一种岩溶区水库库盆土质防渗层结构制造技术

一种岩溶区水库库盆土质防渗层结构，涉及岩溶区水库除险堵漏工程技术领域。该结构包括混凝土层、土工布、粘土层、补排气管和系统锚杆；混凝土层设置于落水洞洞口处的基岩上，混凝土层上方设置土工布层；土工布层上方设置若干粘土层，顶部黏土层整平；补排气管竖向设置，补排气管底部伸入落水洞洞口处，补排气管贯穿混凝土层、土工布层和粘土层，直至补排气管顶部露出粘土层表面；系统锚杆设置在混凝土层四周的基岩内；粘土层内设置帷幕灌浆孔，帷幕灌浆孔位于混凝土层四周。本结构充分综合利用混凝土、粘土、土工布等建筑材料的优势特性，达到空腔内外气压平衡，降低空腔内负压对防渗体产生的破坏。生的破坏。生的破坏。

【技术实现步骤摘要】
一种岩溶区水库库盆土质防渗层结构


[0001]本技术涉及岩溶区水库除险堵漏工程
，具体为一种岩溶区水库库盆土质防渗层结构。

技术介绍

[0002]我国的很多岩溶区水库，尤其是西南地区的岩溶区水库，由于地形和地质条件限制，有时库盆底部不可避免地存在一些溶洞或地下暗河。而岩溶的上部往往覆盖有一定厚度的第四系土层。水库建成初期，由于库盆中的第四系覆盖层起到相对的隔水作用，使得水库可以正常蓄水并投入使用，而随着水库的运行，库水会不断经库盆底部坡洪积层从下部灰岩层漏走，而第四系覆盖层长期在渗水压力的作用下极易发生接触流土的情况，导致库盆内多处的第四系覆盖层越来越薄，最终被库水击穿，形成库底落水洞，从而致使水库发生大规模渗漏，后果往往会造成水库蓄水后漏水严重甚至不能蓄水，这也是已建工程岩溶病险水库经常存在的问题。对于上述情况通常的除险堵漏做法是采用新建垂直防渗体或新建全库盆水平防渗体的方法予以整治处理。然而，两种方案实施过程中均存在明显的弱点和风险。
[0003]首先，新建垂直防渗体系方案需要准确而全面的查清工程区及周边的已有渗漏通道和潜在渗漏通道。对于处于复杂水文地质条件下的岩溶区域，即使投入巨大的地勘人员及费用，也是难以确保实现的，且垂直防渗体属于地下隐蔽性工程，工程质量极难控制，稍有不慎就会导致整个工程失败。
[0004]其次，新建全库盆水平防渗体方案往往工程量巨大，需要耗费大量的土地资源采集黏土，施工中需要将水库全部放空，与新建垂直防渗体系方案一样，对施工质量要求较高，一旦某处施工质量不能达标，则会影响到整个工程措施的预期效果。且该方案投资巨大，缺乏经济性合理性，对于库盆地势较平的中小型水库较难推广实施。

