CN218562377U - 一种边坡防渗结构 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种边坡防渗结构，涉及防渗处理技术领域。该防渗结构包括土工合成材料隔渗层和模袋体保护层；所述模袋体保护层包括沿所述边坡从下至上、呈台阶状叠放的多层模袋体；所述土工合成材料隔渗层铺设于所述模袋体保护层与所述边坡之间，或者铺设于所述模袋体保护层之上。本申请通过模袋体的灵活布置，可改变边坡角度，可扩大土工合成材料隔渗层的适用范围，实现高陡边破、急坡、松散边坡或表面怪状嶙峋边坡等复杂边坡的有效防渗，有利于环境保护，具有良好的安全效益和社会效益。

Description

一种边坡防渗结构

技术领域

本申请涉及防渗处理技术领域，尤其涉及一种边坡防渗结构。

背景技术

近年来，随着人们环保意识的提高，对固废处置场(如尾矿库、排土场、垃圾填埋场、露天采场等)的防渗要求也随之提高。目前，防渗采用的主要方式有：(1)天然粘土防渗层：要求渗透系数达到1.0×10^-7cm/s，液限(WL)：25％～30％，塑限(WP)：10％～15％；0.074mm以下颗粒含量：40％～50％，0.002mm以下颗粒含量：18％～25％，厚度达到1.5m，需进行机械分层压实，机械要求程度高，适用范围小，且大部分地区粘土料资源缺乏。(2)改性黏土防渗层：主要由亚黏土、亚砂土等天然材料中加入添加剂进行人工改性，使其与达到天然黏土层结构的等效防渗性能要求，机械要求程度高，适用范围小。(3)高密度聚乙烯(HDPE)防渗层：在工程中主要以土工布+HDPE膜+土工布铺垫防渗层，该种防渗层要求将边坡坡面修整光滑。(4)HDPE土工膜+GCL复合防渗层：在工程中主要以土工布+GCL+HDPE土工膜+土工布复合防渗结构形式存在，适用于边坡的坡面光滑，但难以适应上部不规则覆盖物的强力穿刺。

显然，上述方法对一些复杂边坡进行布施时，防渗效果并不好，特别是对于难以平整的边坡，防渗结构处置困难，难以大规模施工，效率低，且防渗效果差；或者是对于一些松散边坡，在处置过程中易引发边坡失稳，从而产生安全隐患。因此，目前大多数的边坡防渗结构在复杂边坡方面具有明显的局限。

实用新型内容

有鉴于此，本申请开发了一种可用于复杂边坡的防渗结构，该防渗结构适用的边坡包括但不限于采坑边坡、空区边坡、排土场边坡、堆浸场边坡、山体开挖边坡等。该防渗结构包括由模袋体与土工膜组成防渗核心层，当边坡条件较差、接触不规则物体且有防渗需求时，可作为边坡修补及防渗要求的新方法。

