CN115450236A - 一种围堰防渗结构及其施工方法 - Google Patents
一种围堰防渗结构及其施工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115450236A CN115450236A CN202211121494.XA CN202211121494A CN115450236A CN 115450236 A CN115450236 A CN 115450236A CN 202211121494 A CN202211121494 A CN 202211121494A CN 115450236 A CN115450236 A CN 115450236A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cofferdam
- rockfill
- filling
- geomembrane
- composite geomembrane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims abstract description 56
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 90
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 claims abstract description 74
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 51
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 42
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 18
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 23
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 15
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 14
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 10
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 3
- 206010008190 Cerebrovascular accident Diseases 0.000 claims description 2
- 208000006011 Stroke Diseases 0.000 claims description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000009991 scouring Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000003487 anti-permeability effect Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 230000003631 expected effect Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D19/00—Keeping dry foundation sites or other areas in the ground
- E02D19/02—Restraining of open water
- E02D19/04—Restraining of open water by coffer-dams, e.g. made of sheet piles
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
- E02B3/04—Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
- E02B3/06—Moles; Piers; Quays; Quay walls; Groynes; Breakwaters ; Wave dissipating walls; Quay equipment
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
- E02B3/04—Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
- E02B3/06—Moles; Piers; Quays; Quay walls; Groynes; Breakwaters ; Wave dissipating walls; Quay equipment
