CN210658235U - 一种适用于黄土地质的河道防渗结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于河道治理技术，具体涉及一种适用于黄土地质的河道防渗结构，包括自上而下依次排布的混凝土框格、第一黄土层、复合土工布层和第二黄土层；所述混凝土框格内由上至下填充设置有砂卵石层和沙砾石层；所述第二黄土层设置于河道的底部；所述混凝土框格的侧边厚度为10‑20cm，高度为35‑45cm；所述砂卵石层厚度为25‑35cm，沙砾石层厚度为5‑15cm；所述第一黄土层和第二黄土层中均是经过压实后的黄土。解决了现有技术中防渗技术无法完全解决因河道水流对河道底部结构和生物栖息环境产生的不良影响，以及不适用于黄土地质的问题。

Description

一种适用于黄土地质的河道防渗结构

技术领域

本实用新型属于河道治理技术，具体涉及一种适用于黄土地质的河道防渗结构。

背景技术

部分黄土地质地区河床的地层岩性主要为砂卵石，属于强透水层，砂卵石以下即为黄土，具有透水性强和湿陷性特点。这类河道若进行人工湖蓄水，强透水性底层产生渗漏补给河道两岸地下水，沿岸附近地下水位会快速升高，产生大范围的浸没问题，导致的局部低洼地段会浸没成溏，地下水位将基本与河道拦水坝正常蓄水位持平。由此会造成人工湖的日补水量增大，运行成本加大。

现有的常用防渗技术为：(1)阻断式防渗：常用的是混凝土防护，这种方式可以解决渗漏问题，有一定的抗冲刷能力，但对原来的自然条件破坏较大，完全阻断了河道水系与地下水系间的联系，是一种不可持续的处理方式。(2)粘土减渗：粘土减渗层可以大幅度降低渗漏，虽不能完全阻止河道水系与地下水系间的联系，但可以实现湖水与地下水的双向调节，在一定程度上可以补充潜水层。但是，粘土是一种很稀缺的资源，又是植物生长的必要条件，对粘土的大量工程运用会破坏当地的自然生态环境，所以在大型工程中粘土减渗不适于推广。

上述常用的防渗技术一方面不适用于黄土地质背景下的河道防渗问题；另一方面由于河道水流会对底部沉积物及水生生物产生不良的搬运和迁移，而前述的防渗技术都无法解决因河道水流对河道底部结构和生物栖息环境产生的不良影响。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术存在不适用于解决黄土地质背景下的河道防渗，以及无法完全解决河道水流对河道底部结构和生物栖息环境产生不良影响的技术问题，提供一种适用于黄土地质的河道防渗结构。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种适用于黄土地质的河道防渗结构，其特殊之处在于，包括自上而下依次排布的混凝土框格、第一黄土层、复合土工布层和第二黄土层；所述混凝土框格内由上至下填充设置有砂卵石层和沙砾石层；所述第二黄土层设置于河道的底部；

所述混凝土框格的侧边厚度为10-20cm，高度为35-45cm；

所述砂卵石层厚度为25-35cm，沙砾石层厚度为5-15cm。

所述第一黄土层和第二黄土层中均是经过压实后的黄土。

进一步地，所述第一黄土层和第二黄土层的厚度均为30cm，此厚度仅作为一种优选方案，在施工时根据河道的地基情况可进行调整。

进一步地，所述复合土工布层采用PE复合土工布，主要是由于PE复合土工布相较于普通的土工布，在强度、弹性模量、摩擦系数和抗刺破能力等方面都有所提高，而且材料柔性较好，能够更好的适应地形，且质量轻便于运输，又可卷起方便储存。

进一步地，所述混凝土框格的混凝土强度等级为C15，同时兼顾了工程成本和强度要求。

进一步地，所述复合土工布层采用膜厚为0.5mm的复合土工布。

进一步地，所述第一黄土层和第二黄土层均是经过机械碾压的黄土，压实系数大于等于0.95，适当压实的黄土能够有效减少河水渗漏和黄土的湿陷性，还可以有效保护复合土工布层。

