CN219840108U - 一种使用粘土和膜袋混凝土联合防渗的围堰结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水利工程领域，公开了一种使用粘土和膜袋混凝土联合防渗的围堰结构，包括基体(3)，在所述基体(3)的背水面的河床地面线(13)以下挖设粘土截水槽(1)，在所述基体(3)的背水面的坡面上设置贴坡的膜袋，并在膜袋内灌注混凝土浆体，形成膜袋混凝土防渗墙(2)，所述粘土截水槽(1)内填充粘土，所述基体(3)的顶端设有用于压实所述膜袋混凝土防渗墙(2)的混凝土盖板(4)。本实用新型提供的围堰结构，在河床的砂砾石覆盖层开挖粘土截水槽，将原先的砂砾石置换为粘土，结合膜袋混凝土和粘土形成复合的防渗体系可以较大地提高堰体和堰基的联合防渗性能，该围堰结构简单，粘土施工量小，大大缩短了施工周期。

Description

一种使用粘土和膜袋混凝土联合防渗的围堰结构

技术领域

本实用新型涉及水利工程领域，尤其涉及一种使用粘土和膜袋混凝土联合防渗的围堰结构。

背景技术

围堰是指在水利工程建设中，为建造永久性水利设施，修建的临时性围护结构，其作用是防止水进入水利枢纽建筑物的修建位置，以便在围堰内排水，形成干地施工条件，从而便于开挖基坑并修筑建筑物。围堰结构除作为正式建筑物的一部分外，在用完后需进行拆除。一般情况下，围堰的填筑高度应高于施工期内可能出现的最高水位。

围堰一般根据地形、地质条件，因地制宜地进行修建，因此，围堰的种类较多，结构也比较复杂。目前常用的围堰种类有土石围堰、木质围堰、混凝土围堰及钢板桩围堰等。由于土石围堰能够充分利用当地材料，对基础适应性强，且施工工艺简单，土石围堰应用最为广泛。但土石围堰的填筑材料基本上都存在渗透系数大的问题，尤其是位于砂砾石覆盖层的基础上，土石围堰与此种地基的联合防渗问题是该种土石围堰设计的关键问题。因此，如何在能够满足施工要求的断面下，尽可能地减小断面尺寸又能很好地满足基坑防渗要求，成为土石围堰填筑与基础防渗处理的努力方向。尤其是针对河床内砂砾石层细颗粒较少的情况，若基础防渗处理不做好，此种砂砾石层的渗流性极好，可能会导致围堰底部河床砂砾石层渗水量极大，严重时会导致基坑无法正常施工。因此，需要提供一种满足含细颗粒较少的砂砾石河床下快速堆筑土石围堰的施工方法和围堰结构，既可满足围堰自身防渗的需求又能保证围堰及砂砾石地层联合防渗的要求。

以下为两种较为接近的现有技术：

现有技术一

现有公开号为CN214194595U的中国实用新型专利，其提供了一种反向粘土斜心墙防渗围堰结构，该结构包括覆盖于基岩层上的砂砾石覆盖层，砂砾石覆盖层上构筑有由砂砾石形成的截流戗堤，截流戗堤的迎水一侧铺设有起防护防渗作用的块石层，在背水侧的砂砾石覆盖层上开挖与基岩层相接的截水槽，并且在截流戗堤的背水一侧覆盖有粘土防渗层，粘土防渗层的下沿延伸至截水槽内并与基岩层接触，粘土防渗层远离截流戗堤的一侧覆盖有背水侧砂砾石层。

现有技术一的缺陷为该围堰结构施工程序复杂，需要对粘土量较大，防渗效果不佳，施工工期相对较长。

现有技术二

现有公开号为CN 216475124 U中国实用新型专利，其提供了一种集合防渗墙与复合土工膜的围堰防渗结构，该围堰结构包括围堰主体、防渗墙体、碎石层、混凝土层以及符合土工膜。其中第一混凝土层的表面开设有复合土工膜安装槽，其内部表面开设有连接槽，安装槽的底部表面开设有密封槽，并在复合土工膜安装槽与连接槽内部设置有第一复合土工膜与第二复合土工膜，通过第一支撑板与第二支撑板将第一复合土工膜与第二复合土工膜固定在连接槽的内壁上。