- E02B3/066—Quays
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
- E02B3/04—Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
- E02B3/12—Revetment of banks, dams, watercourses, or the like, e.g. the sea-floor
- E02B3/122—Flexible prefabricated covering elements, e.g. mats, strips
- E02B3/123—Flexible prefabricated covering elements, e.g. mats, strips mainly consisting of stone, concrete or similar stony material
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
- E02B3/04—Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
- E02B3/12—Revetment of banks, dams, watercourses, or the like, e.g. the sea-floor
- E02B3/128—Coherent linings made on the spot, e.g. cast in situ, extruded on the spot
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
- E02B3/16—Sealings or joints
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D15/00—Handling building or like materials for hydraulic engineering or foundations
- E02D15/02—Handling of bulk concrete specially for foundation or hydraulic engineering purposes
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
- E02D17/02—Foundation pits
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D29/00—Independent underground or underwater structures; Retaining walls
- E02D29/16—Arrangement or construction of joints in foundation structures
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D31/00—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
- E02D31/02—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution against ground humidity or ground water
- E02D31/025—Draining membranes, sheets or fabric specially adapted therefor, e.g. with dimples
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D31/00—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
- E02D31/06—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution against corrosion by soil or water
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
- E02D5/74—Means for anchoring structural elements or bulkheads
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D2600/00—Miscellaneous
- E02D2600/30—Miscellaneous comprising anchoring details
