消除庫(kù)底土工膜防滲鋪蓋反向滲透壓力的結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種消除庫(kù)底土工膜防滲鋪蓋反向滲透壓力的結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的目的是旨在不增加土工膜防膜下排水通道，提高土工膜防滲效果；消除庫(kù)岸地下水造成的反向滲壓，保證土工膜安全運(yùn)行。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種消除庫(kù)底土工膜防滲鋪蓋反向滲透壓力的結(jié)構(gòu)，包括具備防滲能力的天然庫(kù)岸以及存在滲漏通道的庫(kù)底，庫(kù)底之上覆蓋有土工膜防滲層，在土工膜防滲層的四周通過周邊連接板或齒墻設(shè)置帷幕灌漿或固結(jié)灌漿；同時(shí)，在土工膜防滲層周邊靠近庫(kù)岸一側(cè)沿線的山體通過鉆孔埋設(shè)排水管。本實(shí)用新型適用于浸沒于死水位以下庫(kù)底，采用土工膜局部防滲，存在庫(kù)岸反向滲水壓力且不宜設(shè)置膜下排水系統(tǒng)的防滲工程，尤其適用于抽水蓄能電站庫(kù)盆。
【專利說明】
消除庫(kù)底土工膜防滲鋪蓋反向滲透壓力的結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種消除庫(kù)底土工膜防滲鋪蓋反向滲透壓力的結(jié)構(gòu)。適用于浸沒于死水位以下庫(kù)底，采用土工膜局部防滲，存在庫(kù)岸反向滲水壓力且不宜設(shè)置膜下排水系統(tǒng)的防滲工程，尤其適用于抽水蓄能電站庫(kù)盆。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)庫(kù)底采用土工膜防滲作為主要防滲體系時(shí)規(guī)范規(guī)定當(dāng)存在反向滲壓時(shí)，應(yīng)設(shè)置排水系統(tǒng)，并通過廊道排出庫(kù)外。但是有下列情況存在時(shí)，并不適宜設(shè)置排水系統(tǒng):采用土工膜處理庫(kù)底局部滲透通道，同時(shí)防滲區(qū)形態(tài)不好造成土工膜周邊帷幕封閉長(zhǎng)度與防滲面積不對(duì)稱(防滲線長(zhǎng)，而防滲面積小)，沿周邊繞滲情況比較突出。當(dāng)出現(xiàn)上述情況時(shí)可能出現(xiàn)人為設(shè)置排水通道增加滲漏量的風(fēng)險(xiǎn)。因此無(wú)論該防滲體系是否作為主防滲體系均不適宜設(shè)置排水體系。當(dāng)遇到上述情況時(shí)，如果遭遇水位驟降、持續(xù)降雨導(dǎo)致周邊的庫(kù)岸地下水位相對(duì)庫(kù)水位相差較大時(shí)，靠近庫(kù)岸的土工膜也易出現(xiàn)庫(kù)岸地下水造成的反向滲水，局部形成頂托現(xiàn)象，對(duì)土工膜安全運(yùn)行構(gòu)成威脅。尤其是存在斷層將庫(kù)岸與防滲區(qū)庫(kù)底連同時(shí)風(fēng)險(xiǎn)更大。因此在這種情況下，需要一種不增加排水通道的反向滲壓消除方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:針對(duì)上述存在問題，提供一種消除庫(kù)底土工膜防滲鋪蓋反向滲透壓力的結(jié)構(gòu)，旨在不增加土工膜防膜下排水通道，提高土工膜防滲效果；消除庫(kù)岸地下水造成的反向滲壓，保證土工膜安全運(yùn)行。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種消除庫(kù)底土工膜防滲鋪蓋反向滲透壓力的結(jié)構(gòu)，包括具備防滲能力的天然庫(kù)岸以及存在滲漏通道的庫(kù)底，庫(kù)底之上覆蓋有土工膜防滲層，其特征在于:在土工膜防滲層的四周通過周邊連接板或齒墻設(shè)置帷幕灌漿或固結(jié)灌漿;同時(shí)，在土工膜防滲層周邊靠近庫(kù)岸一側(cè)沿線的山體通過鉆孔埋設(shè)排水管。
[0005]所述排水管采用不銹鋼管，排水管包括插入鉆孔內(nèi)的花管段、鉆孔外的外露段和出口部位的彎頭段，花管段的長(zhǎng)度即為鉆孔的孔深，花管段上布滿孔眼。