本申请提供如下技术方案：

一种边坡防渗结构，包括土工合成材料隔渗层和模袋体保护层；

所述模袋体保护层包括沿所述边坡从下至上、呈台阶状叠放的多层模袋体；

所述土工合成材料隔渗层铺设于所述模袋体保护层之上，或铺设于所述模袋体保护层与所述边坡之间。

需要说明的是，当边坡表面平整时，土工合成材料隔渗层可贴坡进行铺设；当边坡表面不平整，有尖锐的、怪状嶙峋的凸起时，土工合成材料隔渗层与边坡之间需设置模袋体保护层。

优选地，所述模袋体随所述边坡表面的地形灌注成型。

优选地，所述模袋体进行所述叠放形成的台阶坡度与所述边坡的坡度相同或不相同。

优选地，所述防渗结构还包括底部垫层，所述底部垫层紧贴所述边坡表面。

优选地，所述底部垫层包括至少一层的土工合成材料，所述土工合成材料包括土工织物、土工膜、土工网、土工格栅、土工垫或土工复合材料。

优选地，所述模袋体保护层设置在所述底部垫层之上；所述土工合成材料隔渗层设置在所述模袋体保护层之上。

优选地，所述土工合成材料隔渗层设置在所述底部垫层与所述所述模袋体保护层之间。

进一步地，所述土工合成材料隔渗层还设置在所述模袋体保护层之上。

优选地，所述模袋体包括外部包裹的土工模袋和内部填充的矿山尾砂、水泥、尾砂及水泥的混合物或尾砂、水泥及砾石的混合物；

所述土工模袋为至少一层聚合化纤合成材料制成的连续或单独的袋装产品；优选地，所述土工模袋为聚丙烯编织而成的袋装产品。

优选地，所述土工合成材料隔渗层包括至少一层的土工合成材料隔渗材，所述土工合成材料隔渗材包括土工膜、复合土工膜、膨润土防水毯、沥青/土工织物复合隔渗材。

与现有技术相比，本申请具有如下优点：

(1)通过多层模袋体的灵活布置，可改变边坡角度，可以构造平整的边坡，用以解决在高陡边坡、急坡、倒坡上无法铺设土工合成材料隔渗膜的问题，扩大土工合成材料隔渗层的适用范围；

(2)模袋体可随边坡地形充灌成型，以填补表面怪状嶙峋的边坡，进行边坡的修复平整；

(3)模袋体固结后，强度较高，顶部可通过机械设施，便于复杂边坡清理表土层；

(4)模袋体排水固结后自稳能力强，贴坡后形成复合地基，可避免松散边坡局部过大变形，即可加固边坡，又可防止水土流失；

(5)多层模袋构造的密集型小台阶，可为其上铺设的土工合成材料隔渗材留有足够的变形余量，防止产生撕裂破坏；

(6)可根据边坡条件及工程条件，来调整模袋体以及复合结构层的结构顺序，实现高陡边破、急坡、松散边坡或表面怪状嶙峋边坡等复杂边坡的有效防渗，有利于环境保护，具有良好的安全效益和社会效益。

附图说明

上述说明近视本申请方案的概述，为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，并可依照说明书的内容予以实施，下面将对本申请的较佳实施例并配合附图进行介绍。应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了实施例1的边坡防渗结构；

图2示出了一些实施例中的边坡防渗结构；

图3示出了实施例2的边坡防渗结构；

图4示出了实施例3的边坡防渗结构；

图5示出了实施例4的边坡防渗结构。

主要元件符号说明：

1-边坡；2-底部垫层；3-土工合成材料隔渗层；4-模袋体保护层；41-模袋体；5-上部覆盖物。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

如图1所示，本实施例的边坡防渗结构，包括土工合成材料隔渗层3和模袋体保护层4。

其中，土工合成材料隔渗层3铺设于边坡1之上，所述模袋体保护层4设置在所述土工合成材料隔渗层3之上，包括沿所述边坡从下至上、呈台阶状叠放的多层模袋体41。

需要说明的是，本申请的模袋体41包括外部包裹的土工模袋和内部填充的矿山尾砂、水泥、尾砂及水泥的混合物或尾砂、水泥及砾石的混合物。其中，使用矿山尾砂来填充土工膜袋制备模袋体，有利于矿山固废物的综合利用，还能在防渗结构中有效进行防渗。

本申请的土工模袋为聚合化纤合成材料制成的连续或单独的袋装产品，具体是由聚丙烯编织而成的袋装产品。本申请的土工膜袋的尺寸可以完全相同，也可以不同。

本申请设计的边坡防渗结构可用在开采的矿山边坡、排土场边坡、堆浸场边坡或者山体开挖的边坡等，可适用于不同的复杂场景下，例如高陡边坡、急坡、倒坡、松散边坡或表面怪状嶙峋的边坡。

在本实施例中，边坡1是松散边坡，边坡的表面比较平整，且坡度也比较平缓，因此可先在边坡1的表面设置土工合成材料隔渗层3，之后再在土工合成材料隔渗层3上设置模袋体保护层4。

在设模袋体保护层4时，可以选择若干个大小尺寸完全相同的土工模袋，然后向每个土工膜袋的内部填充相同体积的矿山尾砂、水泥或者尾砂及水泥的混合物等，制备得到若干个大小、厚度相同的模袋体41，之后将模袋体41沿着边坡方向从下至上、紧贴着土工合成材料隔渗层3进行叠放，形成台阶状结构。

本实施例中选用的模袋体41的大小、厚度相同，且每层叠放的模袋体数量相同，并紧贴土工合成材料隔渗层3，所以这些模袋体叠放形成的台阶坡度与所述边坡的坡度相同。而且这些模袋体41固结之后，强度较高，自稳能力强，贴坡后形成复合地基，可避免松散边坡的局部过大变形，可加固边坡，也可防止水土流失。

