CN112982300A - 库岸沥青混凝土面板与库底土工膜防渗排水连接结构及施工方法 - Google Patents

库岸沥青混凝土面板与库底土工膜防渗排水连接结构及施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种库岸沥青混凝土面板与库底土工膜防渗排水连接结构及施工方法，包括设置于岸坡上的沥青混凝土面板和设置于库底的土工膜防渗层以及密封连接于所述沥青混凝土面板和土工膜防渗层之间的排水观测兼廊道；所述沥青混凝土面板自基层至表面依次细分为整平胶结层、沥青混凝土防渗层和表面沥青玛蹄脂封闭层，在所述沥青混凝土面板与排水观测兼廊道搭接区的沥青混凝土防渗层底部增设一层加厚层，并在加厚层和整平胶结层之间设置沥青砂楔形体；所述土工膜防渗层采用机械锚固件锚固于排水兼观测廊道顶部。本发明解决了沥青混凝土面板与土工膜防渗连接问题，同时兼做库岸、库底的排水渗水收集与排泄通道。

Description

库岸沥青混凝土面板与库底土工膜防渗排水连接结构及施工 方法
技术领域
本发明涉及水利工程建筑技术领域，具体涉及库岸沥青混凝土面板与库底土工膜防渗排水连接结构及施工方法。适用于库岸采用沥青混凝土面板、库底采用土工膜作为表面防渗结构的全库盆或者半库盆防渗的库盆工程。
背景技术
沥青混凝土面板和土工膜均具有优异的防渗性能，经常被用在全库盆或者半库盆表面防渗结构中。工程实践中，沥青混凝土面板在库岸和库底的适应条件均较好，但投资相对较高。而土工膜防渗的投资则相对较低，但是土工膜斜坡铺设条件和抗紫外线能力相对较差，因此一般适宜布置在具有一定水深的库底。因此库岸采用沥青混凝土面板，库底采用土工膜进行全库盆或者半库盆表面防渗可以达到防渗效果和投资的整体效益优化，在是全库盆或者半库盆表面防渗工程中具有良好的应用前景。但是受沥青混凝土和土工膜的材料特性限制以及防渗结构连接中对防渗的高标准要求，两种防渗结构难以直接通过锚固、贴覆或者压覆等方式进行连接，极大的限制了这种组成防渗形式的应用。
基于上述情况，本发明提出了一种库岸沥青混凝土面板与库底土工膜防渗排水连接结构及施工方法，可有效解决以上问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种简单、可靠的库岸沥青混凝土面板与库底土工膜防渗排水连接结构及其施工方法，解决沥青混凝土面板与土工膜防渗连接问题，同时兼做库岸、库底的排水渗水收集与排泄通道。
为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案实现：
一方面，本发明提供一种库岸沥青混凝土面板与库底土工膜防渗排水连接结构，包括设置于岸坡上的沥青混凝土面板和设置于库底的土工膜防渗层以及密封连接于所述沥青混凝土面板和土工膜防渗层之间的排水观测兼廊道；
所述沥青混凝土面板自基层至表面依次细分为整平胶结层、沥青混凝土防渗层和表面沥青玛蹄脂封闭层，在所述沥青混凝土面板与排水观测兼廊道搭接区的沥青混凝土防渗层底部增设一层加厚层，并在加厚层和整平胶结层之间设置沥青砂楔形体；
所述土工膜防渗层采用机械锚固件锚固于排水兼观测廊道顶部。
作为本发明的一种优选技术方案，所述沥青混凝土面板岸坡段与库底段采用反弧过渡，并在反弧末端与所述排水兼观测廊道的顶部进行搭接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述排水兼观测廊道左侧顶部边角具有与所述沥青砂楔形体相抵持的斜坡。
作为本发明的一种优选技术方案，所述加厚层由底部聚酯网格和沥青混凝土防渗层组成。
作为本发明的一种优选技术方案，所述排水观测兼廊道两侧分别预埋与库岸排水层和库底排水层连接的排水管一和排水管二。
