坡面底部位于冲沟内，在所述冲沟的沟底设置平铺块石区，所述平铺块石区与所述外侧堆石区的底部相连。
7、进一步地，所述干砌块石护坡与外侧堆石区之间设置一层土工布。
8、进一步地，所述防渗心墙为钢筋混凝土结构，所述防渗心墙沿坝轴线方向间隔设置结构缝，每个结构缝内都设有止水铜片。
9、进一步地，所述防渗心墙的底部设有混凝土基座，所述防渗帷幕从所述混凝土基座向坝基深处延伸。
10、进一步地，构成所述第一过渡区、第二过渡区和第三过渡区的石料最大粒径均不大于300mm，构成所述内侧堆石区和外侧堆石区的石料最大粒径均不大于800mm。
11、进一步地，所述垫层区由库盆开挖石料构成，所用石料最大粒径不大于80mm。
12、本发明还提供一种用于抽水蓄能电站水库的土石坝结构的施工方法，包括以下步骤：
13、s1、开挖坝基并清除坝基表层的覆盖层和破碎岩体；
14、s2、采用钻孔和灌浆方式施工所述防渗帷幕；
15、s3、坝体填筑：采用库盆开挖石料由下至上分层填筑内侧堆石区、外侧堆石区，在内侧堆石区的内侧坡面上依次设置第二过渡区和垫层区，并碾压至设计标准，采用钢筋混凝土浇筑防渗心墙，在防渗心墙两侧采用石料填筑第一过渡区、第三过渡区；所述防渗心墙与两侧石料填筑平起施工；
16、s4、所述坝体填筑完成后预留沉降期，使土石坝坝体沉降速率小于5mm/月；
17、s5、对坝体内侧坡面和外侧坡面削坡整形；
18、s6、在所述垫层区上施工所述防渗面板，在所述外侧堆石区的外侧坡面上施工所述干砌块石护坡。
19、本发明具有以下有益效果：本发明的土石坝结构包括由当地库盆开挖时产生的土石料构成的坝体，就地取材，相比于混凝土坝具有显著的经济性，且对解决土石方消纳及弃渣量大等问题具有重要意义；坝体的中心设置防渗心墙，内侧堆石区的内侧坡面上依次设置第二过渡区、垫层区和防渗面板，适用于需要双向挡水防渗的抽水蓄能电站上、下水库的设计施工；土石坝的外侧坡面上设置干砌块石护坡，能有效阻挡洪水、泥石流等对土石坝坝体的冲击破坏；在坝体中间设置一道钢筋混凝土防渗心墙和防渗帷幕，可以有效阻止渗透水从坝体外侧进入坝体内侧，对坝体内侧及库底的防渗面板产生顶托而破坏防渗面板。
1.一种用于抽水蓄能电站水库的土石坝结构，包括由库盆开挖时产生的土石料构成的坝体(1)，其特征在于，所述坝体(1)的中心设有一道防渗心墙(2)，所述防渗心墙(2)的底部设有向坝基深处延伸的防渗帷幕(3)，所述防渗心墙(2)的内侧设置内侧堆石区(4)，所述内侧堆石区(4)与防渗心墙(2)之间设置第一过渡区(41)；所述内侧堆石区(4)的内侧坡面上依次设置第二过渡区(42)、垫层区(5)和防渗面板(6)；所述防渗心墙(2)的外侧设置外侧堆石区(7)，所述外侧堆石区(7)与防渗心墙(2)之间设置第三过渡区(71)；所述外侧堆石区(7)的外侧坡面上设置干砌块石护坡(72)。
2.根据权利要求1所述的土石坝结构，其特征在于，所述内侧堆石区(4)的底部设置排水区(8)，所述水库的库底设置排水廊道(9)，所述排水区(8)与所述排水廊道(9)连通。
3.根据权利要求2所述的土石坝结构，其特征在于，所述排水区(8)采用渗透系数不小于1×10-2m/s的弱微风化级配石料。
4.根据权利要求1所述的土石坝结构，其特征在于，所述外侧堆石区(7)的外侧坡面底部位于冲沟内，在所述冲沟的沟底设置平铺块石区(10)，所述平铺块石区(10)与所述外侧堆石区(7)的底部相连。
5.根据权利要求1所述的土石坝结构，其特征在于，所述干砌块石护坡(72)与外侧堆石区(7)之间设置一层土工布。
6.根据权利要求1所述的土石坝结构，其特征在于，所述防渗心墙(2)为钢筋混凝土结构，所述防渗心墙(2)沿坝轴线方向间隔设置结构缝，每个结构缝内都设有止水铜片。
7.根据权利要求1所述的土石坝结构，其特征在于，所述防渗心墙(2)的底部设有混凝土基座(21)，所述防渗帷幕(3)从所述混凝土基座(21)向坝基深处延伸。
8.根据权利要求1所述的土石坝结构，其特征在于，构成所述第一过渡区(41)、第二过渡区(42)和第三过渡区(71)的石料最大粒径均不大于300mm，构成所述内侧堆石区(4)和外侧堆石区(7)的石料最大粒径均不大于800mm。
9.根据权利要求1所述的土石坝结构，其特征在于，所述垫层区(5)由库盆开挖石料构成，所用石料最大粒径不大于80mm。
10.一种权利要求1所述土石坝结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