技术实现思路

[0005]为了解决新建垂直防渗体系方案风险大、难以控制及新建全库盆水平防渗体方案工程量巨大、投资高的缺点，针对具体的渗漏点本技术提出一种岩溶区水库库盆土质防渗层结构。
[0006]一种岩溶区水库库盆土质防渗层结构，修筑在库盆内，库盆内包括第四系黏土层，底部为落水洞。该防渗层结构的特征在于包括混凝土层、土工布、粘土层、补排气管和系统锚杆，其中：
[0007]混凝土层设置于落水洞洞口处的基岩上，所述混凝土层完全覆盖落水洞洞口，顶部与库盆内的第四系黏土层底部齐平；混凝土层上方设置土工布层；土工布层上方设置若干粘土层，顶部黏土层整平；所述补排气管竖向设置，底部伸入落水洞洞口处，补排气管贯穿混凝土层、土工布层和粘土层，直至补排气管顶部露出粘土层表面；系统锚杆设置在混凝土层四周的基岩内；粘土层内设置帷幕灌浆孔，所述帷幕灌浆孔位于混凝土层四周，帷幕灌
浆孔深度超过落水洞洞口深度。
[0008]所述土工布使用两布一膜复合土工膜。
[0009]所述混凝土层的深度不小于两米。
[0010]所述粘土层的深度不小于五米。
[0011]所述混凝土层顶部边缘与粘土层底部边缘的距离不小于十米。
[0012]所述混凝土层使用C20混凝土。
[0013]本结构的有益效果在于：充分综合利用混凝土、粘土、土工布等建筑材料的优势特性，以混凝土做刚性支撑，利用黏土来修补库盆防渗层，利用土工布来避免上部黏土的水力破坏，通过设置通气孔的方式，将下部空腔与大气连通，在空腔内水位变动时利用通气孔进行补排气，从而达到空腔内外气压平衡，降低空腔内负压对防渗体产生的破坏。
[0014]并且，本技术结构简单、操作方便、通用性强、施工灵活，补排气效果佳，可有效降低水库库盆下覆空腔中气压变化对库盆防渗体造成的破坏，提高水库运行期安全。
附图说明
[0015]图1为实施例1的结构示意图；
[0016]图2为实施例2的结构示意图；
[0017]其中：1
‑
混凝土层，2
‑
补排气管，3
‑
系统锚杆，4
‑
两布一膜复合土工膜，5
‑
粘土层，6
‑
帷幕灌浆孔。
具体实施方式
[0018]实施例1：云南省文山地区的某70年代建成的中型水库工程，水库建成蓄水后，经过5年左右时间的正常运行后库盆即发生了渗漏，库盆内先后出现了3个落水洞，最大的直径约有25米左右，致使水库库盆渗漏十分严重，蓄水量达不到设计要求，仅能达到大约60万立方米，于1983年降级为小（二）型水库。为回复水库蓄水功能并防止渗漏情况再次发生，本实施例中需对其中最大的一个落水洞进行防渗层工程，使用到一种岩溶区水库库盆土质防渗层结构，该工程结构如图1所示，工程分为以下几步：
[0019]第一步，先将落水洞周边的库盆进行围堰施工，将围堰住的库盆表层进行清理，挖去原有的第四系黏土，形成粘土层5，粘土层5底部清理至基岩位置；
[0020]第二步，在落水洞上方挖设混凝土层1并立模，混凝土层1深度为两米，覆盖住落水洞顶部洞口，混凝土层1顶部与第四系黏土层底部齐平，混凝土层1顶部边缘与粘土层5底部边缘的距离为十米；
[0021]第三步，在混凝土层1四周基岩内设置若干系统锚杆3，所有系统锚杆直径为25mm，长度为4.5米，系统锚杆3间的排间距为2cm；
[0022]第四步，在混凝土层1中竖直固定一根直径为25mm的钢管作为补排气管2，该补排气管2长度八米；
[0023]第五步，向混凝土层1内回填C20混凝土至第四系黏土层底部齐平；
[0024]第六步，在混凝土层1上方敷设两布一膜复合土工膜4；
[0025]第七步，向粘土层5内回填粘土并分层碾压形成若干粘土层5，粘土层5总深度五米，并确保补排气管2贯穿混凝土层1、两布一膜复合土工膜4和粘土层5，并使管口露出粘土
层表面；
[0026]第八步，在混凝土层1周围的粘土层5上打通两个帷幕灌浆孔6，帷幕灌浆孔6深度达到落水洞井深一半的位置，并在帷幕灌浆孔6内灌浆。
[0027]该结构中混凝土层1作为刚性支撑，上部以粘土层5修补库盆防渗层，中间敷以土工布来避免上部粘土的水力破坏，修补区域竖向设置补排气管2，来避免因库盆下部地下水升降产生的气体通过渗漏通道冲破修复体，从而使修复部分重新遭受破压的问题。
[0028]实施例2：与实施例1中云南省文山地区的某70年代建成的中型水库为同一水库，该实施例对另外两个较小的落水洞开展防渗处理。如图2所示，该实施例中的两个落水洞相聚较近，该实施例中的其余步骤与实施例1相同，只有步骤二中挖设的混凝土坑需同时覆盖住两个落水洞顶部洞口，并在两个落水洞上分别设置一根补排气管。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种岩溶区水库库盆土质防渗层结构，修筑在库盆内，其特征在于该结构包括混凝土层、土工布、粘土层、补排气管和系统锚杆，其中：混凝土层设置于落水洞洞口处的基岩上，所述混凝土层完全覆盖落水洞洞口，顶部与库盆内的第四系黏土层底部齐平；混凝土层上方设置土工布层；土工布层上方设置若干粘土层，顶部黏土层整平；所述补排气管竖向设置，底部伸入落水洞洞口处，补排气管贯穿混凝土层、土工布层和粘土层，直至补排气管顶部露出粘土层表面；系统锚杆设置在混凝土层四周的基岩内；粘土层内设置帷幕灌浆孔，所述帷幕灌浆孔位于混凝土层四周，帷幕灌浆孔深度超过落水洞...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊，于国荣，行亚楠，
申请(专利权)人：中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：