一種人工壩的防滲處理方法
【專利摘要】本發明公開了一種土石壩防滲結構，其設置在所述土石壩本體的側面上，包括自上而上依次設置的：下墊層，其由5～10cm厚的篩制粉砂土和／或細顆粒砂質粘土構成；防滲膜料層，其由防滲材料構成，用于防止水分滲入所述土石壩本體；反濾過渡層，其由10～20cm厚的砂礫石和／或碎石構成；以及護坡。本發明型所公開的土石壩防滲結構對大壩防滲起到顯著的效果，且施工方便、施工周期短、操作簡單；且使用壽命長、造價低。
【專利說明】一種人工壩的防滲處理方法
【技術領域】
[0001]本發明型涉及一種土石壩領域，尤其是一種土石壩防滲結構。
【背景技術】
[0002]土石壩泛指由當地土料、石料或混合料，經過拋填、輾壓等方法堆筑成的擋水壩。早期限于技術及資金的原因，粘土灌漿防滲結構一直以來都是大壩防滲處理的主要措施。粘土灌漿防滲結構的作用有:a.在灌漿過程中，因泥漿的比重和外界對壩體的擠壓，當壩體的小主應力小于泥漿的灌漿壓力時，將壩體劈裂，泥漿深入裂縫，是漿液與縫壁緊密結合在一起，構成一道防滲帷幕；b.粘土漿能充填土壩空隙，壩體吸收泥漿水分后濕陷，使壩體增加密實度，從而使壩體的防滲性能得到改善；c.灌漿能起到堵塞填方堵漏的作用。后期，隨著靜壓灌漿和高壓旋噴灌漿的發展，高壓定向噴射灌漿防滲結構也運營而生，高壓定向噴射灌漿防滲結構是利用置于鉆孔中的噴射裝置射出高壓水束沖擊破壞被灌土層結構，同時將漿液灌入，形成按設計方向、深度、厚度和結構形式，與地基緊密結合，構成連續的防滲帷幕體。然而，粘土灌漿防滲結構的使用周期短，在灌漿幾年后需重新進行灌漿確保灌漿效果；高壓旋噴灌漿的防滲結構造價很高，不適合大規模的推廣應用。
[0003]因此，需要發明一種土石壩防滲結構。

【發明內容】

[0004]本發明型的主要目的在于，提供一種新型的土石壩防滲結構，從而解決大壩防滲造工程價過高或使用壽命短的問題。
[0005]本發明型的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。
[0006]通過一種土石壩防滲結構，其設置在所述土石壩本體的側面上，包括自上而上依次設置的:下墊層，其由5?IOcm厚的篩制粉砂土和/或細顆粒砂質粘土構成；防滲膜料層，其由防滲材料構成，用于防止水分滲入所述土石壩本體；反濾過渡層，其由10?20cm厚的砂礫石和/或碎石構成；以及護坡。
[0007]優選地，所述的土石壩防滲結構還包括上墊層，其設置在所述防滲膜料層之上，用于保護所述防滲膜料層，其由5?IOcm厚的篩制粉砂土和/或細顆粒砂質粘土構成。
[0008]優選地，所述的土石壩防滲結構還包括保護層，其設置在所述反濾過渡層之下，其由黏壤土和/或砂壤土構成，其夯實后垂直壩坡的厚度為0.3?0.50m。
[0009]優選地,所述粉砂土最大粒徑不超過5_ ；
[0010]優選地,所述細顆粒砂質粘土最大粒徑不超過5_。
[0011]優選地，所述防滲膜料層為一布一膜土工膜或兩布一膜土工膜。
[0012]優選地，在所述防滲膜料層上設有排水通道。
[0013]優選地，所述護坡由干砌石塊構成。
[0014]優選地，所述護坡由混凝土板或水泥土板構成。
[0015]優選地，在所述護坡上設有至少一條縱向伸縮縫和至少一條橫向伸縮縫。[0016]優選地，所述護坡還包括底腳，所述底腳伸入所述土石壩本體的壩基內。
[0017]借由上述技術方案，本發明型提出的一種土石壩防滲結構至少具有下列優點:
[0018]I) 土石壩防滲結構對大壩防滲起到顯著的效果，且施工方便、施工周期短、操作簡單。
[0019]2)使用壽命長、造價低。