进一步地，所述沙砾石层中的沙砾石直径为2-15mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型的河道防渗结构针对黄土地质的河道，不仅能够有效防止河道内的水渗漏，还能够最大化降低河道水流对河道底部结构和生物栖息环境产生的不良影响。混凝土框格可以有效防止因河水长时间冲刷导致的沉积物迁移，或因河水流速过快导致的水生生物恶性迁移，还可以减弱洪水导致的急流对河道底部结构的影响；混凝土框格中填充的砂卵石层和沙砾石层，以及下部的第一黄土层和第二黄土层可以为水生生物的生存提供必要条件，使河道的生态群落得到一定的恢复，从而还可以起到净化水质的作用；第一黄土层和第二黄土层中均是经过压实后的黄土，可以大大降低透水性及湿陷性，使其具有防渗功能，还能够充分利用当地的黄土资源，起到节约资源的作用，也能够通过两层黄土层对复合土工布起到较好的保护作用。

2.本实用新型采用PE复合土工布，PE复合土工布柔性较好，可以适应地基变形，且材料成本低，能够降低工程成本。

3.本实用新型的混凝土框格中混凝土强度等级为C15，满足混凝土框格强度的同时，有效控制工程成本。

附图说明

图1为本实用新型河道防渗结构在河道中布置的局部示意图；

图2为本实用新型河道防渗结构的示意图。

其中，1-混凝土框格；2-砂卵石层；3-沙砾石层；4-第一黄土层；5-复合土工布层；6-第二黄土层；7-河道。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例并非对本实用新型的限制。

由于黄土具有透水性强和湿陷性的特点，此类地区附近的河道若进行人工湖蓄水，会因为渗漏水量大，造成运行成本大幅增加；另外，河道水流也会对河道底部结构和生物栖息环境产生不良影响。针对黄土地质的上述特点，设计了一种适用于黄土地质的河道防渗结构。

实施例一

一种适用于黄土地质的河道防渗结构，包括自上而下依次排布的混凝土框格1、第一黄土层4、复合土工布层5和第二黄土层6；所述混凝土框格1内上下填充设置砂卵石层2和沙砾石层3；所述第二黄土层6设置于河道7的底部；混凝土框格1的侧边厚度为10cm，高度为40cm，混凝土框格1的每个格子沿水流方向长3m，垂直水流方向长6m；砂卵石层厚度为30cm，沙砾石层厚度为10cm，第一黄土层4和第二黄土层6中均是经过压实后的黄土。

实施例二

一种适用于黄土地质的河道防渗结构，包括自上而下依次排布的混凝土框格1、第一黄土层4、复合土工布层5和第二黄土层6；所述混凝土框格1内上下填充设置砂卵石层2和沙砾石层3，沙砾石层3中沙砾石的直径为12mm；所述第二黄土层6设置于河道7的底部；混凝土框格1的侧边厚度为20cm，高度为35cm，混凝土框格1的每个格子沿水流方向长4m，垂直水流方向长7m；砂卵石层厚度为30cm，沙砾石层厚度为5cm，第一黄土层4和第二黄土层6中均是经过机械碾压压实后的黄土，压实系数为0.95，第一黄土层4和第二黄土层6的厚度均为30cm。

实施例三

一种适用于黄土地质的河道防渗结构，包括自上而下依次排布的混凝土框格1、第一黄土层4、复合土工布层5和第二黄土层6；复合土工布层5采用PE复合土工布；所述混凝土框格1内上下填充设置砂卵石层2和沙砾石层3，沙砾石层3中沙砾石的直径为7mm；所述第二黄土层6设置于河道7的底部；混凝土框格1的侧边厚度为12cm，高度为45cm，混凝土框格1的每个格子沿水流方向长3m，垂直水流方向长7m；砂卵石层厚度为35cm，沙砾石层厚度为10cm，第一黄土层4和第二黄土层6中均是经过机械碾压压实后的黄土，压实系数为1.0，第一黄土层4和第二黄土层6的厚度均为30cm。

采用的PE复合土工布层可以有效防止河水下渗，自身具有防渗性能好、抗变质、质量轻便于运输、可卷起方便储存和施工铺展速度快的优点。由于材料柔性较好，可以适应地基变形，且材料成本低，可降低工程成本的单价。而且依次设置第一黄土层4、复合土工布层5和第二黄土层6，除了进一步增强防渗功能，还能对复合土工布层5起到保护作用。

实施例四

一种适用于黄土地质的河道防渗结构，包括自上而下依次排布的混凝土框格1、第一黄土层4、复合土工布层5和第二黄土层6；复合土工布层5采用PE复合土工布；所述混凝土框格1内上下填充设置砂卵石层2和沙砾石层3，沙砾石层3中沙砾石的直径为2mm；混凝土框格1的混凝土强度等级为C15；所述第二黄土层6设置于河道7的底部；混凝土框格1的侧边厚度为16cm，高度为35cm，混凝土框格1的每个格子沿水流方向长5m，垂直水流方向长9m；砂卵石层厚度为25cm，沙砾石层厚度为10cm，第一黄土层4和第二黄土层6中均是经过压实后的黄土，第一黄土层4和第二黄土层6的厚度均为30cm。

