CN102286959B - 加筋粘土防渗结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及加筋粘土防渗结构及其施工方法。本发明所要解决的技术问题是提供一种加筋粘土防渗结构及其施工方法，解决基础条件差异较大部位的粘土铺盖抗裂问题，提高粘土铺盖运行可靠性及防渗效果。解决该问题的技术方案是：加筋粘土防渗结构，包括位于平整库底上方、由下而上依次铺设的过渡料层、反滤料层、粘土铺盖层和石渣保护层，反滤料层和石渣保护层之间、易出现不均匀沉降的区域及其影响区铺设若干层土工格栅。施工方法：a、库底开挖回填平整；b、依次分层碾压回填过渡料和反滤料；c、铺一层土工格栅；d、分层碾压填筑粘土，并每隔1～2层粘土铺设一层土工格栅至设计层厚；e、回填石渣保护层。本发明主要用于水利水电工程的库底防渗。

Description

加筋粘土防渗结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种加筋粘土防渗结构及其施工方法，主要适用于水利水电工程的库底防渗。

背景技术

抽水蓄能电站工程上水库对库盆防渗要求较高，一般要求日渗透量不超过总库容的万分之二至万分之五，当天然库盆不能满足渗漏控制标准时，需要采取防渗措施。粘土作为一种常见的天然防渗材料经常用于库盆防渗，但是粘土抗拉强度很低，在沉降不均匀的部位很容易出现拉裂缝，从而导致防渗结构失效。在基础条件差异较大的部位设置的粘土铺盖这一问题十分突出，长期以来迫切需要一种新型的粘土铺盖防渗结构型式和施工方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题提供一种既方便施工，造价合理又满足库盆防渗要求的加筋粘土防渗结构及其施工方法，旨在解决基础条件差异较大部位的粘土铺盖抗裂问题，达到提高粘土铺盖运行可靠性及防渗效果的目的。

本发明所采用的技术方案是：加筋粘土防渗结构，包括位于平整的库底上方、由下而上依次铺设的过渡料层、反滤料层、粘土铺盖层和石渣保护层，其特征在于：所述反滤料层和石渣保护层之间、易出现不均匀沉降的区域及其影响区间隔均匀的铺设若干层土工格栅。

所述土工格栅包括相互间隔布置的沉降区土工格栅和沉降及其影响区土工格栅，其中沉降区土工格栅覆盖范围为不均匀沉降区，该区域以不均匀沉降引起的拉应力大于纯粘土铺盖允许抗拉强度控制，沉降及其影响区土工格栅覆盖范围为不均匀沉降区及其影响区，该区域以不均匀沉降引起的拉应力大于纯粘土铺盖允许抗拉强度的1/2控制。

所述沉降及其影响区土工格栅的层数为土工格栅总层数的1/3～1/2之间。

所述土工格栅采用高分子材料制成一整片的网格状。

加筋粘土防渗结构的施工方法，其特征在于步骤如下：

a、库底开挖、回填，形成平整的库底；

b、在平整后的库底由下而上依次分层碾压回填过渡料和反滤料，分别形成过渡料层和反滤料层；

c、在反滤料层上方铺设一层土工格栅；

d、分层碾压填筑粘土，形成粘土铺盖层，填筑碾压过程中每隔1～2层粘土碾压层铺设一层土工格栅直至设计层厚；

e、表面回填石渣保护层。

所述土工格栅需覆盖易出现不均匀沉降的区域及其影响区。

本发明的有益效果是：本发明在反滤料层和石渣保护层之间、易出现不均匀沉降的区域间隔均匀的铺设若干层土工格栅，利用土工格栅良好的抗拉性能，弥补了纯粘土铺盖抗拉性能差所造成的易裂的缺点，在不均匀沉降较大部位形成可靠的防渗结构，满足结构受力和防渗要求，在较小的工程代价下，极大的提高了粘土铺盖的防渗性能，保证了粘土防渗结构安全可靠。另外，本发明结构简单、施工工艺简便。

附图说明

图1是本发明的平面布置图。

图2是图1的A-A剖面图(挖填结合的库底)。

图3是图1的A-A剖面图(设置刚性建筑物的库底)。

具体实施方式

如图1-图3所示，本实施例加筋粘土防渗结构，包括位于平整的库底上方、由下而上依次铺设的过渡料层6、反滤料层5、粘土铺盖层4和石渣保护层3，所述反滤料层5和石渣保护层3之间、易出现不均匀沉降的区域及其影响区(即基础条件差异较大部位及其周边一定范围，对于图2所示挖填结合的库底，易出现不均匀沉降的区域及其影响区为库底挖填结合部位及其周边一定区域，即开挖、回填分界线1的两侧一定范围内；对于图3所示设置刚性建筑物的库底，易出现不均匀沉降的区域及其影响区为粘土铺盖与刚性建筑物连接部位及其周边一定区域)分层铺设若干层土工格栅(土工格栅采用高分子材料制成网格状，为保证土工格栅的抗拉效果，每层土工格栅均制成一整片，且相邻两层土工格栅之间的垂直距离相等)，以增强粘土铺盖层4的抗拉性能，降低该部位产生裂缝的可能性，或将可能出现的贯穿性大裂缝分解为若干浅表裂缝，避免出现集中渗透，保证粘土防渗结构安全可靠。

