一種人工壩的防滲處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種土石壩防滲結(jié)構(gòu)，其設(shè)置在所述土石壩本體的側(cè)面上，包括自上而上依次設(shè)置的：下墊層，其由5～10cm厚的篩制粉砂土和／或細(xì)顆粒砂質(zhì)粘土構(gòu)成；防滲膜料層，其由防滲材料構(gòu)成，用于防止水分滲入所述土石壩本體；反濾過渡層，其由10～20cm厚的砂礫石和／或碎石構(gòu)成；以及護(hù)坡。本發(fā)明型所公開的土石壩防滲結(jié)構(gòu)對(duì)大壩防滲起到顯著的效果，且施工方便、施工周期短、操作簡(jiǎn)單；且使用壽命長(zhǎng)、造價(jià)低。
【專利說明】一種人工壩的防滲處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明型涉及一種土石壩領(lǐng)域，尤其是一種土石壩防滲結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]土石壩泛指由當(dāng)?shù)赝亮稀⑹匣蚧旌狭希?jīng)過拋填、輾壓等方法堆筑成的擋水壩。早期限于技術(shù)及資金的原因，粘土灌漿防滲結(jié)構(gòu)一直以來都是大壩防滲處理的主要措施。粘土灌漿防滲結(jié)構(gòu)的作用有:a.在灌漿過程中，因泥漿的比重和外界對(duì)壩體的擠壓，當(dāng)壩體的小主應(yīng)力小于泥漿的灌漿壓力時(shí)，將壩體劈裂，泥漿深入裂縫，是漿液與縫壁緊密結(jié)合在一起，構(gòu)成一道防滲帷幕；b.粘土漿能充填土壩空隙，壩體吸收泥漿水分后濕陷，使壩體增加密實(shí)度，從而使壩體的防滲性能得到改善；c.灌漿能起到堵塞填方堵漏的作用。后期，隨著靜壓灌漿和高壓旋噴灌漿的發(fā)展，高壓定向噴射灌漿防滲結(jié)構(gòu)也運(yùn)營而生，高壓定向噴射灌漿防滲結(jié)構(gòu)是利用置于鉆孔中的噴射裝置射出高壓水束沖擊破壞被灌土層結(jié)構(gòu)，同時(shí)將漿液灌入，形成按設(shè)計(jì)方向、深度、厚度和結(jié)構(gòu)形式，與地基緊密結(jié)合，構(gòu)成連續(xù)的防滲帷幕體。然而，粘土灌漿防滲結(jié)構(gòu)的使用周期短，在灌漿幾年后需重新進(jìn)行灌漿確保灌漿效果；高壓旋噴灌漿的防滲結(jié)構(gòu)造價(jià)很高，不適合大規(guī)模的推廣應(yīng)用。
[0003]因此，需要發(fā)明一種土石壩防滲結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明型的主要目的在于，提供一種新型的土石壩防滲結(jié)構(gòu)，從而解決大壩防滲造工程價(jià)過高或使用壽命短的問題。
[0005]本發(fā)明型的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。
[0006]通過一種土石壩防滲結(jié)構(gòu)，其設(shè)置在所述土石壩本體的側(cè)面上，包括自上而上依次設(shè)置的:下墊層，其由5?IOcm厚的篩制粉砂土和/或細(xì)顆粒砂質(zhì)粘土構(gòu)成；防滲膜料層，其由防滲材料構(gòu)成，用于防止水分滲入所述土石壩本體；反濾過渡層，其由10?20cm厚的砂礫石和/或碎石構(gòu)成；以及護(hù)坡。
[0007]優(yōu)選地，所述的土石壩防滲結(jié)構(gòu)還包括上墊層，其設(shè)置在所述防滲膜料層之上，用于保護(hù)所述防滲膜料層，其由5?IOcm厚的篩制粉砂土和/或細(xì)顆粒砂質(zhì)粘土構(gòu)成。
[0008]優(yōu)選地，所述的土石壩防滲結(jié)構(gòu)還包括保護(hù)層，其設(shè)置在所述反濾過渡層之下，其由黏壤土和/或砂壤土構(gòu)成，其夯實(shí)后垂直壩坡的厚度為0.3?0.50m。
[0009]優(yōu)選地,所述粉砂土最大粒徑不超過5_ ；
[0010]優(yōu)選地,所述細(xì)顆粒砂質(zhì)粘土最大粒徑不超過5_。
[0011]優(yōu)選地，所述防滲膜料層為一布一膜土工膜或兩布一膜土工膜。