[0006]所述鉆孔的孔口與排水管之間由混凝土封堵。
[0007]—種消除庫(kù)底土工膜防滲鋪蓋反向滲透壓力的結(jié)構(gòu)的施工方法，步驟如下:
[0008]1、經(jīng)勘察，具備防滲能力的天然庫(kù)岸之間的庫(kù)底下面存在滲漏通道，庫(kù)底上面覆蓋有土工膜防滲層，沿土工膜防滲層的周邊設(shè)有與土工膜相連接的周邊連接板或齒墻，并在周邊連接板或齒墻的下面設(shè)置帷幕灌漿或固結(jié)灌漿，以形成相對(duì)封閉的防滲體系；
[0009]2、在土工膜防滲層外側(cè)周邊與天然庫(kù)岸之間按照設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行排水管的定位，并將通過鉆孔的方式埋設(shè)排水管，排水管包括插入鉆孔內(nèi)的花管段、鉆孔外的外露段和出口部位的彎頭段，花管段上布滿孔眼；相鄰排水管的間距為1.5 — 2m，排水管管徑50 — 80mm;
[0010]3、按照施工期臨時(shí)穩(wěn)定邊坡、挖除鉆孔孔口部位天然地面線和強(qiáng)風(fēng)化巖石表面之間的覆蓋層；
[0011]4、架設(shè)鉆孔設(shè)備進(jìn)行鉆孔，鉆孔的深度略大于排水管的花管段，鉆孔(7)的孔徑80 —100mm;
[0012]5、洗孔，保證孔內(nèi)清潔，孔底沉渣量以不影響排水管的安裝深度為限；
[0013]6、在鉆孔內(nèi)放置事先制作好的排水管，花管段基本與鉆孔齊平，外露段伸出鉆孔，彎頭段設(shè)置高程應(yīng)滿足不被泥沙淤積，并低于死水位，彎頭段具有一定的圓弧且孔口朝下；
[0014]1、鉆孔孔口與排水管管壁之間用混凝土或砂漿封堵。
[0015]所述花管段上的孔眼的面積大于排水管管壁面積的5%，孔眼呈梅花形布置。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資低，可解決存在反向滲壓頂托風(fēng)險(xiǎn)，卻不適宜設(shè)置排水系統(tǒng)的庫(kù)底土工膜防滲鋪蓋;進(jìn)一步擴(kuò)寬了土工膜的使用范圍。同時(shí)，將庫(kù)岸地下水補(bǔ)給土工膜下方的部分通過排水管引排的方式排入庫(kù)內(nèi)，增加了庫(kù)岸地下水補(bǔ)給庫(kù)盆的量，進(jìn)一步減小了整個(gè)庫(kù)盆的滲漏量，提高了庫(kù)盆整體防滲效果。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型的平面布置圖。
[0018]圖2是本實(shí)用新型的剖面圖。
[0019]圖3是本實(shí)用新型的排水管安裝圖。
[0020]圖4是本實(shí)用新型的排水管結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1、圖2所示，本實(shí)施例為一種消除庫(kù)底土工膜防滲鋪蓋反向滲透壓力的結(jié)構(gòu)及施工方法，具有具備防滲能力的天然庫(kù)岸1、存在滲漏通道的庫(kù)底2和庫(kù)底2上部覆蓋有土工膜防滲層3;對(duì)存在滲漏通道的庫(kù)底2進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠秸_挖、回填形成土工膜防滲層的下支持層，并將土工膜防滲層3與周邊連接板4(或齒墻)封閉連接，周邊連接板4下部設(shè)置帷幕灌漿5(或固結(jié)灌漿)，在庫(kù)底滲透通道外圍形成一個(gè)相對(duì)封閉的防滲體系；同時(shí)，在土工膜防滲層3周邊靠近庫(kù)岸一側(cè)沿線的山體通過鉆孔7埋設(shè)排水管6;通過帷幕灌漿5和排水管6達(dá)到消除庫(kù)岸地下水反向滲壓造成土工膜頂托破壞的風(fēng)險(xiǎn)，從而實(shí)現(xiàn)在土工膜下部無(wú)排水系統(tǒng)的條件下，土工膜的安全運(yùn)行。
[0022]帷幕灌漿5(或固結(jié)灌漿)可采用普通水泥或超細(xì)水泥，其灌漿孔孔距和深度根據(jù)地質(zhì)條件和防滲要求設(shè)置，一般孔距為2?3m。
