CN116837880A - 一种与截排水组合防渗围堰结构的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种与截排水组合防渗围堰结构的施工方法，为：在水库底部填筑形成下部填筑构件，在下部填筑构件的迎水坡面上铺装下层迎水面护坡；下部填筑构件顶面上插打施工有拉伸钢板桩，在下部填筑构件内通过帷幕灌浆施工布置阻水帷幕；在拉伸钢板桩与阻水帷幕处的下部填筑构件顶面上浇筑封闭层；在下部填筑构件上填筑上部填筑构件，在填筑上部填筑构件过程中布置通水箱涵，并在通水箱涵的出口位置处浇筑防冲墙与跌水槽；在通水箱涵的进口处安装有与水库库岸上截排水沟的出口连接的工作井；完成上部填筑构件填筑；在上部填筑构件的迎水坡面上铺装上层迎水面护坡，在上部填筑构件的顶面上浇筑封闭层，在围堰的背水坡面上铺装背水面护坡。

Description

一种与截排水组合防渗围堰结构的施工方法

技术领域

本发明涉及一种与截排水组合防渗围堰结构的施工方法。适用于围堰施工技术领域。

背景技术

目前，水利工程建设围堰技术的应用施工环境多数处于在水库或河流范围内，地势低洼，施工作业区集中，施工期截排水要求高，围堰要满足施工期挡水防渗要求。一方面，截排水沟布置的重要性。在场地布置时，往往在山脊高地势布置截排水沟，非特殊状况进行自流到堰体外水库，大面积汇水可采取强排措施，且必须绕过围堰体，若围堰体处地势高于场地内外轮廓线，就很难达到自排要求，除造成施工困难，施工成本过高外，也增加用地面积及苗木迁移数量。另一方面，围堰形式的选择。围堰施工一般采用双排拉森钢板桩及土石围堰两种形式较为广泛，前者内填粘土作为防渗及止水措施，施工需架设水上施工平台，施工难度较大，施工周期较长，无法在圆砾石、浅埋基岩等地质条件下实施；后者通过就地取材和充分利用开挖弃料作围堰填料，具有构造简单、施工方便、易于拆除且工程造价低的优势，但其主体土石围堰的填筑材料基本上都存在渗透系数大的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为解决上述技术问题，本发明提供一种与截排水组合防渗围堰结构的施工方法。

本发明所采用的技术方案是：一种与截排水组合防渗围堰结构的施工方法，其特征在于：

在水库水位降至低水位时，对水库进行底部清淤，并将水库底部开挖至台阶状；

在水库底部填筑形成下部填筑构件，并在下部填筑构件的迎水坡面上铺装下层迎水面护坡；

下部填筑构件顶面上沿围堰体的通长方向插打施工有伸入至水库底部内的拉伸钢板桩，在拉伸钢板桩背水面的下部填筑构件内通过帷幕灌浆施工布置阻水帷幕；

在拉伸钢板桩与阻水帷幕处的下部填筑构件顶面上浇筑封闭层；

在下部填筑构件的顶面上填筑上部填筑构件，在填筑上部填筑构件至通水箱涵位置处时，在上部填筑构件上布置通水箱涵，并在上部填筑构件迎水坡面上在通水箱涵的下方位置处浇筑防冲墙与跌水槽；

在上部填筑构件背水坡面上的通水箱涵上安装有竖向布置的工作井，工作井的入口与水库库岸上截排水沟的出口连接；

完成上部填筑构件的填筑；

在上部填筑构件的迎水坡面上铺装上层迎水面护坡，在上部填筑构件的顶面上浇筑封闭层，在上部填筑构件和下部填筑构件的背水坡面上铺装背水面护坡。

所述通水箱涵上在非填筑交界面处设置有凹形缺口，在通水箱涵的凹形缺口处设置有用于使通水箱涵与上部填筑构件充分嵌合的粘土封层。

在所述工作井内设置有过滤体，在过滤体上下两侧的工作井内固定安装有承托筛板。

所述过滤体具有设置在工作井内的粗骨料层，粗骨料层上下两侧的工作井内设有细骨料层，粗骨料层与细骨料层之间设置有承托筛板。

所述下部填筑构件具有布置在迎水侧的第一填筑构件与布置在背水侧的第二填筑构件。

所述第一填筑构件由土石组成，所述第二填筑构件由细石渣料组成，所述上部填筑构件由石渣料组成。

上部填筑构件迎水坡面上在通水箱涵出口的上方位置处设置有用于避免水体通过通水箱涵与上部填筑构件之间的缝隙渗入至上部填筑构件内的防滑坎。

所述下层迎水面护坡为大块石护坡，所述上层迎水面护坡具有依次铺装在上部填筑构件坡面上的上层迎水面护面、过渡层、垫层及复合土工膜，所述背水面护坡为由黏土与淤泥固化剂混合组成的防水层。