[0020]上述說明僅是本發明型技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明型的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明型的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發明型土石壩防滲結構的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]為更進一步闡述本新型為達成預定發明型目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明型提出的一種土石壩防滲結構的【具體實施方式】、結實用構、特征及其功效，詳細說明如后。在下述說明中，不同的“一實施例”或“實施例”指的不一定是同一實施例。此外，一或多個實施例中的特定特征、結構、或特點可由任何合適形式組合。
[0023]一種土石壩防滲結構，其設置在所述土石壩本體10的側面上，包括自上而上依次設置的:下墊層1，其由5?IOcm厚的篩制粉砂土和細顆粒砂質粘土構成；防滲膜料層2，其由防滲材料構成，用于防止水分滲入所述土石壩本體10 ;反濾過渡層3，其由10?20cm厚的砂礫石和碎石構成；以及護坡4。
[0024]所述下墊層I用于保護所述防滲膜料層2。下墊層I防止膜料被刺破，并使膜料受力均勻。具體的，由于所述土石壩本體10上有可能還有大量尖銳石塊，會導致防滲膜料層2破損，通過增加下墊層1，可以使所述防滲膜料層2的下表面與所述下墊層I接觸，從而減少破損幾率。
[0025]常用的防滲膜料有PE、PVC及其改性、新型塑膜，所述的防滲膜料具有防滲效果好，質輕、延伸性強、造價低，抗老性的特點，能滿足工程要求。所述防滲膜料層2應當結合工程實際，根據防滲工程的環境條件，考慮各種膜料的性能、單價、產品質量等因素，比選確定。
[0026]所述防滲膜料層2還可以選擇一般的土工膜或復合土工膜。而所述復合土工膜又包括一布一膜土工膜和兩布一膜土工膜。其中，所述復合土工膜以塑料薄膜作為防滲基材，與無紡布復合而成的土工防滲材料，它的防滲性能主要取決于塑料薄膜的防滲性能。其中以塑料薄膜的不透水性隔斷土壩漏水通道，以其較大的抗拉強度和延伸率承受水壓和適應壩體變形；而無紡布亦是一種高分子纖維化學材料，通過針刺或熱粘成形，具有較高的抗拉強度和延伸性。國內外防滲應用的塑料薄膜，主要有聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、乙烯/醋酸乙烯共聚物(EVA)，它們是一種高分子化學柔性材料，比重較小，延伸性較強，適應變形能力高，耐腐蝕，耐低溫，抗凍性能好。本實施例中，所述防滲膜料層2采用兩布一膜復合土工膜，從而能夠直接在復合土工膜上面鋪設砂礫石或碎石反濾過渡層3。所述兩布一膜土工膜中的兩布很好了解決了對一膜的保護作用。
[0027]所述反濾過渡層3能夠大大增強所述土石壩防滲結構的強度。
[0028]由于所述反濾過渡層3是由砂石礫和碎石構成，由于所述反濾過渡層3的設置有一定的坡度，從而所述護坡4能夠使所述反濾過渡層3形成層狀整體。本實施例中，所述護坡4由干砌石塊構成。正常水位以上所述護坡4應用砂漿勾縫或用小石子填密空隙，以防淘刷所述土石壩防滲結構的內部。所述防滲膜料要與不透水地基和岸坡嚴密結合。
[0029]可選擇地，所述下墊層I可以僅由篩制粉砂土或細顆粒砂質粘土構成，所述下墊層I的材料的選擇，并不影響本發明型的實施。
[0030]可選擇地，所述反濾過渡層3可以僅由砂礫石或碎石組成，所述反濾過渡層3的材料的選擇，并不影響本發明型的實施。