[0023]如圖3所示，按照施工期臨時(shí)穩(wěn)定邊坡、挖除鉆孔7孔口部位天然地面線和強(qiáng)風(fēng)化巖石表面之間的覆蓋層9，根據(jù)鉆孔7孔徑的大小和深度采用手風(fēng)鉆、地質(zhì)鉆機(jī)等目前工程中常用鉆機(jī)鉆設(shè)，鉆孔7的孔徑不宜小于80mm，孔深和孔距根據(jù)水文地質(zhì)條件計(jì)算確定;鉆孔7按設(shè)計(jì)要求鉆設(shè)、清洗后放置排水管6，鉆孔7孔底沉渣的極限厚度以不影響排水管6安裝進(jìn)行控制，為保證鉆孔7孔口封堵的可靠性，鉆孔7的孔口與排水管6管壁之間采用混凝土8或砂漿封堵和固定。
[0024]如圖4所示，排水管6采用不銹鋼管，排水管6包括插入鉆孔7內(nèi)的花管段6— 1、鉆孔外的外露段6 — 2和出口部位的彎頭段6 — 3(彎頭段具有一定的圓弧且孔口朝下，可以采用機(jī)械彎制、配套的成品彎頭焊接或采用法蘭連接)，花管段的長(zhǎng)度即為鉆孔7的孔深，花管段上采用鋼管鉆孔設(shè)備按照梅花形布置要求鉆設(shè)孔眼6 — 1-1;且孔眼6 — I 一 I在保證鋼管在施工外力作用下不變形的前提下布設(shè)，為保證排水效果，孔眼面積大于排水管6管壁面積的5% ;相鄰排水管的間距為1.5?2m，排水管管徑約為50?80mm(或更大)。
[0025]本實(shí)施例利用帷幕灌漿5或固結(jié)灌漿延長(zhǎng)庫(kù)岸地下水至土工膜防滲區(qū)之間的滲徑和防滲區(qū)外圍排水管減小庫(kù)岸地下水與庫(kù)盆之間的滲徑的作用，達(dá)到消除庫(kù)岸地下反向滲壓對(duì)土工膜造成頂托破壞的風(fēng)險(xiǎn)。具體施工方法如下:
[0026]1、經(jīng)勘察，具備防滲能力的天然庫(kù)岸I之間的庫(kù)底2下面存在滲漏通道，庫(kù)底上面覆蓋有土工膜防滲層3，沿土工膜防滲層的周邊設(shè)有與土工膜相連接的周邊連接板4(或齒墻)，并在周邊連接板4的下面設(shè)置帷幕灌漿5(或固結(jié)灌漿)，以形成相對(duì)封閉的防滲體系；
[0027]2、在土工膜防滲層3外側(cè)周邊與天然庫(kù)岸I之間按照設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行排水管6的定位，并將通過鉆孔7的方式埋設(shè)排水管6，排水管包括插入鉆孔7內(nèi)的花管段6 — 1、鉆孔外的外露段6 — 2和出口部位的彎頭段6 — 3，花管段上布滿米用鋼板鉆孔機(jī)器打孔的孔眼6 — I 一I;相鄰排水管的間距為1.5 — 2m，排水管管徑為50 — 80mm(或更大)；彎頭段6 — 3可以采用機(jī)械彎制、配套的成品彎頭焊接或采用法蘭連接；
[0028]3、按照施工期臨時(shí)穩(wěn)定邊坡、挖除鉆孔7孔口部位天然地面線和強(qiáng)風(fēng)化巖石表面之間的覆蓋層9;為提高排水管6運(yùn)行的可靠性，對(duì)于表面質(zhì)量較差的強(qiáng)風(fēng)化表層也建議剝離；
[0029]4、按照設(shè)計(jì)確定的參數(shù)架設(shè)鉆孔設(shè)備進(jìn)行鉆孔7，鉆孔的深度略大于排水管的花管段6 —1(花管段長(zhǎng)度即為鉆孔7的設(shè)計(jì)孔深)；
[0030]5、鉆孔7施工完畢后，進(jìn)行洗孔，保證孔內(nèi)清潔，孔底沉渣量以不影響排水管6的安裝深度為限，嚴(yán)格的可按照錨索鉆孔要求控制；
[0031]6、在鉆孔7內(nèi)放置事先制作好的排水管6，花管段6 — I基本與鉆孔齊平，外露段6 —2伸出鉆孔，彎頭段6 — 3設(shè)置高程應(yīng)滿足不被泥沙淤積，并低于死水位，彎頭段具有一定的圓弧且孔口朝下;在不會(huì)造成孔口淤積的前提下，盡量低高程布置；
[0032]7、鉆孔7孔口與排水管6管壁之間用混凝土 8或砂漿封堵。
[0033]綜上所述，本實(shí)施例的設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括以下內(nèi)容:
[0034]1、根據(jù)防滲要求進(jìn)行土工膜鋪蓋區(qū)的防滲設(shè)計(jì)，包括土工膜防滲層3、周邊連接板4或齒墻和帷幕灌漿5或固結(jié)灌漿，達(dá)到設(shè)計(jì)要求的防滲標(biāo)準(zhǔn)。
