CN105714741A - 生态人工湖防水结构 - Google Patents

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Abstract

本发明所述的生态人工湖防水结构，涉及一种地下工程防水技术，具体为生态人工湖底部防水技术。生态人工湖防水结构，包括素土夯实层、粉质粘土碾压垫层、粉质粘土碾压保护层及中砂净水层；其特征在于所述的防水结构的造层位于人工湖的底部，由下至上依次为素土夯实层、粉质粘土碾压垫层、膨润土防水层、无纺布、粉质粘土碾压保护层、粘土碾压配重层及中砂净水层；所述的防水结构的边缘高于水平面200mm以上；所述的防水结构的边缘上部铺设有混凝土保护带，混凝土保护带位于膨润土防水层边缘上部，放置膨润土防水层渗漏。本发明具有结构新颖、施工简便、降低施工成本、防水性好，使用寿命可达千年以上等特点，故属于一种集经济性与实用性为一体的新型生态人工湖防水结构。

Description

生态人工湖防水结构
技术领域
本发明所述的生态人工湖防水结构，涉及一种地下工程防水技术，具体为生态人工湖底部防水技术。
背景技术
室外人工湖防水是指对室外景观工程进行防水设计、防水施工和防水维护管理等。此防水工程是一项系统工程，它涉及到工程防水材料、防水设计、防水施工等。在室外环境要求上，人工湖不但提高环境优美，其防水技术主要的是确保解决人工湖渗漏问题，解决水资源及提高使用功能；但近十几年，按单位工程对比，人工湖工程渗漏分不同程度可达到60％以上。其主要原因是当前的防水材料与人工湖构造不适应和不合理所致，尤其对水质问题，影响很大。在此领域防水技术大部分采用卷材防水，建筑人工湖地下卷材防水技术应用构造方面，大部分都在应水面设一道卷材防渗层，在防渗层外增设一道混凝土保护层等构造技术方式。地下工程防水材料品种繁多，按其主要原料分为2类卷材：1、沥青类防水材料。以天然沥青、石油沥青和煤沥青为主要原材料，制成的沥青油毡、纸胎沥青油毡等。2、膨润土类防水毯按生产工艺可分为：针刺法钠基膨润土防水毯、针刺覆膜法钠基膨润土防水毯以及胶粘法钠基膨润土防水毯。
膨润土防水毯是一种专门用于人工湖泊水景、垃圾填埋场、地下车库、楼顶花园、水池、油库及化学品堆场等防渗漏的土工合成材料，它是由高膨胀性的钠基膨润土填充在特制的复合土工布和无纺布之间，用针刺法制成的膨润土防渗垫可形成许多小的纤维空间，使膨润土颗粒不能像一个方向流动，遇水时在垫内形成均匀高密度的胶状防水层，有效的防止水的渗漏。
膨润土的矿物学名称为蒙脱石，天然的膨润土按化学成分主要分为钠基和钙基两大类。膨润土具有遇水膨胀的特性，一般膨润土膨胀时，其膨胀仅为自身体积的3倍左右，而膨润土遇水时吸附自身重量五倍的水，体积膨胀到原来的15-17倍以上，将膨润土锁在两层土工合成材料中间，起保护和加固的作用，使膨润土毯具有一定的整体抗剪强度。
现有的构造技术存在以下问题：
1、由于地下工程防水构造要求，其基层构造受气候变化条件及施工各种条件约束等，很难达到卷材防水基层要求，估也达不到防水目的；
2、卷材防水材料本身质量寿命(15-20年)与主体寿命(一般大于100)年相差太大；
3、地下工程卷材防水技术对后期维护造成很大困难；
4、由于卷材防水在人工湖从构造方面，造成了人工湖水与大地隔绝状态，严重阻碍了湖底自然生物的产生，估对水质造成了极大的影响；
5、膨润土毯在寒冷地区，不适应冻胀要求。因卷材在冻土范围内通过冰冻后形成一体化，卷材失去延伸率指标，估当冻土产生冻胀变形后，势必产生断裂渗漏现象。
针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的生态人工湖防水结构，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。
发明内容
鉴于上述现有技术中所存在的问题，本发明的目的是研究设计一种新型的生态人工湖防水结构。用于解决现有技术中存在的：1、采用卷材达不到防水目的；2、防水卷材的自身质量寿命短，不能满足人工湖主体使用寿命要求；3、后期维护成本高难度大；4、使用卷材将湖水与大地隔绝，阻隔湖底生菜彭亨，严重影响水质；5、卷材遇冷产生锻炼渗漏等问题。
本发明主要采用天然膨润土无老化柔性材料所致，其根据材料特性，结合地下工程构造采取不同程度的工艺，达到施工简介，不受环境和气温影响，并在各种因素结构有轻微裂缝变化情况下能自愈合功效，同时，时刻永久保证地下防水层整体效果，可彻底解决地下工程渗漏问题。同时，对地下工程以后维修创造有利条件。
A、密实性：膨润土在水压状态下形成高密度横隔膜，厚度约3mm时，它的透水性为&×10ˉ11m/sec以下，相当于100倍的30cm厚度粘土的密实度，具有很强的自保水性能。
B、永久的防水性能：因为膨润土系天然无机材料，即使经过很长时间或周围环境发生变化，也不会发生老化或腐蚀现象,因此防水性能持久。
C、一体化(防水材料和对象的一体化)：膨润土遇水时，具有10—28倍的膨胀能力，即使构造发生震动和沉降，膨润土也能修补20mm以内表面的裂纹作用。
D、绿色环保：膨润土为天然无机材料，对人体无害无毒，对环境没有特别的影响，具有良好的环保性能。
本发明的技术解决方案是这样实现的：
本发明所述的生态人工湖防水结构，包括素土夯实层、粉质粘土碾压垫层、粉质粘土碾压保护层及中砂净水层；其特征在于所述的防水结构的造层位于人工湖的底部，由下至上依次为素土夯实层、粉质粘土碾压垫层、膨润土防水层、无纺布、粉质粘土碾压保护层、粘土碾压配重层及中砂净水层；所述的防水结构的边缘高于水平面200mm以上；所述的防水结构的边缘上部铺设有混凝土保护带，混凝土保护带位于膨润土防水层边缘上部，放置膨润土防水层渗漏。
本发明所述素土夯实层属于建筑行业通用技术，按照具体环境具体的建筑设计要求施工即可。
本发明所述粉质粘土碾压垫层要求土质细腻，并需碾压密度需达到90％以上，其目的是防止膨润土流失失去防水层功能。同时起到膨润土防水层厚度均匀度。
本发明所述膨润土防水层采用200目干铺膨润土防水层，膨润土防水层遇水后，可膨胀10-25倍以上，在此条件下自行成为永久不老化塑性膏体防渗层，达到永久防水要求，并在可实现小于20mm裂缝可自愈合效果。
本发明所述无纺布主要起到膨润土与上部混凝土保护层之间起到隔离作用，同时为下道部混凝土保护层工序施工创造有利条件。
本发明所述粉质粘土碾压保护层要求土质细腻，并需碾压密度需达到90％以上，其目的是防止膨润土流失失去防水层功能，并且起到膨润土防水层厚度均匀度，同时也起到保护膨润土防水层作用及为下道沟洫创造有利条件。
本发明所述粘土碾压配重层起到水压压差的配重作用，同时也起到保护膨润土防水层的作用。
本发明所述膨润土防水层的厚度为5～200mm。
所述的中砂净水层起到净化水的作用及后期维护管理作用。
本发明的优点是显而易见的，主要表现在：
1、本发明充分发挥膨润土材料的优势，完全可达到防水层整体性，尤其是膨润土属于柔性材料，对结构微量变形可达到自行调整功效；尤其是根据材料吸附性很强的优势，当材料遇水后，通过材料本身膨胀，在一定的时间内，形成整体性很强塑性防水层。
2、本发明是用的膨润土系天然无机材料，即使经过很长时间或周围环境发生变化，也不会发生老化或腐蚀现象,因此防水性能可持续几百年以上。
3、本发明施工简便、工期短，和其他防水材料比较，施工相对比较简单，不需要加热和粘贴。只需用干铺即可，施工后不需要特别的检查，如果发现防水缺陷也容易维修，并不受气候和气温影响。
4、本发明造价低，每平米降低成本20％。
本发明具有结构新颖、施工简便、降低施工成本、防水性好，使用寿命长等优点，其大批量投入市场必将产生积极的社会效益和显著的经济效益。
附图说明
本发明共有1幅附图,其中：
附图1本发明是拱结构图。
在图中：1、素土夯实层2、粉质粘土碾压垫层3、膨润土防水层4、无纺布5、粉质粘土碾压保护层6、粘土碾压配重层7、中砂净水层8、水平面9、混凝土保护带。
具体实施方式
本发明的具体实施例如附图所示，生态人工湖防水结构包括素土夯实层1、粉质粘土碾压垫层2、粉质粘土碾压保护层5及中砂净水层7；其特征在于所述的防水结构的造层位于人工湖的底部，由下至上依次为素土夯实层1、粉质粘土碾压垫层2、膨润土防水层3、无纺布4、粉质粘土碾压保护层5、粘土碾压配重层6及中砂净水层；所述的防水结构的边缘高于水平面8200mm以上；所述的防水结构的边缘上部铺设有混凝土保护带9，混凝土保护带9位于膨润土防水层3边缘上部，放置膨润土防水层3渗漏。
粉质粘土碾压垫层2要求土质细腻，并需碾压密度需达到90％以上，其目的是防止膨润土流失失去防水层功能。
膨润土防水层3采用200目干铺膨润土防水层，膨润土防水层3的厚度为100mm。膨润土防水层3遇水后，可膨胀10-25倍以上，在此条件下自行成为永久不老化塑性膏体防渗层，达到永久防水要求，并在可实现小于20mm裂缝可自愈合效果。
粉质粘土碾压保护层5要求土质细腻，并需碾压密度需达到90％以上，其目的是防止膨润土流失失去防水层功能，并且起到膨润土防水层厚度均匀度，同时也起到保护膨润土防水层3作用及为下道沟洫创造有利条件。
粘土碾压配重层6起到水压压差的配重作用，同时也起到保护膨润土防水层的作用。
以上所述，仅为本发明的较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所有熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，根据本发明的技术方案及其本发明的构思加以等同替换或改变均应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种生态人工湖防水结构，包括素土夯实层(1)、粉质粘土碾压垫层(2)、粉质粘土碾压保护层(5)及中砂净水层(7)；其特征在于所述的防水结构的造层位于人工湖的底部，由下至上依次为素土夯实层(1)、粉质粘土碾压垫层(2)、膨润土防水层(3)、无纺布(4)、粉质粘土碾压保护层(5)、粘土碾压配重层(6)及中砂净水层；所述的防水结构的边缘高于水平面(8)200mm以上；所述的防水结构的边缘上部铺设有混凝土保护带(9)，混凝土保护带(9)位于膨润土防水层(3)边缘上部，放置膨润土防水层(3)渗漏。
2.根据权利要求1所述的生态人工湖防水结构，其特征在于所述的粉质粘土碾压垫层(2)要求土质细腻，并需碾压密度需达到90％以上，其目的是防止膨润土流失失去防水层功能。
3.根据权利要求1所述的生态人工湖防水结构，其特征在于所述的膨润土防水层(3)采用200目干铺膨润土防水层，膨润土防水层(3)遇水后，可膨胀10-25倍以上，在此条件下自行成为永久不老化塑性膏体防渗层，达到永久防水要求，并在可实现小于20mm裂缝可自愈合效果。
4.根据权利要求1所述的生态人工湖防水结构，其特征在于所述的粉质粘土碾压保护层(5)要求土质细腻，并需碾压密度需达到90％以上，其目的是防止膨润土流失失去防水层功能，并且起到膨润土防水层厚度均匀度，同时也起到保护膨润土防水层(3)作用及为下道沟洫创造有利条件。
5.根据权利要求1所述的生态人工湖防水结构，其特征在于所述的粘土碾压配重层(6)起到水压压差的配重作用，同时也起到保护膨润土防水层的作用。
6.根据权利要求1所述的生态人工湖防水结构，其特征在于所述的膨润土防水层(3)的厚度为5～200mm。
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