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Abstract
一种围堰防渗结构及其施工方法，主堆石体位于河道迎水面，次堆石体位于河道背水面，主堆石体与次堆石体之间的河床上设有混凝土锚固槽，复合土工膜锚固于混凝土锚固槽上并向围堰顶部延伸，复合土工膜的两侧填设有砂垫层，砂垫层的两侧填设有过度料垫层，所述复合土工膜、砂垫层，以及过度料垫层位于次堆石体内，所述主堆石体的迎水面边坡设有水密性填筑体，位于次堆石体和主堆石体迎水面边坡设有相连的块石护岸。能够在形成河道截流的情况下安装复合土工膜，复合土工膜安装简单方便，并且围堰体防渗效果好。能够减少不必要的工程，从而保正或缩短施工工期，具有就地取材、减少材料开采、施工方便、工程成本低的优点。
Description
技术领域
本发明涉及水利水电工程围堰施工技术领域，尤其涉及一种围堰防渗结构及其施工方法。
背景技术
常见的围堰类型包括：土石围堰、草土围堰、木板桩围堰、木笼围堰、钢板桩围堰、锁扣管桩围堰、沉箱围堰、混凝土围堰等等；土石围堰因能充分利用当地材料，对基础适应性强，施工工艺简单等原因广泛用于水利水电工程中的导截流工程。
土石围堰常用的防渗结构有土质心墙和斜墙、复合土工膜心墙和斜墙、混凝土心墙和斜墙、钢板桩心墙及其他防渗心墙结构等。其中复合土工膜心墙常用于围堰迎水面水头不高、填筑体量不大、防渗压力较小的截流下游围堰，而复合土工膜斜墙常用于围堰迎水面水头较高、填筑体量较大、防渗压力较大的截流上游围堰。对于复合土工膜心墙围堰，因其常常涉及的如何保证河道截流后填筑施工与心墙施工同步进行且满足干处作业的要求、如何增加心墙混凝土基础浇筑与复合土工膜锚固密实性、如何确保复合土工膜安装与填料回填同步进行并保护复合土工膜不被破坏等具体问题是施工单位经常面临的施工难题。
例如中国专利文献CN105019466A公开了一种土石围堰防渗体系的构筑方法及结构，其堰体与复合土工膜同时施工，不是在河道截流的情况下安装复合土工膜，安全风险较大。
又如中国专利文献CN 104153380 B公开了一种防渗围堰结构及施工工艺，其在围堰端面中部竖向设置防渗体，其方法是先修建临时围堰后用反铲挖掘机将基础区域内的大石块进行清除；再用反铲挖掘机沿围堰轴线开挖宽1.2m深3米的沟槽，然后分层回填胶凝砂砾石混合料构建防渗围堰结构。先修临时围堰再开挖围堰修筑防渗体，增加了清理开挖的步骤，增加施工工期。
又如中国专利文献CN 108396755 A公开了一种深水区防渗围堰结构及施工方法，其采用防渗墙结构，防渗墙采用高压旋喷桩、水泥土搅拌桩、地下连续墙的一种，施工难度大。
又如中国专利文献CN 204849791 U公开了一种土石围堰防渗体系的结构，其采用来回折叠的复合土工膜形成防渗体系，但是其复合土工膜为嵌入在粘土截水槽内的混凝土中，施工难度大，延长了混凝土浇筑时间，并且混凝土位于复合土工膜两侧处于分层状态，降低了混凝土结构强度。
在现有技术中，因施工方法或结构设置不当等原因，常常造成施工进度缓慢、不必要的工程增加、复合土工膜安装复杂等众多问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：解决上述背景技术中存在的问题，提供一种围堰防渗结构。通过该结构，能够在形成河道截流的情况下安装复合土工膜，复合土工膜安装简单方便，并且围堰体防渗效果好。
本发明要解决的另一个技术问题是：提供一种围堰防渗结构的施工方法，通过该方法能够减少不必要的工程，从而保正或缩短施工工期，具有就地取材、减少材料开采、施工方便、工程成本低的优点。
为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种围堰防渗结构，包括主堆石体、次堆石体、复合土工膜，所述主堆石体位于河道迎水面，次堆石体位于河道背水面，主堆石体与次堆石体之间的河床上设有混凝土锚固槽，复合土工膜锚固于混凝土锚固槽上并向围堰顶部延伸，复合土工膜的两侧填设有砂垫层，砂垫层的两侧填设有过度料垫层，所述复合土工膜、砂垫层，以及过度料垫层位于次堆石体内，所述主堆石体的迎水面边坡设有水密性填筑体，位于次堆石体和主堆石体迎水面边坡设有相连的块石护岸，块石护岸位于水密性填筑体上层。
所述主堆石体原材为中风化砂岩，其粒径范围为0.074mm~600mm且有良好的级配，其干燥单轴抗压强度>50MPa。
所述次堆石体原材为微风化及新鲜页岩，其粒径范围为0.074mm~600mm且有良好的级配，其干燥单轴抗压强度>20MPa。
所述复合土工膜与混凝土锚固槽锚固后随填筑往复折叠布置。
所述复合土工膜通过锚固系统与混凝土锚固槽锚固，所述锚固系统包括主锚固系统、辅助锚固系统和排气防水层。
所述主锚固系统包括预先设置在混凝土锚固槽内的预埋螺栓，复合土工膜的下端穿过预埋螺栓，带孔的钢垫板穿过预埋螺栓压在复合土工膜上方，再在预埋螺栓上安装垫片和螺母压紧复合土工膜；所述辅助锚固系统包括膨胀螺栓、角钢，角钢压在复合土工膜靠近尾端位置，通过打入膨胀螺栓使角钢与混凝土锚固槽连接固定从而压紧复合土工膜；所述排气防水层位于混凝土锚固槽与复合土工膜之间。