[0012]優(yōu)選地，在所述防滲膜料層上設(shè)有排水通道。
[0013]優(yōu)選地，所述護(hù)坡由干砌石塊構(gòu)成。
[0014]優(yōu)選地，所述護(hù)坡由混凝土板或水泥土板構(gòu)成。
[0015]優(yōu)選地，在所述護(hù)坡上設(shè)有至少一條縱向伸縮縫和至少一條橫向伸縮縫。[0016]優(yōu)選地，所述護(hù)坡還包括底腳，所述底腳伸入所述土石壩本體的壩基內(nèi)。
[0017]借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明型提出的一種土石壩防滲結(jié)構(gòu)至少具有下列優(yōu)點(diǎn):
[0018]I) 土石壩防滲結(jié)構(gòu)對(duì)大壩防滲起到顯著的效果，且施工方便、施工周期短、操作簡(jiǎn)單。
[0019]2)使用壽命長(zhǎng)、造價(jià)低。
[0020]上述說明僅是本發(fā)明型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明型的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明型的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明型土石壩防滲結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為更進(jìn)一步闡述本新型為達(dá)成預(yù)定發(fā)明型目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明型提出的一種土石壩防滲結(jié)構(gòu)的【具體實(shí)施方式】、結(jié)實(shí)用構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。在下述說明中，不同的“一實(shí)施例”或“實(shí)施例”指的不一定是同一實(shí)施例。此外，一或多個(gè)實(shí)施例中的特定特征、結(jié)構(gòu)、或特點(diǎn)可由任何合適形式組合。
[0023]一種土石壩防滲結(jié)構(gòu)，其設(shè)置在所述土石壩本體10的側(cè)面上，包括自上而上依次設(shè)置的:下墊層1，其由5?IOcm厚的篩制粉砂土和細(xì)顆粒砂質(zhì)粘土構(gòu)成；防滲膜料層2，其由防滲材料構(gòu)成，用于防止水分滲入所述土石壩本體10 ;反濾過渡層3，其由10?20cm厚的砂礫石和碎石構(gòu)成；以及護(hù)坡4。
[0024]所述下墊層I用于保護(hù)所述防滲膜料層2。下墊層I防止膜料被刺破，并使膜料受力均勻。具體的，由于所述土石壩本體10上有可能還有大量尖銳石塊，會(huì)導(dǎo)致防滲膜料層2破損，通過增加下墊層1，可以使所述防滲膜料層2的下表面與所述下墊層I接觸，從而減少破損幾率。
[0025]常用的防滲膜料有PE、PVC及其改性、新型塑膜，所述的防滲膜料具有防滲效果好，質(zhì)輕、延伸性強(qiáng)、造價(jià)低，抗老性的特點(diǎn)，能滿足工程要求。所述防滲膜料層2應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程實(shí)際，根據(jù)防滲工程的環(huán)境條件，考慮各種膜料的性能、單價(jià)、產(chǎn)品質(zhì)量等因素，比選確定。
[0026]所述防滲膜料層2還可以選擇一般的土工膜或復(fù)合土工膜。而所述復(fù)合土工膜又包括一布一膜土工膜和兩布一膜土工膜。其中，所述復(fù)合土工膜以塑料薄膜作為防滲基材，與無紡布復(fù)合而成的土工防滲材料，它的防滲性能主要取決于塑料薄膜的防滲性能。其中以塑料薄膜的不透水性隔斷土壩漏水通道，以其較大的抗拉強(qiáng)度和延伸率承受水壓和適應(yīng)壩體變形；而無紡布亦是一種高分子纖維化學(xué)材料，通過針刺或熱粘成形，具有較高的抗拉強(qiáng)度和延伸性。國內(nèi)外防滲應(yīng)用的塑料薄膜，主要有聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、乙烯/醋酸乙烯共聚物(EVA)，它們是一種高分子化學(xué)柔性材料，比重較小，延伸性較強(qiáng)，適應(yīng)變形能力高，耐腐蝕，耐低溫，抗凍性能好。本實(shí)施例中，所述防滲膜料層2采用兩布一膜復(fù)合土工膜，從而能夠直接在復(fù)合土工膜上面鋪設(shè)砂礫石或碎石反濾過渡層3。所述兩布一膜土工膜中的兩布很好了解決了對(duì)一膜的保護(hù)作用。