本实施例的土工合成材料隔渗层3为一层土工合成材料隔渗材铺设而成的，其中，所述土工合成材料隔渗材包括土工膜、复合土工膜、膨润土防水毯、沥青/土工织物复合隔渗材。

需要说明的是，土工合成材料是工程建设中应用的与土、岩石或其他材料接触的聚合物材料(含天然的)的总称，是包括土工合成材料隔渗材的。而土工合成材料隔渗材，仅仅是具有隔渗功能的土工合成材料的统称，最常用的隔渗材是土工膜，还可以使用一些符合土工膜，或者是在土工织物上涂沥青而形成的隔渗材等等。

在其他一些实施例中，土工合成材料隔渗层3还可以是多层土工合成材料隔渗材铺设而成的，具体的层数可根据边坡的条件或者工程的条件进行具体调整。这些多层土工合成材料隔渗材可以选择同一种材料，也可以选择多种不同的材料进行层叠设置。

在一些实施例中，边坡防渗结构还包括底部垫层2，该底部垫层2铺设在土工合成材料隔渗层3和边坡1之间，如图2所示。而且底部垫层2包括至少一层的土工合成材料，具体包括土工织物、土工膜、土工格栅、土工特种材料或土工复合材料。通过设置底部垫层2可用来防止边坡表面对土工合成材料隔渗层3形成破坏，进一步提高防渗效果。

实施例2

如图3所示，本实施例的边坡防渗结构，包括土工合成材料隔渗层3和模袋体保护层4；所述模袋体保护层4设置在所述边坡1的表面，包括从下至上、呈台阶状叠放的多层模袋体41；所述土工合成材料隔渗层3铺设于所述模袋体保护层4之上。

本实施例的边坡1是高陡边坡或急坡，边坡的表面比较平整，但坡度较大，并不利于直接铺设土工合成材料隔渗层3。因此，可先在边坡1的表面设置模袋体保护层4，来降低台阶的坡度，进而在低坡度的模袋体保护层4上铺设土工合成材料隔渗层3。

在设置本实施例的模袋体保护层4时，可以选择尺寸并不完全相同的土工模袋，将内部填充矿山尾砂后制备得到大小、厚度并不完全相同的模袋体41。在进行层叠放置时，底层可以选择大尺寸的模袋体41，而往上继续进行层叠放置时，依次选择小尺寸的模袋体41，如图3所示。这样模袋体保护层4形成的台阶坡度显然与边坡的坡度并不相同，而且多层模袋体形成的不同台阶厚度可以相同，也可以不相同。

在其他一些实施例中，高陡边坡或急坡的边坡防渗结构也可以包括底部垫层2，该底部垫层2铺设在模袋体保护层4和边坡1之间。该底部垫层2包括至少一层的土工合成材料，具体可以根据工程情况，设置为一层、两层或者更多层。

实施例3

如图4所示，本实施例的边坡1是表面怪状嶙峋的矿山边坡。因为边坡有凹凸不平的表面，很容易使得铺设的土工合成材料隔渗材料遭到损坏。因此，本实施例中可先在边坡1的表面设置模袋体保护层4，包括从下至上、呈台阶状叠放的多层模袋体41，主要用来填补表面怪状嶙峋的边坡，进行边坡的修复平整，然后在平整的模袋体保护层4上铺设土工合成材料隔渗层3。

在铺设模袋体保护层4时，每个模袋体41需要随着边坡1表面的地形进行灌注成型，尤其可以将矿山尾砂充灌进入土工模袋，排水固结后形成模袋体41，如图4所示。

该模袋体保护层4的台阶坡度可以与边坡的坡度相同，也可以与边坡的坡度不相同。因为模袋体保护层4是由多个模袋体41形成的密集型小台阶，可为其台阶上铺设的土工合成材料隔渗层3中的隔渗材料留有足够的变形余量，防止产生撕裂破坏，实现矿山边坡的有效防渗。

本申请的土工合成材料隔渗层3设置了3层土工合成材料隔渗材，最外层的隔渗层使用沥青/土工织物复合隔渗材料，中间层使用膨润土防水毯，下面一层使用土工膜，通过这种结构的设计，可以实现边坡的有效防渗，大大提高了防渗效果。

在其他一些实施例中，可以在怪状嶙峋的矿山边坡表面先铺设多层的底部垫层2，再铺设多层的土工合成材料隔渗层3，然后紧贴土工合成材料隔渗层3来铺设模袋体保护层4。通过利用底部垫层2和土工合成材料隔渗层3的多层结构，来尽量避免边坡的表面对隔渗材料造成的物理损伤，以免影响防渗效果。