一种围堰防渗结构的施工方法，采用了所述的一种围堰防渗结构，包括以下施工步骤：
S1：主堆石体填筑完成河道截流；
S2：次堆石体填筑形成临时围堰；其中，次堆石体填筑的区域为其在背水面的边缘区域，其填筑高程较截断的死水位高2m以上，其顶面填筑宽8-15m；
S3：抽水作业及河床清理及锚固槽开挖浇筑混凝土；
S4：浇筑锚固槽混凝土及预埋螺栓；
S5：主堆石体的迎水面水密性填筑体填筑；
S6：主堆石体迎水面块石护岸填筑及临时子围堰填筑；
S7：复合土工膜安装及锚固；
S8：砂垫层、过度料垫层与次堆石体同步填筑及复合土工膜翻面接高；其中，次堆石体填筑预留一部分不填筑，预留部分顶宽不小于3m；
S9：临时子围堰拆除及回填次堆石体；在其他部位施工完成后，拆除临时子围堰，将临时子围堰的开挖料用作次堆石体未填筑范围的填筑，最终形成整个填筑体；
S10：迎水面块石护岸填筑。
在S3中，在河床面上开挖出底宽4m深不小于1m的基坑，基坑挖至岩体完整的河床深度；然后在基坑内再开挖锚固槽，锚固槽开挖后完成混凝土浇筑及螺栓预埋。
在S7中，土工膜施工区域离迎水面较近的一侧挖有临时集水井，以排水降雨汇水或迎水面的渗水，保证复合土工膜施工区的干处作业。
在S8中，复合土工膜在安装完成后，翻转至背水面一侧拉伸平整，然后完成3层0.5m的砂垫层、过度料垫层、次堆石体的填筑，三种材料按设计宽度完成铺筑后，用压路机完成压实；随后将复合土工膜翻转至完成压实的填筑体上，完成另一侧6层0.5m的砂垫层、过度料垫层、次堆石体的填筑压实；此后依次翻转复合土工膜及填筑压实材料，复合土工膜之间接宽接长通过土工膜焊接机完成。
本发明有如下有益效果：
本发明适用于截流用的下游围堰等低水头围堰施工，主锚固系统与辅助锚固系统共同作用加强了复合土工膜的锚固效果，复合土工膜与混凝土间设置的排气防水层进一步加强了防渗薄弱面的防渗效果。填筑完成的主堆石体与次堆石体形成的临时围堰为混凝土锚固槽及土工膜锚固施工提供了干处作业条件，提高了围堰心墙填筑的施工质量与施工效率。优先完成迎水面水密性填筑体及部分块石护坡的填筑增强了围堰填筑过程中的抗水冲刷能力，临时子围堰的设置减少了填筑中水流漫坝的风险。临时子围堰拆除用作次堆石体填料减少了不必要的设备及人力浪费节约了工程成本。该发明特别适用于砂岩开采紧缺而页岩含量丰富的地区，通过结合页岩的特性对其进行大量采用，减少了弃渣压力的同时，也减少了原计划的块石码砌等不必要的人工浪费，显著地提升了工程进度，达到了预期的效果。
附图说明
图1为本发明主要施工步骤流程图。
图2是本发明S1完成后的示意图。
图3是本发明S2完成后的示意图。
图4是本发明S3~S6完成后的示意图。
图5是本发明复合土工膜与混凝土锚固槽锚固的示意图。
图6是本发明复合土工膜锚固系统细节示意图。
图7是本发明S5~S8完成后的示意图。
图8是本发明S9、10完成后的示意图。
图中：河床线1，次堆石体2，砂垫层3，过度料垫层4，复合土工膜5，混凝土锚固槽6，块石护岸7，主堆石体8，水密性填筑体9，河床下岩体10，锚固系统11，钢垫板12，预埋螺栓13，膨胀螺栓14、角钢15， 排气防水层16，临时子围堰17。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
实施例一：
参见图1-8，一种围堰防渗结构，包括主堆石体8、次堆石体2、复合土工膜5，所述主堆石体8位于河道迎水面，次堆石体2位于河道背水面，主堆石体8与次堆石体2之间的河床上设有混凝土锚固槽6，复合土工膜5锚固于混凝土锚固槽6上并向围堰顶部延伸，复合土工膜5的两侧填设有砂垫层3，砂垫层3的两侧填设有过度料垫层4，所述复合土工膜5、砂垫层3，以及过度料垫层4位于次堆石体2内，所述主堆石体8的迎水面边坡设有水密性填筑体9，位于次堆石体2和主堆石体8迎水面边坡设有相连的块石护岸7，块石护岸7位于水密性填筑体9上层。通过上述结构，能够在形成河道截流的情况下安装复合土工膜，复合土工膜安装简单方便，并且围堰体防渗效果好。填筑完成的主堆石体8与次堆石体2形成的临时围堰为混凝土锚固槽6及复合土工膜5锚固施工提供了干处作业条件，提高了围堰心墙填筑的施工质量与施工效率。
具体的，主堆石体8原材为中风化砂岩，其粒径范围为0.074mm~600mm且有良好的级配，其干燥单轴抗压强度>50MPa，使围堰迎水面结构具有良好的机械性能与耐水性。
具体的，次堆石体2原材为微风化及新鲜页岩，其粒径范围为0.074mm~600mm且有良好的级配，其干燥单轴抗压强度>20MPa，其可满足背水面围堰结构机械性能要求且具有一定的耐水性，其适用于在页岩分布较多的地域，可以有效减少砂岩的开采量。
具体的，混凝土锚固槽6为C25混凝土锚固槽。先在河床面上开挖基坑，基坑挖至岩体完整的河床深度；然后在基坑内再开挖锚固槽，锚固槽开挖后完成浇筑混凝土。