所述土工格栅应根据不均匀沉降的影响程度分为沉降区土工格栅10和沉降及其影响区土工格栅11两种，两者相互间隔布置，其中沉降区土工格栅10覆盖范围为不均匀沉降区，该区域以不均匀沉降引起的拉应力大于纯粘土铺盖允许抗拉强度控制，沉降及其影响区土工格栅11覆盖范围为不均匀沉降区及其影响区，该区域以不均匀沉降引起的拉应力大于纯粘土铺盖允许抗拉强度的1/2控制，所述纯粘土铺盖允许抗拉强度为10-20kpa；所述沉降及其影响区土工格栅11的层数控制在土工格栅总层数的1/3～1/2之间，使加筋粘土铺盖的抗拉能力与其所承受的应力对应，保证加筋粘土铺盖与纯粘土铺盖之间变形均匀过渡。

本实施例的施工方法如下：

a、库底开挖、回填，形成平整的库底，或在刚性建筑物8施工完成后回填平整，形成平整的库底；

b、在平整后的库底由下而上依次分层碾压回填过渡料和反滤料，分别形成过渡料层6和反滤料层5；即首先在平整的库底回填一层过渡料，并碾压平整，即填一层碾压一次，如此重复直至达到设计层厚形成过渡料层6，然后在过渡料层6上方回填一层反滤料，并碾压平整，即填一层碾压一次，如此重复直至达到设计层厚形成反滤料层5；

c、在反滤料层5上方铺设一层土工格栅；

d、分层碾压填筑粘土，形成粘土铺盖层4，填筑碾压过程中每隔1～2层粘土碾压层铺设一层土工格栅直至设计层厚；本例在步骤c中的土工格栅上方填筑粘土并碾压平整，形成粘土碾压层，并在该粘土碾压层上铺设一层土工格栅，然后在位于表面的土工格栅上方填筑粘土并碾压平整，并在表面上铺设一层土工格栅，即每隔一层粘土碾压层铺设一层土工格栅，如此重复交替铺设直至设计层厚。实际应用中，可根据具体情况，每隔二层粘土碾压层铺设一层土工格栅直至设计层厚。

e、表面回填石渣保护层3即可。

上述步骤c、d中，所述土工格栅需覆盖易出现不均匀沉降的区域及其影响区，并根据不均匀沉降的影响程度分为沉降区土工格栅10和沉降及其影响区土工格栅11两种，两者相互间隔布置，其中沉降区土工格栅10覆盖范围为不均匀沉降区，沉降及其影响区土工格栅11覆盖范围为不均匀沉降区及其影响区。其中位于最底层的土工格栅，即步骤c中的土工格栅为沉降及其影响区土工格栅11。

Claims (4)

1.一种加筋粘土防渗结构，包括位于平整的库底上方、由下而上依次铺设的过渡料层（6）、反滤料层（5）、粘土铺盖层（4）和石渣保护层（3），其特征在于：所述反滤料层（5）和石渣保护层（3）之间、易出现不均匀沉降的区域及其影响区间隔均匀的铺设若干层土工格栅；

所述土工格栅包括沉降区土工格栅（10）和沉降及其影响区土工格栅（11），两者相互间隔布置，其中沉降区土工格栅（10）覆盖范围为不均匀沉降区，该区域以不均匀沉降引起的拉应力大于纯粘土铺盖允许抗拉强度控制，沉降及其影响区土工格栅（11）覆盖范围为不均匀沉降区及其影响区，该区域以不均匀沉降引起的拉应力大于纯粘土铺盖允许抗拉强度的1/2控制；

所述沉降及其影响区土工格栅（11）的层数为土工格栅总层数的1/3~1/2之间。

2.根据权利要求1所述的加筋粘土防渗结构，其特征在于：所述土工格栅采用高分子材料制成一整片的网格状。

3.一种如权利要求1所述的加筋粘土防渗结构的施工方法，其特征在于步骤如下：

 a、库底开挖、回填，形成平整的库底；

 b、在平整后的库底由下而上依次分层碾压回填过渡料和反滤料，分别形成过渡料层（6）和反滤料层（5）；

 c、在反滤料层（5）上方铺设一层土工格栅；

 d、分层碾压填筑粘土，形成粘土铺盖层（4），填筑碾压过程中每隔1~2层粘土碾压层铺设一层土工格栅直至设计层厚；

 e、表面回填石渣保护层（3）。

4.根据权利要求3所述的加筋粘土防渗结构的施工方法，其特征在于：所述土工格栅需覆盖易出现不均匀沉降的区域及其影响区。

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