实施例4

如图5所示，本实施例的边坡是表面平整的普通边坡，但是该边坡在进行使用时，常常会有一些不规则的、尖锐的覆盖物覆盖在边坡表面。对此，考虑到覆盖物对边坡防渗结构的影响，该边坡防渗结构包括底部垫层2、土工合成材料隔渗层3和模袋体保护层4。其中，底部垫层2铺设于边坡1之上，所述土工合成材料隔渗层3铺设于所述底部垫层2之上；所述模袋体保护层4设置在所述土工合成材料隔渗层3之上，包括沿所述边坡从下至上、呈台阶状叠放的多层模袋体41。

通过在边坡表面依次铺设底部垫层2和土工合成材料隔渗层3，使得该边坡结构具有一定的防渗效果，但是这并不能杜绝上部覆盖物5中不规则、尖锐等物体导致防渗层物理失效的问题。因此，本实施例在土工合成材料隔渗层3上设置模袋体保护层4，利用模袋体41的尺寸灵活、固结后强度较高等特点，即使上部覆盖物5中有不规则物品对模袋体保护层4的表面造成一定破坏，这也很难影响模袋体保护层4的内部及下方土工合成材料隔渗层3的隔渗效果，利用这种复合结构有效提高了整体的防渗效果。

在其他一些实施中，如果边坡的上部覆盖物5对土工膜等材料很难造成物理破坏，但其自身的某些成分容易渗透进入土壤中，对土壤造成破坏，那么，可在图5的基础上，在模袋体保护层4之上再设置第二土工合成材料隔渗层，这样可以进一步提高边坡的防渗效果。

本申请设计的边坡防渗结构可通过模袋体的灵活布置，来改变边坡角度，可扩大土工合成材料隔渗层的适用范围，可根据边坡条件及工程条件来调整模袋体内的充灌材料、模袋体的尺寸以及复合结构层的增加及减少，实现矿山等复杂边坡的有效防渗，有利于环境保护，具有良好的安全效益和社会效益，尤其可采用矿山尾矿进行模袋体的填充，有利于矿山固废的综合利用。

以上示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种边坡防渗结构，其特征在于，包括土工合成材料隔渗层和模袋体保护层；

所述模袋体保护层包括沿所述边坡从下至上、呈台阶状叠放的多层模袋体；

所述土工合成材料隔渗层铺设于所述模袋体保护层与所述边坡之间，或者铺设于所述模袋体保护层之上。

2.根据权利要求1所述的边坡防渗结构，其特征在于，所述模袋体随所述边坡表面的地形灌注成型。

3.根据权利要求1所述的边坡防渗结构，其特征在于，所述多层模袋体形成的台阶坡度与所述边坡的坡度相同或不相同。

4.根据权利要求1所述的边坡防渗结构，其特征在于，所述边坡防渗结构还包括底部垫层，所述底部垫层紧贴所述边坡的表面。

5.根据权利要求4所述的边坡防渗结构，其特征在于，所述底部垫层包括至少一层的土工合成材料，所述土工合成材料包括土工织物、土工膜、土工网、土工格栅、土工垫或土工复合材料。

6.根据权利要求4所述的边坡防渗结构，其特征在于，所述模袋体保护层设置在所述底部垫层之上；所述土工合成材料隔渗层设置在所述模袋体保护层之上。

7.根据权利要求4所述的边坡防渗结构，其特征在于，所述土工合成材料隔渗层设置在所述底部垫层与所述模袋体保护层之间。

8.根据权利要求7所述的边坡防渗结构，其特征在于，所述土工合成材料隔渗层还设置在所述模袋体保护层之上。

9.根据权利要求1所述的边坡防渗结构，其特征在于，所述模袋体包括外部包裹的土工模袋和内部填充的矿山尾砂、水泥、尾砂及水泥的混合物或尾砂、水泥及砾石的混合物；

所述土工模袋为至少一层聚合化纤合成材料制成的连续或单独的袋装产品。

10.根据权利要求1-9任一项所述的边坡防渗结构，其特征在于，所述土工合成材料隔渗层包括至少一层的土工合成材料隔渗材，所述土工合成材料隔渗材包括土工膜、复合土工膜、膨润土防水毯、沥青/土工织物复合隔渗材。

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