[0027]所述反濾過渡層3能夠大大增強(qiáng)所述土石壩防滲結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。
[0028]由于所述反濾過渡層3是由砂石礫和碎石構(gòu)成，由于所述反濾過渡層3的設(shè)置有一定的坡度，從而所述護(hù)坡4能夠使所述反濾過渡層3形成層狀整體。本實(shí)施例中，所述護(hù)坡4由干砌石塊構(gòu)成。正常水位以上所述護(hù)坡4應(yīng)用砂漿勾縫或用小石子填密空隙，以防淘刷所述土石壩防滲結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。所述防滲膜料要與不透水地基和岸坡嚴(yán)密結(jié)合。
[0029]可選擇地，所述下墊層I可以僅由篩制粉砂土或細(xì)顆粒砂質(zhì)粘土構(gòu)成，所述下墊層I的材料的選擇，并不影響本發(fā)明型的實(shí)施。
[0030]可選擇地，所述反濾過渡層3可以僅由砂礫石或碎石組成，所述反濾過渡層3的材料的選擇，并不影響本發(fā)明型的實(shí)施。
[0031]可選擇地，所述護(hù)坡4由混凝土板或水泥土板構(gòu)成。具體地，還可以根據(jù)當(dāng)?shù)亟ㄖ牧锨闆r用5?8cm厚、ClO混凝土板或IOcm厚水泥土板護(hù)坡4。
[0032]優(yōu)選地，在所述護(hù)坡4上設(shè)有一條縱向伸縮縫和一條橫向伸縮縫。但在所述縱向伸縮縫和橫向伸縮縫中設(shè)有浙青砂漿或膠泥填縫。從而使所述護(hù)坡4在遇到溫度驟然變化使，不會(huì)導(dǎo)致整體護(hù)坡4的破裂，從而增加所述護(hù)坡4的使用壽命。
[0033]優(yōu)選地，所述縱向伸縮縫至少每隔3m設(shè)置一條，所述縱向伸縮縫的數(shù)目根據(jù)所述土石壩防滲結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度進(jìn)行確定；所述橫向伸縮縫至少每隔3m設(shè)置一條，所述縱向伸縮縫的數(shù)目根據(jù)所述土石壩防滲結(jié)構(gòu)的高度度進(jìn)行確定。
[0034]優(yōu)選地，所述護(hù)坡4還包括底腳，所述底腳伸入所述土石壩本體10的壩基內(nèi)。從而使所述土石壩防滲結(jié)構(gòu)與所述土石壩本體10更加牢固的結(jié)合在一起。
[0035]優(yōu)選地，所述土石壩防滲結(jié)構(gòu)還包括上墊層5，其設(shè)置在所述防滲膜料層2之上，用于保護(hù)所述防滲膜料層2，上墊層5使膜料在水中不被漂起并防止膜料老化，其由5?IOcm厚的篩制粉砂土和細(xì)顆粒砂質(zhì)粘土構(gòu)成。在所述防滲膜料層2為一布一膜土工膜時(shí)，由于所述防滲膜料層2的上部容易破碎，因此所述上墊層5的設(shè)置能夠避免此情況的發(fā)生。
[0036]可選擇地，所述上墊層5可以僅由篩制粉砂土或細(xì)顆粒砂質(zhì)粘土構(gòu)成，所述上墊層5的材料的選擇，并不影響本新型的實(shí)施。
[0037]具體實(shí)施時(shí)，所述下墊層I和上墊層5中粉砂土最大粒徑不超過5mm ;所述下墊層I和上墊層5中細(xì)顆粒砂質(zhì)粘土實(shí)用最大粒徑不超過5_。從而能夠確保對(duì)所述防滲膜料層2起到較好的保護(hù)作用。
[0038]優(yōu)選地，所述土石壩防滲結(jié)構(gòu)還包括保護(hù)層6，其設(shè)置在所述反濾過渡層3之下，其由黏壤土和砂壤土構(gòu)成，其夯實(shí)后垂直壩坡的厚度為0.3?0.50m。