所述工作井连接在截排水沟上距离截排水沟端部一定距离的位置处，所述通水箱涵连接在工作井上距离工作井底部一定距离的位置处。

下部填筑构件顶部的高程H2高于水库的低水位线H1，通水箱涵底部的高程高于水库的常水位线H3，围堰体顶部的高程H5高于水库的高水位线H4，工作井顶部的高程高于围堰体顶部的高程H5。

本发明的有益效果是：本发明通过在围堰填筑过程中将通水箱涵布置在围堰内，并通过工作井将通水箱涵与水库库岸上的截排水沟连接，实现水库库岸上的积水能快速通过工作井及通水箱涵排入至水库内，同时通水箱涵的布置仅需在围堰填筑过程中布置在围堰上时即可，围堰的施工难度较低、施工周期较短且施工成本较低，也可避免后续在围堰内布置强排设备对围堰进行强排水。

附图说明

图1是本发明的侧面剖视图；

图2是本发明的正面结构示意图；

图3是本发明的俯视图；

图中：1、围堰体；1-1、第一填筑构件；1-2、第二填筑构件，1-3、上部填筑构件，1-4、上层迎水面护面，1-5、复合土工膜，1-6、垫层，1-7、过渡层，1-8、封闭层，1-9、阻水帷幕，1-10、拉伸钢板桩，1-11、下层迎水面护坡，1-12、背水面护坡；2、截排水沟；3、工作井：3-1、承托筛板，3-2、细骨料层，3-3、粗骨料层；4、通水箱涵，4-1、防滑坎，4-2、粘土封层；5、防冲墙；6、跌水槽。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

本实施例为一种与截排水组合防渗围堰结构的施工方法，用于在水库内填筑能有效排出水库库岸上积水的围堰体1。围堰体1设置在水库内，在水库的库岸上布置截排水沟2，截排水沟2出口的高程高于围堰体1顶部的高程H5，在截排水管的出口位置处连接有竖向布置的工作井3，工作井3的出口位置处连接有通水箱涵4，通水箱涵4贯穿围堰体1。水库库岸上的径流水通过截排水沟2、工作井3及通水箱涵4排入水库内，避免水库库岸上的径流水流入围堰区域内，对围堰内的排水造成影响。

本实施例中，截排水沟2的横截面成梯形，具有良好的蓄水能力及承压能力。

本实施例中，工作井3为方形钢筋混凝土结构，工作井3连接在截排水沟2上距离截排水沟2端部一定距离的位置处，如此在截排水沟2的端部形成缓冲带，对截排水沟2内的水流起到消力作用。在工作井3内设置过滤体，并在过滤体上下方内的工作井3内设置承托筛板3-1，其中过滤体具有自上而下依次布置的细骨料层3-2、粗骨料层3-3及细骨料层3-2，细骨料层3-2与粗骨料层3-3之间设置承托筛板3-1。如此，对从截排水沟2进入到围堰体1内通水箱涵4的水流起到过滤作用，避免杂质在围堰体1内的通水箱涵4内发生堵塞而不方便检修，其中承托筛板3-1对过滤体起到了良好的支撑作用。

本实施例中，在工作井3的出口位置处连接有通水箱涵4，工作井3的底部低于工作井3与通水箱涵4的连接处，如此也起到一定的消力作用。

本实施例中，通水箱涵4设置在围堰体1内并贯穿围堰体1，通水箱涵4的出口伸出在围堰体1上朝向水库的坡面上。如此，水库库岸上的径流水经过截排水沟2、工作井3及通水箱涵4排放至水库内，避免水库库岸上的径流水流入围堰内，对围堰内的排水造成影响。

本实施例中，通水箱涵4采用方形钢筋混凝土结构，通水箱涵4在非填筑交界面处设置内凹形缺口，用于防止压力作用下对通水箱涵4造成破坏，同时在通水箱涵4的内凹形缺口处填充黏土形成黏土封层，粘土封层4-2用于粘结通水箱涵4与围堰体1，使通水箱涵4与围堰体1充分嵌合，增强围堰体1的防渗能力。

本实施例中，围堰体1迎水坡上在通水箱涵4出口上方位置处设置有防滑坎4-1，防滑坎4-1用于防止水流从通水箱涵4与围堰体1之间的缝隙渗入围堰体1内。

本实施例中，在围堰体1迎水坡上在通水箱涵4出口下方位置处设置有防冲墙5与跌水槽6，防冲墙5与跌水槽6用于对从通水箱涵4出口排出的水流进行消力处理，减弱水流对围堰体1边坡的冲刷。

