一种人工湖防渗结构及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种人工湖防渗结构及其施工方法，包括由下至上依次设置的基础层、排水层、防渗膜、保护层及植物生长层，所述排水层包括由下至上依次设置的排水盲沟和上粗砂层。由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明专利技术具有以下优点：排水层设置在基础层与防渗膜之间，防渗膜上无需开孔，地下水经排水层直接排出湖体；由于排水层全部设置在防渗膜下方，在避免湖底防渗膜被地下水顶破的同时，保持了防渗膜的完整性，大大增强了其防渗效果。水生植物生长层改善了人工湖的生态环境，保护层能避免植物根系对防渗膜的破坏。本发明专利技术防渗效果好、结构简单、造价低等优点，具有较好的推广价值。

An artificial lake impervious structure and its construction method

The invention discloses an artificial lake seepage control structure and its construction method, which comprises a base layer, a drainage layer, an impervious film, a protective layer and a plant growth layer arranged in turn from bottom to top, and the drainage layer comprises a drainage blind ditch and an upper coarse sand layer arranged in turn from bottom to top. Compared with the existing technology, the present invention has the following advantages: the drainage layer is arranged between the foundation layer and the anti-seepage film, the anti-seepage film does not need to be perforated, and groundwater is directly discharged from the lake body through the drainage layer; because the drainage layer is all set under the anti-seepage film, the anti-seepage film at the bottom of the lake is prevented from being broken by groundwater. At the same time, the integrity of the impervious membrane has been maintained, and its impervious effect has been greatly enhanced. The aquatic plant growth layer improves the ecological environment of the artificial lake, and the protective layer can avoid the destruction of seepage control membrane by plant roots. The invention has the advantages of good impervious effect, simple structure and low cost, and has good popularization value.

【技术实现步骤摘要】
一种人工湖防渗结构及其施工方法
本专利技术涉及人工湖建造领域，具体涉及一种人工湖防渗结构及其施工方法。
技术介绍