[0039]在設(shè)有上墊層5的結(jié)構(gòu)中，所述保護(hù)層6設(shè)置在所述上墊層5和所述反濾過渡層3之間。
[0040]可選擇地，所述保護(hù)層6可以僅由黏壤土或砂壤土構(gòu)成，所述保護(hù)層6的材料的選擇，并不影響本發(fā)明型的實(shí)施。
[0041]優(yōu)選地，所述保護(hù)層6 土料可用庫區(qū)附近黏壤土和砂壤土，但要除去石子、雜草、樹根和其它可能穿透膜料的雜物，干容重xd > 1.50t / m3，含水量約為20%。保護(hù)層6 土質(zhì)不宜過粘，回填時(shí)每層松土不超過20cm，便于人工夯實(shí)。
[0042]在對(duì)保護(hù)層6施工時(shí)，要注意對(duì)所述防滲膜料層2的保護(hù)，要在所述防滲膜料層2上做好臨時(shí)保護(hù)措施，嚴(yán)防戳破所述防滲膜料層2，所述防滲膜料層2鋪設(shè)完畢應(yīng)及早進(jìn)行下道施工工序，不宜間隔時(shí)間過長(zhǎng)，以防止所述防滲膜料層2材質(zhì)損壞。
[0043]在所述防滲膜料層2上設(shè)有排水通道。
[0044]所述土石壩防滲結(jié)構(gòu)周邊設(shè)壓重齒槽，同時(shí)做好整體性防滲處理。
[0045]所述土石壩防滲結(jié)構(gòu)的施工工藝:調(diào)整土石壩本體10的側(cè)邊坡度一基礎(chǔ)開挖一鋪膜基面開挖清理并夯實(shí)一防滑齒槽開挖一周邊固埋溝開挖一砌重力墩一鋪下墊層I —鋪設(shè)土工膜料、薄膜連接一鋪上墊層5 —回填夯實(shí)齒槽及保護(hù)層6 —周邊固埋溝回填一鋪反濾過渡層3 —砌護(hù)坡4 —驗(yàn)收。
[0046]其中對(duì)鋪膜基層清理，要求做到基面平整，無尖銳物，按設(shè)計(jì)壩坡削坡翻松整修并嚴(yán)格整平坡面，夯實(shí)基面。同時(shí)妥善處理好壩坡塌坑、裂縫、巖及上調(diào)洞穴裂隙、地下泉涌等。開挖壩、截流槽、鋸齒槽和壩肩固埋溝，排水清基至巖面或不透水層，設(shè)重力墩或擋土墻將膜料壓入基底。
[0047]現(xiàn)場(chǎng)連接防滲膜的方法主要有粘結(jié)法、熱焊接法。施工中應(yīng)嚴(yán)格按照施工工藝標(biāo)準(zhǔn)等施工規(guī)范要求、施工工藝流程進(jìn)行，鋪貼方向、兩幅卷材和卷材層與層間，其搭接的寬度與長(zhǎng)度要符合要求。卷材冷黏施工時(shí)，膠接材料要依據(jù)卷材性能配套選用膠粘劑調(diào)配要專人進(jìn)行，及時(shí)采樣化驗(yàn)，不得錯(cuò)用、混用，在這方面要嚴(yán)加控制。塑膜與復(fù)合柔氈一般用粘接法。薄膜接頭粘接寬度要保證10cm。施工時(shí)土工膜下面墊一塊長(zhǎng)2m，寬20-30cm刨光木板，用布把需粘接的土工膜上污物、水分、塵土等擦干凈后，將粘合劑均勻地涂在土工膜上，接著將另外一幅(兩布一膜可直接按一定寬度進(jìn)行搭接，簡(jiǎn)化施工工藝)。
[0048]所述防滲膜料層2的鋪設(shè)過程中，鋪設(shè)所述防滲膜料層2不宜張拉太緊，要預(yù)留5%伸縮長(zhǎng)度置成波紋狀折皺，以適應(yīng)基體變形。兩層膜間不得夾帶泥土、雜物，不得有充氣現(xiàn)象。從所述防滲膜料層2鋪設(shè)到所述上墊層5及所述保護(hù)層6回填應(yīng)避免石塊、重物、尖銳物體直接砸擊和接觸所述防滲膜料層2，以免薄膜刺穿破壞。
[0049]周邊接觸邊界處理，目的是防止壩基和繞壩滲漏。兩側(cè)周邊固埋溝至新鮮基巖或堅(jiān)實(shí)不透水層，固埋溝底寬30cm，深50cm，邊坡1: 0.3，梯形斷面，固埋溝中鋪上厚5cm，MlO水泥砂漿，將所述防滲膜料層2鋪在上面一半的位置，墊上厚5cm，MlO水泥砂漿，然后澆筑混凝土截水墻固埋薄膜。下端固埋則采用重力防滑墩，膜料嵌入其下，以防膜料和保護(hù)層6滑動(dòng)。上端嵌入壩體0.50m固埋。
[0050]保護(hù)層6回填，所述防滲膜料層2鋪好后應(yīng)盡快鋪土填，防止長(zhǎng)時(shí)間暴曬使薄膜老化。回填土要輕放，山一邊向另一邊依次回填，嚴(yán)防損壞薄膜。施工時(shí)先填鋸齒槽、下墊層