[0035]2、考慮庫(kù)水驟降、持續(xù)降雨等因素進(jìn)行庫(kù)岸滲流場(chǎng)模擬計(jì)算，分析在未設(shè)置排水管6的情況下，庫(kù)岸地下水的滲流場(chǎng)分布以及土工膜防滲層3內(nèi)反向滲流量，取設(shè)計(jì)工況下最大反向滲漏量作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；
[0036]3、計(jì)算在正常運(yùn)行的水頭條件下，土工膜防滲層3內(nèi)部滲透通道的最低排水能力(一般為死水位下未防滲時(shí)該區(qū)域的滲漏量)，并與最大的反向滲漏量對(duì)比。根據(jù)對(duì)比情況按下述兩種方案處理
[0037](I)當(dāng)最低排水能力/最大的反向滲漏量小于2?5時(shí)，可不在防滲區(qū)外增設(shè)岸坡排水管6。
[0038](2)當(dāng)最低排水能力/最大的反向滲漏量大于等于2?5時(shí)，需在防滲區(qū)外增設(shè)岸坡排水管6。
[0039]2?5倍的關(guān)系根據(jù)水文地質(zhì)條件的復(fù)雜性和庫(kù)底原滲透通道排水可靠性進(jìn)行確定，水文地質(zhì)條件相對(duì)簡(jiǎn)單、庫(kù)底原滲透通道排水可靠性高，取小值，反之取大值;一般情況下，為保證安全起見，取大值。也可以根據(jù)工程實(shí)際情況以大于5的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行衡量。
[0040]4、沿土工膜防滲層3外側(cè)周邊的庫(kù)岸設(shè)置排水管6，進(jìn)行滲流場(chǎng)模擬，確定排水管的布置間距、孔深。當(dāng)最低排水能力/最大的反向滲漏量小于2?5時(shí)，表示該設(shè)計(jì)參數(shù)滿足要求。應(yīng)進(jìn)行不同孔深、不同布置密度組合試算，綜合選擇較優(yōu)的方案。一般情況下排水管的布置與降低反向滲漏的關(guān)系有如下特點(diǎn):
[0041 ] I)排水管密度、深度越大，效果越好。
[0042 ] 2)排水管出口高程越低，效果越好。
[0043]3)排水管的孔徑影響較小，但是一般不宜小于5cm，小于此值，排水能力受外部因素干擾較大，排水效果不可靠。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種消除庫(kù)底土工膜防滲鋪蓋反向滲透壓力的結(jié)構(gòu)，包括具備防滲能力的天然庫(kù)岸(I)以及存在滲漏通道的庫(kù)底(2)，庫(kù)底之上覆蓋有土工膜防滲層(3)，其特征在于:在土工膜防滲層(3)的四周通過周邊連接板(4)或齒墻設(shè)置帷幕灌漿(5)或固結(jié)灌漿;同時(shí)，在土工膜防滲層(3)周邊靠近庫(kù)岸一側(cè)沿線的山體通過鉆孔(7)埋設(shè)排水管(6)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消除庫(kù)底土工膜防滲鋪蓋反向滲透壓力的結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述排水管(6)采用不銹鋼管，排水管(6)包括插入鉆孔(7)內(nèi)的花管段(6 — 1)、鉆孔外的外露段(6 — 2)和出口部位的彎頭段(6 — 3)，花管段的長(zhǎng)度即為鉆孔(7)的孔深，花管段上布滿孔眼(6 — I一I)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的消除庫(kù)底土工膜防滲鋪蓋反向滲透壓力的結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鉆孔⑴的孔□與排水管(6)之間由混凝土⑶封堵。
【文檔編號(hào)】E02D19/16GK205475097SQ201620017294
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年1月7日
【發(fā)明人】朱安龍, 張萍
【申請(qǐng)人】中國(guó)電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司