[0031]可選擇地，所述護坡4由混凝土板或水泥土板構成。具體地，還可以根據當地建筑材料情況用5?8cm厚、ClO混凝土板或IOcm厚水泥土板護坡4。
[0032]優選地，在所述護坡4上設有一條縱向伸縮縫和一條橫向伸縮縫。但在所述縱向伸縮縫和橫向伸縮縫中設有浙青砂漿或膠泥填縫。從而使所述護坡4在遇到溫度驟然變化使，不會導致整體護坡4的破裂，從而增加所述護坡4的使用壽命。
[0033]優選地，所述縱向伸縮縫至少每隔3m設置一條，所述縱向伸縮縫的數目根據所述土石壩防滲結構的長度進行確定；所述橫向伸縮縫至少每隔3m設置一條，所述縱向伸縮縫的數目根據所述土石壩防滲結構的高度度進行確定。
[0034]優選地，所述護坡4還包括底腳，所述底腳伸入所述土石壩本體10的壩基內。從而使所述土石壩防滲結構與所述土石壩本體10更加牢固的結合在一起。
[0035]優選地，所述土石壩防滲結構還包括上墊層5，其設置在所述防滲膜料層2之上，用于保護所述防滲膜料層2，上墊層5使膜料在水中不被漂起并防止膜料老化，其由5?IOcm厚的篩制粉砂土和細顆粒砂質粘土構成。在所述防滲膜料層2為一布一膜土工膜時，由于所述防滲膜料層2的上部容易破碎，因此所述上墊層5的設置能夠避免此情況的發生。
[0036]可選擇地，所述上墊層5可以僅由篩制粉砂土或細顆粒砂質粘土構成，所述上墊層5的材料的選擇，并不影響本新型的實施。
[0037]具體實施時，所述下墊層I和上墊層5中粉砂土最大粒徑不超過5mm ;所述下墊層I和上墊層5中細顆粒砂質粘土實用最大粒徑不超過5_。從而能夠確保對所述防滲膜料層2起到較好的保護作用。
[0038]優選地，所述土石壩防滲結構還包括保護層6，其設置在所述反濾過渡層3之下，其由黏壤土和砂壤土構成，其夯實后垂直壩坡的厚度為0.3?0.50m。
[0039]在設有上墊層5的結構中，所述保護層6設置在所述上墊層5和所述反濾過渡層3之間。
[0040]可選擇地，所述保護層6可以僅由黏壤土或砂壤土構成，所述保護層6的材料的選擇，并不影響本發明型的實施。
[0041]優選地，所述保護層6 土料可用庫區附近黏壤土和砂壤土，但要除去石子、雜草、樹根和其它可能穿透膜料的雜物，干容重xd > 1.50t / m3，含水量約為20%。保護層6 土質不宜過粘，回填時每層松土不超過20cm，便于人工夯實。
[0042]在對保護層6施工時，要注意對所述防滲膜料層2的保護，要在所述防滲膜料層2上做好臨時保護措施，嚴防戳破所述防滲膜料層2，所述防滲膜料層2鋪設完畢應及早進行下道施工工序，不宜間隔時間過長，以防止所述防滲膜料層2材質損壞。
[0043]在所述防滲膜料層2上設有排水通道。
[0044]所述土石壩防滲結構周邊設壓重齒槽，同時做好整體性防滲處理。
[0045]所述土石壩防滲結構的施工工藝:調整土石壩本體10的側邊坡度一基礎開挖一鋪膜基面開挖清理并夯實一防滑齒槽開挖一周邊固埋溝開挖一砌重力墩一鋪下墊層I —鋪設土工膜料、薄膜連接一鋪上墊層5 —回填夯實齒槽及保護層6 —周邊固埋溝回填一鋪反濾過渡層3 —砌護坡4 —驗收。
[0046]其中對鋪膜基層清理，要求做到基面平整，無尖銳物，按設計壩坡削坡翻松整修并嚴格整平坡面，夯實基面。同時妥善處理好壩坡塌坑、裂縫、巖及上調洞穴裂隙、地下泉涌等。開挖壩、截流槽、鋸齒槽和壩肩固埋溝，排水清基至巖面或不透水層，設重力墩或擋土墻將膜料壓入基底。