实施例五

一种适用于黄土地质的河道防渗结构，包括自上而下依次排布的混凝土框格1、第一黄土层4、复合土工布层5和第二黄土层6；复合土工布层5采用PE复合土工布，膜厚为0.5mm的复合土工布；所述混凝土框格1内上下填充设置砂卵石层2和沙砾石层3，沙砾石层3中沙砾石的直径为15mm；混凝土框格1的混凝土强度等级为C15；所述第二黄土层6设置于河道7的底部；混凝土框格1的侧边厚度为16cm，高度为40cm，混凝土框格1的每个格子沿水流方向长5m，垂直水流方向长9m；砂卵石层厚度为32cm，沙砾石层厚度为8cm，第一黄土层4和第二黄土层6中均是经过人压实后的黄土，第一黄土层4和第二黄土层6的厚度均为30cm。

本发明采用了混凝土框格1，混凝土框格主要有三个方面的作用：(1)防冲刷功能：河道7中水流会对河底沉积物长生一定的搬运和堆积，长时间持续作用会导致河道7上游底部沉积物减少，河道7下游底部沉积物累计，混凝土框格1可以有效防止因河水长时间冲刷导致的沉积物迁移；(2)防洪功能：洪水发生时，河水突发性流速过大，极易对河道7底部结构产生破坏，混凝土框格可以有效减弱洪水导致的激流对河道7底部结构的影响。(3)为水生生物提供生存空间：混凝土框格1可以避免因河水流速过快导致的水生生物恶性迁移，另外，混凝土框格1内填充的砂卵石层2和沙砾石层3，以及其下部的第一黄土层4可以为水生生物生存提供必要条件，使河道7中的生态群落得到一定的恢复，提高生物多样性，水生生物的恢复又可以进一步净化水质，去除水体中的污染物质。

本发明的第一黄土层4和第二黄土层6中均是经过压实后的黄土，压实系数不小于0.95，此处的压实系数可以采用国标GB 50025-2004《湿陷性黄土地区建筑规范》中的方法得到。进行压实处理可以大大降低黄土的透水性和湿陷性，使其具有一定防渗功能。另外，采用黄土层可以充分利用当地黄土资源作为承载层，使资源被节约利用。当然也可以使用从其他地区运送至施工处的黄土。

前述实施例二至实施例五中第一黄土层4和第二黄土层6的厚度均为30cm，仅作为一种优选方案，实际施工应用中，其厚度可以根据不同地基条件进行微调。实施例一至实施例五中的砂卵石层2中也可以采用其他的天然卵石材料。另外，实施例一至实施例五中混凝土框格1的尺寸可以根据工程实际进行调整。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种适用于黄土地质的河道防渗结构，其特征在于：包括自上而下依次排布的混凝土框格(1)、第一黄土层(4)、复合土工布层(5)和第二黄土层(6)；所述混凝土框格(1)内由上至下填充设置有砂卵石层(2)和沙砾石层(3)；所述第二黄土层(6)设置于河道(7)的底部；

所述混凝土框格(1)的侧边厚度为10-20cm，高度为35-45cm；

所述砂卵石层(2)厚度为25-35cm，沙砾石层(3)厚度为5-15cm；

所述第一黄土层(4)和第二黄土层(6)中均是经过压实后的黄土。

2.如权利要求1所述一种适用于黄土地质的河道防渗结构，其特征在于：所述第一黄土层(4)和第二黄土层(6)的厚度均为30cm。

3.如权利要求2所述一种适用于黄土地质的河道防渗结构，其特征在于：所述复合土工布层(5)采用PE复合土工布。

4.如权利要求1所述一种适用于黄土地质的河道防渗结构，其特征在于：所述混凝土框格(1)的混凝土强度等级为C15。

5.如权利要求1所述一种适用于黄土地质的河道防渗结构，其特征在于：所述复合土工布层(5)采用膜厚为0.5mm的复合土工布。

6.如权利要求2所述一种适用于黄土地质的河道防渗结构，其特征在于：所述第一黄土层(4)和第二黄土层(6)均是经过机械碾压的黄土，压实系数大于等于0.95。

7.如权利要求6所述一种适用于黄土地质的河道防渗结构，其特征在于：所述沙砾石层(3)中的沙砾石直径为2-15mm。

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