本实施例中的围堰体1具有布置在水库内的下部填筑构件和布置在下部填筑构件上的上部填筑构件1-3，其中下部填筑构件具有迎水侧的第一填筑构件1-1和背水侧的第二填筑构件1-2。其中第一填筑构件1-1由土石组成，第二填筑构件1-2由细石渣料组成，上部填筑构件1-3由石渣料组成。

本实施例中，在围堰体1的下部填筑构件上朝向水库的坡面上设置有下层迎水面护坡1-11，在所述上部填筑构件1-3上朝向水库的坡面上设置有上层迎水面护坡，在所述围堰体1上远离水库的坡面上设置有背水面护坡1-12，在所述上部填筑构件1-3顶面与下部填筑构件顶面上均设置有封闭层1-8。其中上层迎水面护坡具有依次铺装在上部填筑构件1-3迎水坡面上的上层迎水面护面1-4、过渡层1-7、垫层1-6及复合土工膜1-5，下层迎水面护坡1-11具有铺装在下部填筑构件迎水坡面上的大块石护坡，背水面护坡1-12为由黏土与淤泥固化剂混合组成的防水层。其中，上层迎水面护坡为编织袋装土护面，上层迎水面护坡的厚度为50cm；复合土工膜1-5为400g/0.8mm/400g的HDEP土工膜，过渡层1-7、垫层1-6、大块石护坡及防水层的厚度均为50cm；防水层由黏土与淤泥固化剂按一定比例混合并刷坡后充分固化形成；封闭层1-8为素混凝土材质。

本实施例中，复合土工膜1-5铺设前应清除坡面上一切杂物和尖石，保证铺设在无砂混凝土层面平整，不允许出现凸出及凹陷的部位。

本实施例中，上部填筑构件1-3迎水坡坡脚位置处的下部填筑构件顶面上锚入有拉伸钢板桩1-10，拉伸钢板桩1-10采用拉伸Ⅳ型钢板桩，拉伸钢板桩1-10的底部伸入水库底部覆盖层5m位置处。拉伸钢板桩1-10与复合土工膜1-5的连接处设置有伸缩节，伸缩节折叠后重叠部分的长度需大于0.5m，用于保证伸缩节良好的延伸性。

本实施例中，在拉伸钢板桩1-10远离水库一侧的下部填筑构件内设置有阻水帷幕1-9。阻水帷幕1-9由通过帷幕灌浆将浆液灌入围堰体1内形成。

本实施例中，下部填筑构件顶部的高程H2高于水库的低水位线H1，通水箱涵4底部的高程高于水库的常水位线H3，围堰体1顶部的高程H5高于水库的高水位线H4，工作井3顶部的高程高于围堰体1顶部的高程H5。如此，只要水库内水不溢流，工作井3的功能不仅起到缓冲、过滤的作用，在堰体内外也可形成互通管，减少堰体偏压失稳，同时在水库内水位过高时，工作井3内的过滤体起到了高水位反涌过滤，保护水源不污染的目的。

本实施例的具体施工方法如下：

水库蓄水降至最低时，对水库进行底部清淤，并将水库底部开挖至台阶状；

完成后进占法同步进行第一填筑构件1-1及第二填筑构件1-2及下层迎水面护坡1-11施工，下层迎水面护坡1-11采用大块石护坡，第一填筑构件1-1及第二填筑构件1-2均采用分层振动碾压密实，填筑至下部填筑构件顶部位置处；

在上部填筑构件1-3坡脚处进行拉伸钢板桩1-10插打，拉伸钢板桩1-10伸入水库底部覆盖层5m位置处，拉伸钢板桩1-10背水面侧的下部填筑构件内进行帷幕灌浆施工并形成阻水帷幕1-9，在拉伸钢板桩1-10与阻水帷幕1-9上方的下部填筑构件顶面上浇筑素混凝土用以形成封闭层1-8；

下部填筑构件沉降完成后进行上部填筑构件1-3的填筑，填筑至上部填筑构件1-3下穿通水箱涵4高程位置处时进行通水箱涵4施工，通水箱涵4在非填筑交界面处设置内凹形缺口，保证与外围填筑嵌合。通水箱涵4施工同时进行防冲墙5、跌水槽6现浇，并同步进行工作井3的施工；

在通水箱涵4施工完成后进行剩余的上部填筑构件1-3的填筑，在通水箱涵4的凹形缺口处进行外圈设置粘土封层4-2进行黏土封固保护，与堰体土石料结合，垫层1-6、过渡层1-7、复合土工膜1-5及迎水面护面与上部填筑构件1-3的填筑同步施工，上部填筑构件1-3采用振动碾压密实，再进行上部填筑构件1-3顶部封闭层1-8施工；

