本發(fā)明屬于水利水電工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶自排水結(jié)構(gòu)的堤防及堤防構(gòu)建方法。

背景技術(shù)：

堤防工程是抵御洪水最為普遍和有效的一種措施，因此其被廣泛地運用于水利防洪工程中。我國現(xiàn)有堤防存在堤身條件差、堤身材料和建筑質(zhì)量差等多種隱患，堤防在擋水過程中，常常因為內(nèi)部滲透壓力過大而導(dǎo)致堤防出現(xiàn)問題。

減小堤防內(nèi)部滲透壓力的方法主要是“上防下排”，目前主要包括在堤防迎水面，堤基設(shè)置防滲墻或在岸坡設(shè)置不透水的土工膜來降低浸潤線；在堤防中部設(shè)置心墻來降低內(nèi)部滲透壓力；以及在背水面設(shè)置反濾層或排水溝來降低堤防內(nèi)部的浸潤線。但是，堤防長度一般為幾十千米，要在堤防布置這些防滲結(jié)構(gòu)工作量巨大、耗費大量的人力物力、施工難度大，并且不管是哪一種防滲結(jié)構(gòu)對堤防后半部分的保護(hù)較小，因在堤防后半部分仍有較高的浸潤線，使得有可能在堤防后半部分產(chǎn)生管涌，滑坡等風(fēng)險。因此，有必要設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單、造價低、施工方便、排水效果好的帶自排水結(jié)構(gòu)的堤防。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題采用的技術(shù)方案如下：

一種帶自排水結(jié)構(gòu)的堤防，包括堤身主體和設(shè)置在堤身主體內(nèi)的自排水結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的自排水結(jié)構(gòu)包括倒梯形的反濾層5和設(shè)置在反濾層5內(nèi)的T形岔管2，所述的T形岔管2位于堤身主體浸潤線1以下，T形岔管2包括沿堤防主體軸線方向鋪設(shè)的長管2.1和垂直于長管2.1朝向堤防主體背水面邊坡延伸鋪設(shè)的短管2.2，所述的T形岔管2表面均勻開設(shè)若干透水孔洞3，所述的反濾層5和T形岔管2外圍均包覆有一層濾水保土的保護(hù)膜4。

所述的T形岔管2選用PVC管或PE管制成，管道直徑為50mm-500mm。

所述的透水孔洞3直徑為2mm-20mm。

所述的T形岔管2上沿堤身主體軸線鋪設(shè)的長管2.1長度為20m-200m，短管2.2的長度為10m-20m，短管2.2的出口延伸到堤防背水面邊坡，所述的T形岔管2上的短管2.2與水平面之間的傾斜坡度不超過5°。

所述的短管2.2上距離末端出口3-5m段未設(shè)置透水孔洞3，有利于堤防的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，短管2.2末端出口處設(shè)有可拆卸封閉蓋6，當(dāng)浸潤線1較高時打開封閉蓋6，開啟管道，當(dāng)浸潤線1較低時，通過封閉蓋6封閉管道末端出口。

所述的T形岔管2位于堤身主體校核洪水位浸潤線0.8m以下。

所述的自排水結(jié)構(gòu)沿堤防軸線方向鋪設(shè)，相鄰自排水結(jié)構(gòu)之間的間距為5-10m，自排水結(jié)構(gòu)在堤防豎直方向設(shè)置有一排或多排，具體鋪設(shè)數(shù)量根據(jù)排水量確定。

所述的保護(hù)膜4由濾水保土的土工布材料制成。

所述的反濾層5由粗砂反濾料鋪設(shè)填充，反濾層5的滲透性大于堤身主體滲透性，能夠通暢排除滲透水流；反濾層5不易發(fā)生滲透變形，且不至被細(xì)粒土淤塞失效。

一種帶自排水結(jié)構(gòu)的堤防的構(gòu)建方法，其特征在于：所述的堤防構(gòu)建方法包括如下步驟：

步驟一、分析要建的堤防的滲透特性，根據(jù)滲透量以及浸潤線，確定T形岔管的分布位置；

步驟二、待堤身主體填筑到T形岔管設(shè)計位置頂部時，開挖放置T形岔管的溝槽，溝槽橫剖面為倒梯形，溝槽底部寬度為T形岔管管道直徑的1.5-3倍，高為T形岔管管道直徑的2-3倍，在溝槽周圍鋪上濾水保土的土工布，然后在溝槽底端鋪設(shè)粗砂反濾料，鋪設(shè)厚度不小于T形岔管管道直徑的1倍；

步驟三、將土工布通過平接、對接等接縫形式包裹T形岔管，把加工好的T形岔管安裝在倒梯形溝槽內(nèi)，在T形岔管周圍平鋪上一層粗砂反濾料后碾壓，碾壓后的反濾料頂面與以建堤防主體上端面平齊，在溝槽頂面繼續(xù)鋪設(shè)一層土工布，使土工布包裹整個自排水結(jié)構(gòu)；

步驟四、在T形岔管的短管出口設(shè)置可拆卸的封閉蓋6。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

1、堤防的自排水結(jié)構(gòu)，使得在堤防的后半部分，浸潤線以下的水可以透過反濾層進(jìn)入T形岔管然后通過管道排出堤防外，有效降低堤防后半部分的滲透壓力，從而有效降低堤防后半部分的浸潤線，解決現(xiàn)有防滲結(jié)構(gòu)存在的問題。