作为本发明的一种优选技术方案，所述沥青混凝土面板下部的垫层内，沿着排水兼观测廊道埋设一根与所述排水管一连通的排水花管一；所述土工膜防渗层下部的下支持层内，埋设与排水管二连通的排水花管二。
作为本发明的一种优选技术方案，所述排水花管一埋设于垫层和排水观测兼廊道左侧顶部边角交接处的最低点。
作为本发明的一种优选技术方案，所述排水兼观测廊道采用混凝土现浇结构，顶部与所述土工膜防渗层齐平，两侧端部边角呈圆弧形。
作为本发明的一种优选技术方案，所述机械锚固件包括钻孔、螺栓、角钢、螺母、塑性填料、橡胶盖片，土工膜置于两层橡胶盖片之间，通过螺母紧固形成防渗锚固，并在排水兼观测廊道顶面以及橡胶盖片与土工膜之间涂刷底胶。
另一方面，本发明还提供一种库岸沥青混凝土面板与库底土工膜防渗排水连接结构的施工方法，包括如下步骤：
S1、按照整体结构设计完成库盆开挖；
S2、沿排水观测廊道进行库底廊道基础开挖，浇筑钢筋混凝土库底排水观测廊道，预埋排水管一和排水管二；
S3、沿排水观测廊道安装库岸侧排水花管一，并与廊道预埋排水管一接通，施工库岸垫层；
S4、在垫层上依次铺设并碾压沥青混凝土整平胶结层、沥青砂垫层楔形体、加厚层，靠近排水兼观测廊道区域采用小型碾压机具辅助人工进行碾压，再铺设表面沥青混凝土防渗层，并进行碾压，防渗层表面涂刷沥青玛蹄脂封闭层；
S5、施工库底的下支持层，在下支持层内埋设排水花管二，并与排水管二连通；
S6、沿排水兼观测廊道顶部表面不平整的混凝土进行打磨处理，进行裂缝修复，沿锚固线钻孔埋设螺栓；
S7、沿锚固线依次铺设塑性填料、橡胶垫片、土工膜防渗层、橡胶垫片，压覆角钢并进行螺栓锚固；在各层铺设之前在排水兼观测廊道顶面以及橡胶盖片与土工膜之间涂刷1～2层底胶；
S8、其他区域的沥青混凝土、土工膜防渗结构按照防渗结构的要求施工。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明利用沥青混凝土、土工膜、混凝土不同结构的防渗连接性能特性，分别采用沥青混凝土和混凝土的搭接、土工膜与混凝土的机械锚固件连接，解决沥青混凝土面板与土工膜难以可靠直连的技术问题，从而使沥青混凝土面板和土工膜形成完整可靠的表面防渗体系。
本发明利用库底排水兼观测廊道作为库岸沥青混凝土面板和库底土工膜的连接结构，有效利用全库盆防渗结构的排水结构，具有整体结构简单、综合利用效率高的特点，有助于提高整体防渗效果并节省工程投资。
附图说明
图1是本发明的平面布置结构示意图；
图2是本发明的典型剖面结构示意图；
图3是本发明的机械锚固件构造图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
下面结合附图1～3和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
如图1所示，本实施例为一种库岸沥青混凝土面板与库底土工膜防渗排水连接结构，具有设置于岸坡上的沥青混凝土面板1、设置于库底的土工膜防渗层2，沥青混凝土面板1与土工膜防渗层2之间采用排水观测兼廊道3连接。其中，土工膜防渗结构包括下支持层7(排水层)、土工膜防渗层2(二布一膜)、表面压覆块，下支持层7内埋设排水花管二11，土工膜防渗层2在锚固部位为光膜。
如图2所示，所述的沥青混凝土面板1铺设在垫层4上部，沥青混凝土面板1自基层至表面依次细分为整平胶结层1-1、防渗层1-2和表面沥青玛蹄脂封闭层1-3。
如图2所示，排水兼观测廊道3采用混凝土现浇结构，顶部与库底土工膜防渗层2齐平，两侧端部边角呈圆弧形，排水兼观测廊道3两侧分别预埋排水管一10和排水管二12，分别与库岸排水层和库底排水层连接。