人工湖的水量损失，一是通过蒸发、二是通过渗漏，前者无法避免，后者则需通过制定相应的技术手段来解决。目前，在基础渗透系数较大、相对不透水层较深的地质条件下，国内人工湖全断面防渗一般采用粘性土铺底及护岸；或者采用全断面铺土工膜的水平防渗方法，土工膜上压盖150mm～200mm厚的砂砾料盖重。人工湖的自然渗漏对于生态平衡是有利的。粘土的应用可以大幅度降低自然渗漏，却不完全阻隔自然渗漏，地表水与地下水的双向调节得到了保证。除此以外，粘土还具有较强的过滤净化能力，对水体中的无机磷化物进行吸附并且可在湖底种植水生植物，保持湖水水质。人工湖全断面防渗采用粘性土铺底的缺点是，由于湖底所承受水头一般较高，故整个湖区大面积防渗需要铺底的粘性土厚度较大，会造成所需粘性土土方量大，致使土料采集困难且造价高昂。人工湖全断面防渗采用铺土工膜的水平防渗方法，湖底往往采取诸如HDPE土工膜、SBS改性沥青防水卷材、膨润土防水毯和复合土工膜等彻底阻隔下渗的防水层构造。技术上简单并机械地直接沿用了防水工程的一些做法，导致湖水水质富营养化等问题。因此，一些项目的人工湖与最初设计理念相背，不仅不会美化环境，反而成了居住环境的重大污染源。部分乡、村人工湖项目，人工湖周边往往有村落，现状农村生活污水排放，大多为直排，生活污水未经处理，污染周边环境；结合农村生活污水排放现状，可将人工湖周边村落污水收集，经一体化污水处理设备处理后，排至人工湖，可作为人工湖的日常补水。采取以上处理措施，可提高项目周边区域水资源综合利用率、促进水环境综合治理；缺点是经处理后的污水仍含有少量污染物，会加快湖水的富营养化、加剧湖水水质恶化。为解决人工湖湖水富营养化，在人工湖内种植水生植物，使人工湖兼作人工湿地。人工湿地通过种植具有处理性能好、成活率高、抗水性强、生长周期长、美观且具有经济价值的水生植物，形成一个独特的生态环境，对处理后污水进行净化处理，能进一步去除湖水中的有机污染物，同时对N、P和细菌等进行去除。此外，通过在人工湖中种植沉水植物和漂浮植物促进水生态修复，提升水面景观效果，人工湖的生态环境也由此得到改善，生物的多样性得到了保护。人工湖全断面防渗若采用铺土工膜的水平防渗方法，为防止植物根系刺破膜料，湖底不能种植水生植物，因此无法解决人工湖湖水的富营养化、水质恶化的问题。同时，由于所铺土工膜的下部支持层中，地下水位有周期性的升降，在地下水位上升的过程中会造成土工膜被地下水顶破。中国专利公告号CN203755230U，公告日为2014年8月6日，名称为“西北地区景观湖湖心区储水防渗构造”的专利技术专利，该专利公开了一种西北地区景观湖湖心区储水防渗构造，包括由下至上依次设置的原土夯实层、中粗砂层、防水层、中砂压层以及砾石层。该结构虽然具有良好的储水防渗效果，施工方便，价格经济，但由于防水层内的土工膜下方地下水位有周期性的升降，在地下水位上升的过程中会造成土工膜被地下水顶破，因此，需要设计一种能适用于湖区内均为强透水层，即能满足湖区全断面防渗的要求,又能避免湖底土工膜被膜下地下水顶破的防渗结构。
技术实现思路
为解决
技术介绍
中现有人工湖防渗构造中土工膜被地下水顶破的问题，本专利技术提供了一种人工湖防渗结构，具体技术方案如下。一种人工湖防渗结构，包括由下至上依次设置的基础层、排水层、防渗膜、保护层及植物生长层，所述排水层包括由下至上依次设置的排水盲沟和上粗砂层。地基难免会发生不均匀沉降，如果无粗砂垫层，在沉降区范围的防渗膜会出现拉应力，防渗膜就可能被拉裂，使防渗结构部分失效，造成湖区渗漏。由此，通过在所述防渗膜下方设置上粗砂层，可使得防渗膜受力均匀，避免拉应力对其损坏。所述粗砂垫层在湖区范围内全面积铺设；粗砂垫层渗透系数高，用于将湖区范围内地下渗水导入排水盲沟、均衡地下水压力，避免出现基础层(排水盲沟范围以外)局部地下水水头较高，从而导致防渗层(两布一膜)局部鼓包甚至被顶破。此外，所述排水层设置在基础层与防渗膜之间，防渗膜上无需开孔，地下水经排水层中的排水盲沟直接排出湖体,避免了防渗膜被地下水顶破；由于排水盲沟整体位于防渗膜下方，保持了防渗膜的完整性，大大增强了其防渗效果。所述水生植物生长层，使得人工湖内可种植水生植物，让人工湖兼作人工湿地。人工湿地通过种植具有处理性能好、成活率高、抗水性强、生长周期长、美观且具有经济价值的水生植物，形成一个独特的生态环境，能进一步去除湖水中的有机污染物，同时对N、P和细菌等进行去除，保持湖水水质。