具体的，复合土工膜5结构为两布一膜，土工膜厚3mm，该复合土工膜具有良好的机械性能、加工性能及良好的抗渗性。
参见图5、6，复合土工膜5与混凝土锚固槽6锚固后随填筑往复折叠布置，有效的增强了土工膜的抗变形能力。
具体的，复合土工膜5通过锚固系统11与混凝土锚固槽6锚固，所述锚固系统11包括主锚固系统、辅助锚固系统和排气防水层。参见图6，主锚固系统包括预先设置在混凝土锚固槽6内的预埋螺栓13，复合土工膜5的下端穿过预埋螺栓13，带孔的钢垫板12穿过预埋螺栓13压在复合土工膜5上方，再在预埋螺栓13上安装垫片和螺母压紧复合土工膜5；所述辅助锚固系统包括膨胀螺栓14、角钢15，角钢15压在复合土工膜5靠近尾端位置，通过打入膨胀螺栓14使角钢15与混凝土锚固槽6连接固定从而压紧复合土工膜5；所述排气防水层16位于混凝土锚固槽6与复合土工膜5之间。
优选地，主锚固系统包括D20预埋螺栓13，其长度L=0.6m，埋设间距1m，外露0.2m；钢垫板12，其规格300mm*300mm*4mm；及配套的螺母与垫圈。该结构可将土工膜牢固地锚固与混凝土锚固槽上。
优选地，辅助锚固系统包括M6膨胀螺栓14，其长度L=100mm，间距0.5m；包括等边角钢15，其规格20mm*3mm；选择的20mm*3mm等边角钢15具有适当的刚度与柔性，其满足将复合土工膜5压实平整的前提下安装工作也易于完成；该辅助锚固系统可有效增加复合土工膜5的安装平整度，同时也进一步增加了复合土工膜5的防渗性能。
优选地，排气防水层16为锂基酯涂层，工程上其常用作设备润滑及防水，也可配合碎布等增加钢板桩等结构的抗渗性；该涂层可以赶出复合土工膜与混凝土接触面间空气，增强复合土工膜5与混凝土接触面的贴合密实性，能有效地增强复合土工膜5与混凝土接触面这一抗渗薄弱面的抗渗性能。
具体的，位于复合土工膜5两侧的砂垫层3，粒径为0.075mm~4.75mm，其原材为微新页岩，经破碎成的机制砂满足业主要求，且能减少砂岩料开采、减少工程成本。
具体的，位于砂垫层3两侧的过度料垫层4，粒径为4.75mm~180mm，其原材为微新页岩，经破碎成的机制砂满足业主要求，且能减少砂岩料开采、减少工程成本。
具体的，位于主堆石体8外侧的水密性填筑体9，其原材为就地取材的粘土，其作为辅助防渗结构，可减少复合土工膜5的防渗压力。
具体的，位于次堆石体2上的临时子围堰17，其填料同次堆石区填料，在施工阶段该结构能有效减少突发洪水造成的漫坝风险，同时施工后期将其拆除后可直接用作次堆石区2填料，在减少了弃渣工作的同时也减少了填筑料的开挖运输方量。
实施例二：
一种围堰防渗结构的施工方法，采用了所述的一种围堰防渗结构，包括以下施工步骤：
S1：主堆石体8填筑完成河道截流；
S2：次堆石体2填筑形成临时围堰；其中，次堆石体2填筑的区域为其在背水面的边缘区域，其填筑高程较截断的死水位高2m以上，其顶面填筑宽8-15m；
S3：抽水作业及河床清理及锚固槽开挖浇筑混凝土；
S4：浇筑锚固槽混凝土及预埋螺栓；
S5：主堆石体8的迎水面水密性填筑体9填筑；
S6：主堆石体8迎水面块石护岸7填筑及临时子围堰17填筑；
S7：复合土工膜5安装及锚固；
S8：砂垫层3、过度料垫层4与次堆石体2同步填筑及复合土工膜5翻面接高；其中，次堆石体2填筑预留一部分不填筑，预留部分顶宽不小于3m；
S9：临时子围堰17拆除及回填次堆石体2；在其他部位施工完成后，拆除临时子围堰17，将临时子围堰17的开挖料用作次堆石体2未填筑范围的填筑，最终形成整个填筑体；
S10：迎水面块石护岸7填筑。
具体的，参见图2，在S1中，通过完成主堆石体8填筑进行河道截流，因下游围堰通常布设在导流洞出口上游，因此其受水流影响较小，可通过用耐水性较好的主堆石体8填筑的施工来同步完成截流作业。S1中，主堆石体8为全断面填筑。
具体的，参见图3，在S2中，次堆石体2填筑的区域为其在背水面的边缘区域，其填筑高程较截断的死水位高2m，其顶面填筑宽10m，填筑完成后其可作为复合土工膜5心墙施工的便道。
具体的，参见图4，在S3中，在河床面上开挖出底宽4m深不小于1m的基坑，基坑应挖至岩体完整的河床深度；然后在基坑内再开挖锚固槽，锚固槽尺寸2m*1m（宽*深），锚固槽开挖后完成混凝土浇筑及螺栓13预埋。
进一步地，S3-S8可依次进行；也可以S3、S4、S7、S8与S5、S6同时进行，S5、S6的施工通道为主堆石体8形成的10m宽通道，S3、S4、S7、S8的施工通道为次堆石体2形成的10m宽通道；两个作业面工作可同步进行且因距离较远，因此干扰性较小，整体施工效率较高。
S5完成后可以显著增强迎水面填筑体的抗渗能力；参见图7，S6完成后迎水面抗冲刷强度达到设计要求，可有效防止粘土层受到水流侵蚀的影响。
在S7中，土工膜施工区域离迎水面较近的一侧挖有临时集水井，用于降雨汇水或迎水面渗水的排水，保证复合土工膜5施工区的干处作业。