[0047]現場連接防滲膜的方法主要有粘結法、熱焊接法。施工中應嚴格按照施工工藝標準等施工規范要求、施工工藝流程進行，鋪貼方向、兩幅卷材和卷材層與層間，其搭接的寬度與長度要符合要求。卷材冷黏施工時，膠接材料要依據卷材性能配套選用膠粘劑調配要專人進行，及時采樣化驗，不得錯用、混用，在這方面要嚴加控制。塑膜與復合柔氈一般用粘接法。薄膜接頭粘接寬度要保證10cm。施工時土工膜下面墊一塊長2m，寬20-30cm刨光木板，用布把需粘接的土工膜上污物、水分、塵土等擦干凈后，將粘合劑均勻地涂在土工膜上，接著將另外一幅(兩布一膜可直接按一定寬度進行搭接，簡化施工工藝)。
[0048]所述防滲膜料層2的鋪設過程中，鋪設所述防滲膜料層2不宜張拉太緊，要預留5%伸縮長度置成波紋狀折皺，以適應基體變形。兩層膜間不得夾帶泥土、雜物，不得有充氣現象。從所述防滲膜料層2鋪設到所述上墊層5及所述保護層6回填應避免石塊、重物、尖銳物體直接砸擊和接觸所述防滲膜料層2，以免薄膜刺穿破壞。
[0049]周邊接觸邊界處理，目的是防止壩基和繞壩滲漏。兩側周邊固埋溝至新鮮基巖或堅實不透水層，固埋溝底寬30cm，深50cm，邊坡1: 0.3，梯形斷面，固埋溝中鋪上厚5cm，MlO水泥砂漿，將所述防滲膜料層2鋪在上面一半的位置，墊上厚5cm，MlO水泥砂漿，然后澆筑混凝土截水墻固埋薄膜。下端固埋則采用重力防滑墩，膜料嵌入其下，以防膜料和保護層6滑動。上端嵌入壩體0.50m固埋。
[0050]保護層6回填，所述防滲膜料層2鋪好后應盡快鋪土填，防止長時間暴曬使薄膜老化。回填土要輕放，山一邊向另一邊依次回填，嚴防損壞薄膜。施工時先填鋸齒槽、下墊層
1、上墊層5、再分層填筑保護層6。
[0051]以上所述，僅是本發明型的較佳實施例而已，并非對本發明型作任何形式上的限制，依據本發明型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明型技術方案的范圍內。
【權利要求】
1.一種土石壩防滲結構，其設置在所述土石壩本體的側面上，其特征在于，包括自上而上依次設置的: 下墊層，其由5?IOcm厚的篩制粉砂土和/或細顆粒砂質粘土構成； 防滲膜料層，其由防滲材料構成，用于防止水分滲入所述土石壩本體； 反濾過渡層，其由10?20cm厚的砂礫石和/或碎石構成； 以及護坡。
2.根據權利要求1所述的土石壩防滲結構，其特征在于，還包括上墊層，其設置在所述防滲膜料層之上，用于保護所述防滲膜料層，其由5?IOcm厚的篩制粉砂土和/或細顆粒砂質粘土構成。
3.根據權利要求1或2所述的土石壩防滲結構，其特征在于，還包括保護層，其設置在所述反濾過渡層之下，其由黏壤土和/或砂壤土構成，其夯實后垂直壩坡的厚度為0.3?0.50m。
4.根據權利要求1或2所述的土石壩防滲結構，其特征在于，所述粉砂土最大粒徑不超過5mm ;所述細顆粒砂質粘土最大粒徑不超過5mm。
5.根據權利要求1所述的土石壩防滲結構，其特征在于，所述防滲膜料層為一布一膜土工膜或兩布一膜土工膜。
6.根據權利要求1所述的土石壩防滲結構，其特征在于，在所述防滲膜料層上設有排水通道。
7.根據權利要求1所述的土石壩防滲結構，其特征在于，所述護坡由干砌石塊構成。
8.根據權利要求1所述的土石壩防滲結構，其特征在于，所述護坡由混凝土板或水泥土板構成。
9.根據權利要求8所述的土石壩防滲結構，其特征在于，在所述護坡上設有至少一條縱向伸縮縫和至少一條橫向伸縮縫。
10.根據權利要求1所述的土石壩防滲結構，其特征在于，所述護坡還包括底腳，所述底腳伸入所述土石壩本體的壩基內。
【文檔編號】E02B3/16GK103696397SQ201310732803
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月27日 優先權日:2013年12月27日
【發明者】趙義武, 劉寧, 李彩寧, 張曉影 申請人:北京軒昂環保科技股份有限公司, 趙義武