2、能根據(jù)排水量的需要，靈活的布置一排或多排自排水結(jié)構(gòu)。

3、管道的材料為PVC管或者PE管，反濾料為粗砂，在實際中比較容易獲得，T形管道的加工方便，整個自排水結(jié)構(gòu)造價低，施工簡便。

附圖說明

圖1 為T形岔管在堤防內(nèi)的布置示意圖。

圖2為 T形岔管在堤防軸線上的布置俯視示意圖。

圖3為管道結(jié)構(gòu)局部示意圖。

圖4為帶封閉蓋T形岔管三維模型圖。

圖中：1-浸潤線，2-T形岔管，2.1-長管，2.2-短管，3-透水孔洞，4-保護(hù)膜，5-反濾層，6-封閉蓋，圖3中箭頭方向為堤防軸線方向。

具體實施方式

下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明，如圖1-4所示，一種帶自排水結(jié)構(gòu)的堤防，包括堤身主體和設(shè)置在堤身主體內(nèi)的自排水結(jié)構(gòu)，其特征在于：自排水結(jié)構(gòu)包括倒梯形的反濾層5和設(shè)置在反濾層5內(nèi)的T形岔管2， 所述的T形岔管2位于堤身主體浸潤線1以下，T形岔管2包括沿堤防主體軸線方向鋪設(shè)的長管2.1和垂直于長管2.1朝向堤防主體背水面邊坡延伸鋪設(shè)的短管2.2，所述的T形岔管2表面均勻開設(shè)若干透水孔洞3，所述的反濾層5和T形岔管2外圍均包覆有一層濾水保土的保護(hù)膜4。

進(jìn)一步地，所述的T形岔管2選用PVC管或PE管制成，管道直徑為50mm-500mm。

進(jìn)一步地，所述的透水孔洞3直徑為2mm-20mm。

進(jìn)一步地，所述的T形岔管2上沿堤身主體軸線鋪設(shè)的長管2.1長度為20m-200m，短管2.2的長度為10m-20m，短管2.2的出口延伸到堤防背水面邊坡，所述的T形岔管2上的短管2.2與水平面之間的傾斜坡度不超過5°。

進(jìn)一步地，所述的短管2.2上距離末端出口3-5m段未設(shè)置透水孔洞3，有利于堤防的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，短管2.2末端出口處設(shè)有可拆卸封閉蓋6，當(dāng)浸潤線1較高時打開封閉蓋6，開啟管道，當(dāng)浸潤線1較低時，通過封閉蓋6封閉管道末端出口。

進(jìn)一步地，所述的T形岔管2位于堤身主體校核洪水位浸潤線0.8m以下。

進(jìn)一步地，所述的自排水結(jié)構(gòu)沿堤防軸線方向鋪設(shè)，相鄰自排水結(jié)構(gòu)之間的間距為5-10m，自排水結(jié)構(gòu)在堤防豎直方向設(shè)置有一排或多排，具體鋪設(shè)數(shù)量根據(jù)排水量確定。

進(jìn)一步地，所述的保護(hù)膜4由濾水保土的土工布材料制成。

進(jìn)一步地，所述的反濾層5由粗砂反濾料鋪設(shè)填充，反濾層5的滲透性大于堤身主體滲透性，能夠通暢排除滲透水流；反濾層5不易發(fā)生滲透變形，且不至被細(xì)粒土淤塞失效；將反濾層5設(shè)計為倒梯形，因為堤身材料為細(xì)砂或黏土，開挖溝槽時，倒梯形結(jié)構(gòu)可使溝槽開挖兩側(cè)斜面的砂不往下滑落。

一種帶自排水結(jié)構(gòu)的堤防的構(gòu)建方法，其特征在于：所述的構(gòu)建方法包括如下步驟：

步驟一、分析要建的堤防的滲透特性，根據(jù)滲透量以及浸潤線，確定T形岔管的分布位置；

步驟二、待堤身主體填筑到T形岔管設(shè)計位置頂部時，開挖放置T形岔管的溝槽，溝槽橫剖面為倒梯形，溝槽底部寬度為T形岔管管道直徑的1.5-3倍，高為T形岔管管道直徑的2-3倍，在溝槽周圍鋪上濾水保土的土工布，然后在溝槽底端鋪設(shè)粗砂反濾料，鋪設(shè)厚度不小于T形岔管管道直徑的1倍；

步驟三、將土工布通過平接、對接等接縫形式包裹T形岔管，把加工好的T形岔管安裝在倒梯形溝槽內(nèi)，在T形岔管周圍平鋪上一層粗砂反濾料后碾壓，碾壓后的反濾料頂面與以建堤防主體上端面平齊，在溝槽頂面繼續(xù)鋪設(shè)一層土工布，使土工布包裹整個自排水結(jié)構(gòu)；

步驟四、在T形岔管的短管出口設(shè)置可拆卸的封閉蓋6。

本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于上述的實施例，顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變形而不脫離本發(fā)明的范圍和精神。倘若這些改動和變形屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍內(nèi)，則本發(fā)明的意圖也包含這些改動和變形在內(nèi)。