现有技术二的缺陷为围堰结构复杂，施工程序相对较多，难以解决基础和围堰联合防渗的问题。

发明内容

为了克服以上一个或多个技术问题，本实用新型提供一种使用粘土和膜袋混凝土联合防渗的围堰结构，通过粘土截水槽来解决河床渗透的问题，将贴坡膜袋预埋在粘土截水槽内并与围堰顶部混凝土面板结合，并用灌注泵把流动混凝土(或砂浆)充填到膜袋内从而形成联合的防渗体系。无需采用高喷防渗墙防渗，而通过围堰防渗结构调整，采用粘土和膜袋混凝土斜心墙联合防渗的方式来满足河床基坑干地施工的需求。

本实用新型提供了一种使用粘土和膜袋混凝土联合防渗的围堰结构，包括基体(3)，在所述基体(3)的背水面的河床地面线(13)以下挖设粘土截水槽(1)，在所述基体(3)的背水面的坡面上设置贴坡的膜袋，并在膜袋内灌注混凝土浆体，形成膜袋混凝土防渗墙(2)，所述粘土截水槽(1)内填充粘土，所述基体(3)的顶端设有用于压实所述膜袋混凝土防渗墙(2)的混凝土盖板(4)。

在上述实施方案中，膜袋混凝土防渗墙和粘土截水槽内的粘土联合形成防渗系统，提升了综合防渗性能；混凝土盖板在顶部将膜袋混凝土防渗墙的顶部压实。

优选的，所述膜袋混凝土防渗墙(2)向上延伸经过所述基体(3)的顶部至迎水面的坡顶，并由所述混凝土盖板(4)压实；其向下延伸至所述粘土截水槽(1)的槽底。

在上述实施方案中，混凝土盖板可将反向贴坡的膜袋混凝土封闭并在围堰顶部形成硬化的施工平台。膜袋混凝土防渗墙(2)自迎水面的顶部，越过基体顶端沿背水面的坡面向下铺设，全面对基体的背水面进行防渗处理，防渗效果更佳。

优选的，所述粘土截水槽(1)的槽底深入至砂砾石覆盖层(11)下的基岩层(12)。

在上述实施方案中，粘土截水槽(1)的槽底深入至基岩层，避免液体自地底深处渗漏。

优选的，所述粘土截水槽(1)内填充粘土，在粘土上方填设砂砾石或石渣料至所述混凝土盖板(4)。

在上述实施方案中，在背水面的膜袋混凝土防渗墙上布设砂砾石，给膜袋混凝土防渗墙施加压力，同时增加围堰结构外侧的稳固性。

优选的，所述基体(3)的迎水面上铺设所述基体(3)的迎水面上铺设块石，所述块石的尺寸至少为1m。

在上述实施方案中，较大的石块可有效抵御河水对围堰结构迎水面的冲刷，减缓围堰的沉降变形。

相比于现有技术，本实用新型具备以下有益效果：

本发明提供的使用粘土和膜袋混凝土联合防渗的围堰结构，通过在初期围堰下游侧的河床的砂砾石覆盖层开挖粘土截水槽，将原先的砂砾石置换为粘土，可以显著降低堰基的渗透性能，结合膜袋混凝土和粘土形成复合的防渗体系可以较大地提高堰体和堰基的联合防渗性能。

本发明简化了围堰结构，优化围堰体型，不仅可以很好的解决砂砾石地层和围堰联合防渗的难题，还具有较好的适应基体及围堰的沉降变形，具有很好的适应性。该围堰防渗结构施工简单，粘土施工量小，施工周期大大缩短。

附图说明

图1本实用新型提供的实施例一的纵截面剖面图。

附图中标号为：

1、粘土截水槽；2、膜袋混凝土防渗墙；3、基体；4、混凝土盖板；5、大块石；11、砂砾石覆盖层；12、基岩层；13、河床地面线。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本实用新型进行详细描述，但需要理解的是，所述实施例和附图仅用于对本实用新型进行示例性的描述，而并不能对本实用新型的保护范围构成任何限制。所有包含在本实用新型的发明宗旨范围内的合理的变换和组合均落入本实用新型的保护范围。