具体的，参见图6，S7中完成主锚固系统固定后，在距钢垫板12约30cm的背水面一侧布设等边的角钢15，该操作应确保角钢15范围至主锚固区复合土工膜5的平整与压紧；然后先以2m间距钻孔安装膨胀螺栓14完成次锚固系统的初步固定，再在每个膨胀螺栓14间增加1个膨胀螺栓14，形成1m间距的锚固距离，再在1m间距螺栓14间再增加1个膨胀螺栓14，完成最终固定。通过辅助锚固系统的完成显著扩大了复合土工膜5的锚固效果，与随后完成的垫层料3盖重共同作用增强复合土工膜5的抗渗能力。
具体的，在S8中，复合土工膜5在安装完成后，翻转至背水面一侧拉伸平整，然后完成3层0.5m的砂垫层3、过度料垫层4、次堆石体2的填筑，三种材料按设计宽度完成铺筑后，用压路机完成压实；随后将复合土工膜5翻转至完成压实的填筑体上，完成另一侧6层0.5m的砂垫层3、过度料垫层4、次堆石体2的填筑压实；此后依次翻转复合土工膜5及填筑压实材料，复合土工膜5之间接宽接长通过土工膜焊接机完成。
具体的，参见图7，S8中的次堆石体2填筑预留一部分不填筑，预留部分顶宽不小于3m。
参见图8，在S9中，在其他部位施工完成后，用挖机推土机等完成临时子围堰17的拆除，将开挖料直接用作次堆石区未填筑范围的填筑，最终形成整个填筑体。
进一步地，在S6与S10中，块石护岸7施工在自卸车将块石堆卸在坡顶后主要由挖机辅助完成铺筑；该步骤采用的石料主要为直径300mm~1000mm，厚度为300mm左右的微新页岩，该石料为板状结构较易形成贴面结构，且在页岩丰富的区域该石料资源丰富，可变废为宝，解决一部分弃渣压力的同时也节省了大量的人力物力。经实践通过铺设不小于0.5m后的该石料护坡的抗冲刷效果良好。
Claims (10)
1.一种围堰防渗结构，其特征在于：包括主堆石体（8）、次堆石体（2）、复合土工膜（5），所述主堆石体（8）位于河道迎水面，次堆石体（2）位于河道背水面，主堆石体（8）与次堆石体（2）之间的河床上设有混凝土锚固槽（6），复合土工膜（5）锚固于混凝土锚固槽（6）上并向围堰顶部延伸，复合土工膜（5）的两侧填设有砂垫层（3），砂垫层（3）的两侧填设有过度料垫层（4），所述复合土工膜（5）、砂垫层（3），以及过度料垫层（4）位于次堆石体（2）内，所述主堆石体（8）的迎水面边坡设有水密性填筑体（9），位于次堆石体（2）和主堆石体（8）迎水面边坡设有相连的块石护岸（7），块石护岸（7）位于水密性填筑体（9）上层。
2.根据权利要求1所述的一种围堰防渗结构，其特征在于：所述主堆石体（8）原材为中风化砂岩，其粒径范围为0.074mm~600mm且有良好的级配，其干燥单轴抗压强度>50MPa。
3.根据权利要求1所述的一种围堰防渗结构，其特征在于：所述次堆石体（2）原材为微风化及新鲜页岩，其粒径范围为0.074mm~600mm且有良好的级配，其干燥单轴抗压强度>20MPa。
4.根据权利要求1所述的一种围堰防渗结构，其特征在于：所述复合土工膜（5）与混凝土锚固槽（6）锚固后随填筑往复折叠布置。
5.根据权利要求1或4所述的一种围堰防渗结构，其特征在于：所述复合土工膜（5）通过锚固系统（11）与混凝土锚固槽（6）锚固，所述锚固系统（11）包括主锚固系统、辅助锚固系统和排气防水层（16）。
6.根据权利要求5所述的一种围堰防渗结构，其特征在于：所述主锚固系统包括预先设置在混凝土锚固槽（6）内的预埋螺栓（13），复合土工膜（5）的下端穿过预埋螺栓（13），带孔的钢垫板（12）穿过预埋螺栓（13）压在复合土工膜（5）上方，再在预埋螺栓（13）上安装垫片和螺母压紧复合土工膜（5）；所述辅助锚固系统包括膨胀螺栓（14）、角钢（15），角钢（15）压在复合土工膜（5）靠近尾端位置，通过打入膨胀螺栓（14）使角钢（15）与混凝土锚固槽（6）连接固定从而压紧复合土工膜（5）；所述排气防水层（16）位于混凝土锚固槽（6）与复合土工膜（5）之间。
7.一种围堰防渗结构的施工方法，其特征在于：采用了权利要求1-6所述的一种围堰防渗结构，包括以下施工步骤：
S1：主堆石体（8）填筑完成河道截流；
S2：次堆石体（2）填筑形成临时围堰；其中，次堆石体（2）填筑的区域为其在背水面的边缘区域，其填筑高程较截断的死水位高2m以上，其顶面填筑宽8-15m；
S3：抽水作业及河床清理及锚固槽开挖浇筑混凝土；
S4：浇筑锚固槽混凝土及预埋螺栓；
S5：主堆石体（8）的迎水面水密性填筑体（9）填筑；
S6：主堆石体（8）迎水面块石护岸（7）填筑及临时子围堰（17）填筑；
S7：复合土工膜（5）安装及锚固；
S8：砂垫层（3）、过度料垫层（4）与次堆石体（2）同步填筑及复合土工膜（5）翻面接高；其中，次堆石体（2）填筑预留一部分不填筑，预留部分顶宽不小于3m；
S9：临时子围堰（17）拆除及回填次堆石体（2）；在其他部位施工完成后，拆除临时子围堰（17），将临时子围堰（17）的开挖料用作次堆石体（2）未填筑范围的填筑，最终形成整个填筑体；
S10：迎水面块石护岸（7）填筑。