围堰体1主体基本完成，待工后沉降完成后，检验围堰体1渗水情况。最后一步防渗措施采取背水面护坡1-12覆盖，背水面护坡1-12以黏土与淤泥固化剂特定比例混合作为防水层，具有突出的粘结、稳固及防渗效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种与截排水组合防渗围堰结构的施工方法，其特征在于：

在水库水位降至低水位时，对水库进行底部清淤，并将水库底部开挖至台阶状；

在水库底部填筑形成下部填筑构件，并在下部填筑构件的迎水坡面上铺装下层迎水面护坡(1-11)；

下部填筑构件顶面上沿围堰体(1)的通长方向插打施工有伸入至水库底部内的拉伸钢板桩(1-10)，在拉伸钢板桩(1-10)背水面的下部填筑构件内通过帷幕灌浆施工布置阻水帷幕(1-9)；

在拉伸钢板桩(1-10)与阻水帷幕(1-9)处的下部填筑构件顶面上浇筑封闭层(1-8)；

在下部填筑构件的顶面上填筑上部填筑构件(1-3)，在填筑上部填筑构件(1-3)至通水箱涵(4)位置处时，在上部填筑构件(1-3)上布置通水箱涵(4)，并在上部填筑构件(1-3)迎水坡面上在通水箱涵(4)的下方位置处浇筑防冲墙(5)与跌水槽(6)；

在上部填筑构件(1-3)背水坡面上的通水箱涵(4)上安装有竖向布置的工作井(3)，工作井(3)的入口与水库库岸上截排水沟(2)的出口连接；

完成上部填筑构件(1-3)的填筑；

在上部填筑构件(1-3)的迎水坡面上铺装上层迎水面护坡，在上部填筑构件(1-3)的顶面上浇筑封闭层(1-8)，在上部填筑构件(1-3)和下部填筑构件的背水坡面上铺装背水面护坡(1-12)。

2.根据权利要求1所述的一种与截排水组合防渗围堰结构的施工方法，其特征在于：所述通水箱涵(4)上在非填筑交界面处设置有凹形缺口，在通水箱涵(4)的凹形缺口处设置有用于使通水箱涵(4)与上部填筑构件(1-3)充分嵌合的粘土封层(4-2)。

3.根据权利要求1所述的一种与截排水组合防渗围堰结构的施工方法，其特征在于：在所述工作井(3)内设置有过滤体，在过滤体上下两侧的工作井(3)内固定安装有承托筛板(3-1)。

4.根据权利要求3所述的一种与截排水组合防渗围堰结构的施工方法，其特征在于：所述过滤体具有设置在工作井(3)内的粗骨料层(3-3)，粗骨料层(3-3)上下两侧的工作井(3)内设有细骨料层(3-2)，粗骨料层(3-3)与细骨料层(3-2)之间设置有承托筛板(3-1)。

5.根据权利要求1所述的一种与截排水组合防渗围堰结构的施工方法，其特征在于：所述下部填筑构件具有布置在迎水侧的第一填筑构件(1-1)与布置在背水侧的第二填筑构件(1-2)。

6.根据权利要求5所述的一种与截排水组合防渗围堰结构的施工方法，其特征在于：所述第一填筑构件(1-1)由土石组成，所述第二填筑构件(1-2)由细石渣料组成，所述上部填筑构件(1-3)由石渣料组成。

7.根据权利要求1所述的一种与截排水组合防渗围堰结构的施工方法，其特征在于：上部填筑构件(1-3)迎水坡面上在通水箱涵(4)出口的上方位置处设置有用于避免水体通过通水箱涵(4)与上部填筑构件(1-3)之间的缝隙渗入至上部填筑构件(1-3)内的防滑坎(4-1)。

8.根据权利要求1所述的一种与截排水组合防渗围堰结构的施工方法，其特征在于：所述下层迎水面护坡(1-11)为大块石护坡，所述上层迎水面护坡具有依次铺装在上部填筑构件(1-3)坡面上的上层迎水面护面(1-4)、过渡层(1-7)、垫层(1-6)及复合土工膜(1-5)，所述背水面护坡(1-12)为由黏土与淤泥固化剂混合组成的防水层。

9.根据权利要求1所述的一种与截排水组合防渗围堰结构的施工方法，其特征在于：所述工作井(3)连接在截排水沟(2)上距离截排水沟(2)端部一定距离的位置处，所述通水箱涵(4)连接在工作井(3)上距离工作井(3)底部一定距离的位置处。

10.根据权利要求1所述的一种与截排水组合防渗围堰结构的施工方法，其特征在于：下部填筑构件顶部的高程H2高于水库的低水位线H1，通水箱涵(4)底部的高程高于水库的常水位线H3，围堰体(1)顶部的高程H5高于水库的高水位线H4，工作井(3)顶部的高程高于围堰体(1)顶部的高程H5。