下面结合附图对本实用新型进行进一步说明。

实施例一

如图1所示，围堰结构采用土石围堰，其左坡为迎水面，右坡为背水面，由砂砾石或石渣料堆砌形成围堰结构的基体3，基体3的顶部应高于最高水位线，河床地面线13向下依次为砂砾石覆盖层11和基岩层12。在其背水面的河床地面线13下方的砂砾石覆盖层11，挖设粘土截水槽1，在背水面的坡体上设置贴坡的膜袋，膜袋从背水面的坡顶延伸至粘土截水槽1的槽底，使用灌注泵把流动混凝土或砂浆充填到贴坡的膜袋内，形成膜袋混凝土防渗墙2，膜袋混凝土防渗墙2可向上延伸经过基体3的顶部至迎水面的坡顶，在基体3顶部，设置混凝土盖板4，混凝土盖板4的作用是将反向贴坡的膜袋混凝土防渗墙2封闭并在基体3顶部形成硬化的施工平台，构成堰顶；粘土截水槽1内满填粘土，粘土作为容易获得的填制材料，具有适应性好和渗透系数低的特性，防渗效果较好，这样粘土截水槽1、膜袋混凝土防渗墙2以及混凝土盖板4就形成了综合的防渗系统，粘土上方可堆砌砂砾石，以起到压重和防止粘土流失的作用。

为了确保更深范围的防渗效果，粘土截水槽1的槽底向下挖设至基岩层12以下。

该围堰结构通过构筑粘土截水槽1来解决河床渗透的问题，将贴坡膜袋预埋至粘土截水槽1的底部，向上至围堰结构顶部，并由混凝土盖板4压实，使用灌注泵把流动混凝土或砂浆充填到贴坡膜袋内从而形成联合的防渗体系。迎水面采用大块石5防护，可以快速施工，缩短围堰结构的施工工期。

本实施例中，该围堰结构采用土石围堰，围堰的堰顶宽约6m，堰顶采用0.5m厚的混凝土盖板，围堰结构的基体3的迎水面坡比为1:2，采用抛填1m厚的大块石5进行防护；背水面坡比为1：2，在围堰结构的基体3的背水面底部开挖粘土截水槽1，并将粘土截水槽1内，原先河床砂砾石覆盖层部分置换为粘土，粘土截水槽1的底部延伸至基岩层12。围堰的基体3采用反向贴坡的膜袋混凝土结构防渗，膜袋的底端埋入粘土截水槽1底部，上端连接至围堰顶部的混凝土盖板4，从而将底部粘土与上部膜袋混凝土形成联合的防渗体系，以解决河床和堰体的联合防渗问题。

本实施例提供的围堰结构的具体施工过程顺序如下：

(1)首先在河床上堆筑截流戗堤和填筑部分堰体，迎水面抛填大块石，形成防渗体系的上游部分；

(2)待防渗体系的上游部分完成后，在背水侧贴坡布置膜袋，并将底部膜袋放入开挖好的粘土截水槽1内，并向下延伸至粘土截水槽1的底部，之后在粘土截水槽1内回填粘土；

(3)待粘土截水槽1结构完成后，之后用灌注泵把流动混凝土或砂浆充填到膜袋内，并按照堰体尺寸和结构要求填筑砂砾石料完成防渗结构下游侧部分。

(4)最后在围堰顶部实施0.5m厚的混凝土盖板4，并将膜袋混凝土顶部浇筑到混凝土盖板4内部，形成膜袋混凝土防渗墙2，构筑成膜袋混凝土和粘土结合的完整的防渗体系。

以上实施例仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种使用粘土和膜袋混凝土联合防渗的围堰结构，包括基体(3)，其特征在于：在所述基体(3)的背水面的河床地面线(13)以下挖设粘土截水槽(1)，在所述基体(3)的背水面的坡面上设置贴坡的膜袋，并在膜袋内灌注混凝土浆体，形成膜袋混凝土防渗墙(2)，所述粘土截水槽(1)内填充粘土，所述基体(3)的顶端设有用于压实所述膜袋混凝土防渗墙(2)的混凝土盖板(4)。

2.根据权利要求1所述围堰结构，其特征在于：所述膜袋混凝土防渗墙(2)向上延伸经过所述基体(3)的顶部至迎水面的坡顶，并由所述混凝土盖板(4)压实；其向下延伸至所述粘土截水槽(1)的槽底。

3.根据权利要求2所述围堰结构，其特征在于：所述粘土截水槽(1)的槽底深入至砂砾石覆盖层(11)下的基岩层(12)。

4.根据权利要求1所述围堰结构，其特征在于：所述粘土截水槽(1)内填充粘土，在粘土上方填设砂砾石或石渣料至所述混凝土盖板(4)。

5.根据权利要求1所述围堰结构，其特征在于：所述基体(3)的迎水面上铺设块石，所述块石的尺寸至少为1m。