此外，通过在人工湖中种植沉水植物和漂浮植物促进水生态修复，提升水面景观效果，人工湖的生态环境也由此得到改善，生物的多样性得到了保护。所述保护层能避免植物根系对防渗膜土工膜的破坏，具有防渗效果好、结构简单、造价低等优点，具有较好的推广价值。优选地，所述排水盲沟包括由内而外依次设置的穿孔管、卵石层和无纺布层，以及设置在无纺布层侧方及下方的粗砂层。设置在无纺布层侧方及下方的粗砂层，配合排水盲沟上方的上粗砂层，将无纺布层全面包裹住，保证了无纺布层不会被拉裂，避免排水盲沟结构部分失效。此外，由于粗砂层渗透系数大，地下水粗砂层中渗流较快，因此利用粗砂层将整个人工湖范围内的地下水导入排水盲沟，能够确保地下水排水的通畅；同时，粗砂层也作为过滤载体对地下水进行过滤，避免卵石空隙、穿孔管的孔被杂物堵塞，确保排水通道的通畅；此外，粗砂层还具有防止无纺布层被尖锐物刺破的作用。所述无纺布层用于将卵石层与粗砂层分开，还具有滤水的作用。所述卵石层因卵石间缝隙较大，作为盲沟的排水通道，具有良好的排水效果；当地下水渗水量较大时，卵石层亦可存蓄较多渗水，因此可以起到缓冲的作用。当地下水出水量较大时，为防止卵石回填的通道排水负荷过大，因此增设所述穿孔管以提高排水盲沟的排水效率；增设的穿孔管大大减小盲沟的断面尺寸，减小地基的开挖深度，节省盲沟用量，提高了其施工可行性和经济实用性。优选地，所述排水盲沟包括主排水盲沟和次排水盲沟，所述主排水盲沟沿人工湖长轴方向设置，所述次排水盲沟与主排水盲沟连通。主排水盲沟和次排水盲沟相互配合，覆盖正片湖区，能够最大程度的收集地下水。优选地，所述主排水盲沟内设有主穿孔管，次排水盲沟内设有次穿孔管，所述次穿孔管与主穿孔管连通或次穿孔管的排水口位于主穿孔管上方。当地下水出水量较大时，为防止卵石回填的通道排水负荷过大，因此增设主、次穿孔管以提高主、次排水盲沟的排水效率。次穿孔管不与主穿孔管直接连通，而是将次穿孔管的末端(排水口)搭在主穿孔管上方，次穿孔管的水通过其排水口排到主穿孔管上方，然后经主穿孔管上对应位置的孔进入主穿孔管并排出。这样的设计不仅保证了主、次排水盲沟的排水效率，还精简了施工所需部件(去掉了主、次穿孔管之间的连接部件)，降低了施工成本，减少了施工工作量和施工难度。优选地，所述次排水盲沟设有多组，两个相邻的次排水盲沟组之间的间距为20-40m。两个相邻的次排水盲沟组之间的间距太窄，则次排水盲沟数量过多，造成成本浪费；两个相邻的次排水盲沟组之间的间距太宽，则不能保证其集水排水效果。优选地，所述次排水盲沟与主排水盲沟的顶高程一致，所述次排本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人工湖防渗结构，包括由下至上依次设置的基础层、排水层、防渗膜、保护层及植物生长层，其特征在于：所述排水层包括由下至上依次设置的排水盲沟和上粗砂层，所述排水盲沟用卵石铺填。

【技术特征摘要】
1.一种人工湖防渗结构，包括由下至上依次设置的基础层、排水层、防渗膜、保护层及植物生长层，其特征在于：所述排水层包括由下至上依次设置的排水盲沟和上粗砂层，所述排水盲沟用卵石铺填。2.根据权利要求1所述的人工湖防渗结构，其特征在于：所述排水盲沟包括由内而外依次设置的穿孔管、卵石层和无纺布层，以及设置在无纺布层侧方及下方的粗砂层。3.根据权利要求1或2所述的人工湖防渗结构，其特征在于：所述排水盲沟包括主排水盲沟和次排水盲沟，所述主排水盲沟沿人工湖长轴方向设置，所述次排水盲沟与主排水盲沟连通。4.根据权利要求3所述的人工湖防渗结构，其特征在于：所述主排水盲沟内设有主穿孔管，次排水盲沟内设有次穿孔管，所述次穿孔管与主穿孔管连通或次穿孔管的排水口位于主穿孔管上方。5.根据权利要求3或4所述的人工湖防渗结构，其特征在于：所述次排水盲沟设有多组，两个相邻的次排水盲沟组之间的间距为20-40m。6.根据权利要求3或4所述的人工湖防渗结构，其特征在于：所述次排水盲沟与主排水盲沟的顶高程一致，所述次排水盲沟的底高程高于主排水盲沟的底高程。7.根据权利要求3或4所述的人工...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘质伟，
申请(专利权)人：中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43