8.根据权利要求7所述的一种围堰防渗结构的施工方法，其特征在于：在S3中，在河床面上开挖出底宽4m深不小于1m的基坑，基坑挖至岩体完整的河床深度；然后在基坑内再开挖锚固槽，锚固槽开挖后完成混凝土浇筑及螺栓（13）预埋。
9.根据权利要求7所述的一种围堰防渗结构的施工方法，其特征在于：在S7中，土工膜施工区域离迎水面较近的一侧挖有临时集水井，以排水降雨汇水或迎水面的渗水，保证复合土工膜（5）施工区的干处作业。
10.根据权利要求7所述的一种围堰防渗结构的施工方法，其特征在于：在S8中，复合土工膜（5）在安装完成后，翻转至背水面一侧拉伸平整，然后完成3层0.5m的砂垫层（3）、过度料垫层（4）、次堆石体（2）的填筑，三种材料按设计宽度完成铺筑后，用压路机完成压实；随后将复合土工膜（5）翻转至完成压实的填筑体上，完成另一侧6层0.5m的砂垫层（3）、过度料垫层（4）、次堆石体（2）的填筑压实；此后依次翻转复合土工膜（5）及填筑压实材料，复合土工膜（5）之间接宽接长通过土工膜焊接机完成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211121494.XA CN115450236A (zh) | 2022-09-15 | 2022-09-15 | 一种围堰防渗结构及其施工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211121494.XA CN115450236A (zh) | 2022-09-15 | 2022-09-15 | 一种围堰防渗结构及其施工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115450236A true CN115450236A (zh) | 2022-12-09 |
Family
ID=84304351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211121494.XA Pending CN115450236A (zh) | 2022-09-15 | 2022-09-15 | 一种围堰防渗结构及其施工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115450236A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116065611A (zh) * | 2023-02-06 | 2023-05-05 | 泗洪县水利工程建设管理中心 | 一种围堰防集中渗漏的施工方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN204849791U (zh) * | 2015-08-11 | 2015-12-09 | 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 | 一种土石围堰防渗体系的结构 |
| US20170198451A1 (en) * | 2016-01-08 | 2017-07-13 | Powerchina Huadong Engineering Corporation Limited | Cofferdam deformation-adaptive impervious structure and construction method of composite geomembrane |
| CN107816050A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-03-20 | 中铁二十局集团第六工程有限公司 | 一种混凝土围堰和土石围堰组合围堰及其施工方法 |
| CN208346835U (zh) * | 2018-06-06 | 2019-01-08 | 中国葛洲坝集团基础工程有限公司 | 绿色环保型土石围堰结构 |
| CN109629585A (zh) * | 2019-01-25 | 2019-04-16 | 三峡大学 | 软弱覆盖层下新型围堰结构及施工方法 |
| CN110761307A (zh) * | 2019-10-12 | 2020-02-07 | 中国水利电力对外有限公司 | 一种土石围堰渗水处理结构及施工方法 |
| CN111733842A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-10-02 | 三峡大学 | 围堰施工方法及围堰结构 |
-
2022
- 2022-09-15 CN CN202211121494.XA patent/CN115450236A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN204849791U (zh) * | 2015-08-11 | 2015-12-09 | 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 | 一种土石围堰防渗体系的结构 |