1、上墊層5、再分層填筑保護(hù)層6。
[0051]以上所述，僅是本發(fā)明型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明型作任何形式上的限制，依據(jù)本發(fā)明型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種土石壩防滲結(jié)構(gòu)，其設(shè)置在所述土石壩本體的側(cè)面上，其特征在于，包括自上而上依次設(shè)置的: 下墊層，其由5?IOcm厚的篩制粉砂土和/或細(xì)顆粒砂質(zhì)粘土構(gòu)成； 防滲膜料層，其由防滲材料構(gòu)成，用于防止水分滲入所述土石壩本體； 反濾過渡層，其由10?20cm厚的砂礫石和/或碎石構(gòu)成； 以及護(hù)坡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土石壩防滲結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括上墊層，其設(shè)置在所述防滲膜料層之上，用于保護(hù)所述防滲膜料層，其由5?IOcm厚的篩制粉砂土和/或細(xì)顆粒砂質(zhì)粘土構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的土石壩防滲結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括保護(hù)層，其設(shè)置在所述反濾過渡層之下，其由黏壤土和/或砂壤土構(gòu)成，其夯實(shí)后垂直壩坡的厚度為0.3?0.50m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的土石壩防滲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述粉砂土最大粒徑不超過5mm ;所述細(xì)顆粒砂質(zhì)粘土最大粒徑不超過5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土石壩防滲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述防滲膜料層為一布一膜土工膜或兩布一膜土工膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土石壩防滲結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述防滲膜料層上設(shè)有排水通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土石壩防滲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述護(hù)坡由干砌石塊構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土石壩防滲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述護(hù)坡由混凝土板或水泥土板構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的土石壩防滲結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述護(hù)坡上設(shè)有至少一條縱向伸縮縫和至少一條橫向伸縮縫。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土石壩防滲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述護(hù)坡還包括底腳，所述底腳伸入所述土石壩本體的壩基內(nèi)。
【文檔編號(hào)】E02B3/16GK103696397SQ201310732803
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】趙義武, 劉寧, 李彩寧, 張曉影 申請(qǐng)人:北京軒昂環(huán)?？萍脊煞萦邢薰? 趙義武