如图2所示，沥青混凝土面板1岸坡段与库底段采用半径为30～50m的反弧过渡，并在反弧末端与库底排水兼观测廊道3的顶部进行搭接。为了加强变形控制，提高防渗层的抗拉性能(适应局部突变的边界条件)，搭接区的沥青混凝土防渗层底部增设一层加厚层6，加厚层6由底部聚酯网格和沥青混凝土防渗层组成。在加厚层6和整平胶结层1-1之间设置沥青砂楔形体5。
进一步地，所述排水兼观测廊道3左侧顶部边角具有与所述沥青砂楔形体5相抵持的斜坡3-1。
如图2所示，库岸沥青混凝土面板1下部的垫层4内，沿着排水兼观测廊道3埋设一根库岸排水花管一9，库岸排水花管一9与预埋在排水兼观测廊道3内的排水管一10连通。所述排水花管一9埋设于垫层4和排水观测兼廊道3左侧顶部边角交接处的最低点。
如图2所示，库底土工膜防渗层2与库底之间设置下支持层7，下支持层7内埋设排水花管二11，下支持层7和排水花管二11共同形成土工膜底部排水系统。排水花管二11与预埋在排水兼观测廊道3内的排水管二12连通。
如图2所示，所述的库底土工膜防渗层2采用机械锚固件8锚固在排水兼观测廊道3顶部。
如图3所示，械机械锚固件8结构包括钻孔8-1、螺栓8-2、角钢8-3、螺母8-4、塑性填料8-5、橡胶盖片8-6，土工膜防渗层2置于两层橡胶盖片8-6之间，通过螺母8-4紧固形成防渗锚固；为了增加各层之间的防渗效果，在排水兼观测廊道3顶面以及橡胶盖片8-6与土工膜防渗层2之间涂刷底胶。
基于上述结构，本实施例还提供一种库岸沥青混凝土面板与库底土工膜防渗排水连接结构的施工方法，具体实施步骤如下：
S1、按照整体结构设计完成库盆开挖；
S2、沿排水观测廊道3进行库底廊道基础开挖，浇筑钢筋混凝土库底排水观测廊道3，预埋排水管一10和排水管二12；
S3、沿排水观测廊道3安装库岸侧排水花管一9，并与廊道预埋排水管一10接通，施工库岸垫层4；
S4、在垫层4上依次铺设并碾压沥青混凝土整平胶结层1-1、沥青砂垫层楔形体5、加厚层6，靠近排水兼观测廊道3区域采用小型碾压机具辅助人工进行碾压，再铺设表面沥青混凝土防渗层1-2，并进行碾压，防渗层表面涂刷沥青玛蹄脂封闭层1-3；
S5、施工库底的下支持层7，在下支持层7内埋设排水花管二11，并与排水管二12连通；
S6、沿排水兼观测廊道3顶部表面不平整的混凝土进行打磨处理，进行裂缝修复，沿锚固线钻孔8-1埋设螺栓8-2；
S7、沿锚固线依次铺设塑性填料8-5、橡胶垫片8-6、土工膜防渗层2、橡胶垫片8-6，压覆角钢8-3并进行螺栓8-4锚固；在各层铺设之前在排水兼观测廊道3顶面以及橡胶盖片8-6与土工膜防渗层2之间涂刷1～2层底胶；
S8、其他区域的沥青混凝土、土工膜防渗结构按照防渗结构的要求施工。
依据本发明的描述及附图，本领域技术人员很容易制造或使用本发明的一种库岸沥青混凝土面板与库底土工膜防渗排水连接结构，并且能够产生本发明所记载的积极效果。
如无特殊说明，本发明中，若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此本发明中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。
除非另有明确的规定和限定，本发明中，若有术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.库岸沥青混凝土面板与库底土工膜防渗排水连接结构，其特征在于：包括设置于岸坡上的沥青混凝土面板(1)和设置于库底的土工膜防渗层(2)以及密封连接于所述沥青混凝土面板(1)和土工膜防渗层(2)之间的排水观测兼廊道(3)；
所述沥青混凝土面板(1)自基层至表面依次细分为整平胶结层(1-1)、沥青混凝土防渗层(1-2)和表面沥青玛蹄脂封闭层(1-3)，在所述沥青混凝土面板(1)与排水观测兼廊道(3)搭接区的沥青混凝土防渗层(1-2)底部增设一层加厚层(6)，并在加厚层(6)和整平胶结层(1-1)之间设置沥青砂楔形体(5)；
所述土工膜防渗层(2)采用机械锚固件(8)锚固于排水兼观测廊道(3)顶部。
2.根据权利要求1所述的库岸沥青混凝土面板与库底土工膜防渗排水连接结构，其特征在于：所述沥青混凝土面板(1)岸坡段与库底段采用反弧过渡，并在反弧末端与所述排水兼观测廊道(3)的顶部进行搭接。
3.根据权利要求1所述的库岸沥青混凝土面板与库底土工膜防渗排水连接结构，其特征在于：所述排水兼观测廊道(3)左侧顶部边角具有与所述沥青砂楔形体(5)相抵持的斜坡(3-1)。
4.根据权利要求1所述的库岸沥青混凝土面板与库底土工膜防渗排水连接结构，其特征在于：所述加厚层(6)由底部聚酯网格和沥青混凝土防渗层组成。
5.根据权利要求1所述的库岸沥青混凝土面板与库底土工膜防渗排水连接结构，其特征在于：所述排水观测兼廊道(3)两侧分别预埋与库岸排水层和库底排水层连接的排水管一(10)和排水管二(12)。
6.根据权利要求5所述的库岸沥青混凝土面板与库底土工膜防渗排水连接结构，其特征在于：所述沥青混凝土面板(1)下部的垫层(4)内，沿着排水兼观测廊道(3)埋设一根与所述排水管一(10)连通的排水花管一(9)；所述土工膜防渗层(2)下部的下支持层(7)内，埋设与排水管二(12)连通的排水花管二(11)。
7.根据权利要求6所述的库岸沥青混凝土面板与库底土工膜防渗排水连接结构，其特征在于：所述排水花管一(9)埋设于垫层(4)和排水观测兼廊道(3)左侧顶部边角交接处的最低点。
8.根据权利要求1所述的库岸沥青混凝土面板与库底土工膜防渗排水连接结构，其特征在于：所述排水兼观测廊道(3)采用混凝土现浇结构，顶部与所述土工膜防渗层(2)齐平，两侧端部边角呈圆弧形。
9.根据权利要求1所述的库岸沥青混凝土面板与库底土工膜防渗排水连接结构，其特征在于：所述机械锚固件(8)包括钻孔(8-1)、螺栓(8-2)、角钢(8-3)、螺母(8-4)、塑性填料(8-5)、橡胶盖片(8-6)，土工膜防渗层(2)置于两层橡胶盖片(8-6)之间，通过螺母(8-4)紧固形成防渗锚固，并在排水兼观测廊道(3)顶面以及橡胶盖片(8-6)与土工膜防渗层(2)之间涂刷底胶。
10.一种如权利要求1所述的库岸沥青混凝土面板与库底土工膜防渗排水连接结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、按照整体结构设计完成库盆开挖；
S2、沿排水观测廊道(3)进行库底廊道基础开挖，浇筑钢筋混凝土库底排水观测廊道(3)，预埋排水管一(10)和排水管二(12)；
S3、沿排水观测廊道(3)安装库岸侧排水花管一(9)，并与廊道预埋排水管一(10)接通，施工库岸垫层(4)；
S4、在垫层(4)上依次铺设并碾压沥青混凝土整平胶结层(1-1)、沥青砂垫层楔形体(5)、加厚层(6)，靠近排水兼观测廊道(3)区域采用小型碾压机具辅助人工进行碾压，再铺设表面沥青混凝土防渗层(1-2)，并进行碾压，防渗层表面涂刷沥青玛蹄脂封闭层(1-3)；
S5、施工库底的下支持层(7)，在下支持层(7)内埋设排水花管二(11)，并与排水管二(12)连通；
S6、沿排水兼观测廊道(3)顶部表面不平整的混凝土进行打磨处理，进行裂缝修复，沿锚固线钻孔(8-1)埋设螺栓(8-2)；
S7、沿锚固线依次铺设塑性填料(8-5)、橡胶垫片(8-6)、土工膜防渗层(2)、橡胶垫片(8-6)，压覆角钢(8-3)并进行螺栓(8-4)锚固；在各层铺设之前在排水兼观测廊道(3)顶面以及橡胶盖片(8-6)与土工膜防渗层(2)之间涂刷1～2层底胶；
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