| US20170198451A1 (en) * | 2016-01-08 | 2017-07-13 | Powerchina Huadong Engineering Corporation Limited | Cofferdam deformation-adaptive impervious structure and construction method of composite geomembrane |
| CN107816050A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-03-20 | 中铁二十局集团第六工程有限公司 | 一种混凝土围堰和土石围堰组合围堰及其施工方法 |
| CN208346835U (zh) * | 2018-06-06 | 2019-01-08 | 中国葛洲坝集团基础工程有限公司 | 绿色环保型土石围堰结构 |
| CN109629585A (zh) * | 2019-01-25 | 2019-04-16 | 三峡大学 | 软弱覆盖层下新型围堰结构及施工方法 |
| CN110761307A (zh) * | 2019-10-12 | 2020-02-07 | 中国水利电力对外有限公司 | 一种土石围堰渗水处理结构及施工方法 |
| CN111733842A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-10-02 | 三峡大学 | 围堰施工方法及围堰结构 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116065611A (zh) * | 2023-02-06 | 2023-05-05 | 泗洪县水利工程建设管理中心 | 一种围堰防集中渗漏的施工方法 |
| CN116065611B (zh) * | 2023-02-06 | 2023-09-26 | 泗洪县水利工程建设管理中心 | 一种围堰防集中渗漏的施工方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111851505A (zh) | 一种灌注式防渗心墙土石坝的构筑方法及其结构 | |
| CN109403332B (zh) | 砂卵石厚覆盖层宽浅河谷深基坑分层梯段组合开挖方法 | |
| CN105804007A (zh) | 一种基于滩涂软基的加筋土岸墙结构 | |
| CN113265924B (zh) | 一种利用红层泥岩块石作为高填方强夯路基填料的施工方法 | |
| CN115450236A (zh) | 一种围堰防渗结构及其施工方法 | |
| CN111088811A (zh) | 塑钢板桩心墙土石高防渗挡水围堰施工方法 | |
| CN112854144A (zh) | 一种深厚淤泥层上土石坝的构筑结构及其施工方法 | |
| CN107881987A (zh) | 深厚覆盖层上面板堆石坝坝基防渗结构 | |
| CN1080010A (zh) | 复合土工膜心(斜)墙土坝的建造方法 | |
| CN213143069U (zh) | 一种灌注式防渗心墙土石坝结构 | |
| CN213358505U (zh) | 既有病害河堤防渗加固加高结构 | |
| CN213867883U (zh) | 一种适用于沿海地区的充砂管袋围堰 | |
| CN114657851A (zh) | 一种穿越浜塘区域的路基处置方法 | |
| CN219840108U (zh) | 一种使用粘土和膜袋混凝土联合防渗的围堰结构 | |
| CN113737831A (zh) | 用于沿海的钢板桩、围堰及旋喷墙的组合结构及施工方法 | |
| CN111519580A (zh) | 一种堤防防渗结构及施工方法 | |
| CN111501807A (zh) | 一种湿陷性黄土地区大管径埋管敷设结构及施工方法 | |
| CN114960730B (zh) | 一种无基坑修筑沥青心墙坝基座的方法及结构 | |
| CN205421157U (zh) | 一种基于滩涂软基的加筋土岸墙结构 | |
| CN215252686U (zh) | 一种深厚淤泥层上土石坝的构筑结构 | |
| CN217811147U (zh) | 充砂管袋铺筑结合双层锁扣钢管桩防渗排水系统 | |
| CN212477587U (zh) | 一种堤防防渗结构 | |
| CN217922839U (zh) | 一种深厚杂填土区高速铁路埋式高路堤结构 | |
| CN112030870B (zh) | 一种砂土地质下建筑垃圾增强河堤 | |
| CN114086599B (zh) | 一种适用于海湾吹填作业区的地铁车站筑堰明挖法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |