CN117758845A - 一种弃渣场落水洞结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水利工程技术领域，具体提供了一种弃渣场落水洞结构及施工方法，包括排水沟、预制砼管和铅丝石笼，所述排水沟设置在弃渣场堆渣的顶面，所述铅丝石笼覆盖在落水洞的进口处，所述预制砼管竖向设置在所述铅丝石笼的上方，所述预制砼管的上端与所述排水沟的底部连通，设置有排水沟、砖砌结构、预制砼管和铅丝石笼，通过排水沟对弃渣场堆渣的水流进行引导并排入预制砼管内，将短期强降水及时排走，防止短期强降水对堆渣冲刷造成水土流失和滑坡，水流通过铅丝石笼过滤后排入落水洞内，同时使用多个铅丝石笼作为预制砼管的基础，使整体结构更加稳定，尽可能保持了原有水文地质条件，保护生态环境。

Description

一种弃渣场落水洞结构及施工方法

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，尤其涉及一种弃渣场落水洞结构及施工方法。

背景技术

落水洞是岩溶地貌的其中一种形态，是沿垂直方向发展的洞穴，垂直或陡斜曲折，岩溶地区落水洞下往往暗河发育，地下暗河和地下水、地表径流是连通的，水利水电工程的建设过程中，会尽量就近选取靠近上下库库址的低洼或者较平缓的地形作为施工过程中存放施工填筑料或开挖废弃料的料渣场。然而适宜修建较大型料渣场的区域有时难免会碰到落水洞穴等复杂的地质情况。选用这些场址作为较大型的料渣场以进行存储施工用料或者堆放施工弃渣时，都普遍面临落水洞难以封堵无法保证场地的地基承载安全，以及弃渣场场地自身排水不便的问题，因此落水洞对弃渣场稳定性造成了较大威胁。

专利文献公开号为CN116856512A的一种用于岩溶洼地底部落水洞的封堵排水装置，包括弧状覆盖体，弧状覆盖体包括平面状的底面和光滑弧面状的上表面，弧状覆盖体的底面覆盖落水洞的洞口，光滑弧面状的上表面增强了弧状覆盖体的承载力，在弧状覆盖体内部设置有横向排水管、竖向排水管、上排水孔和下排水孔，封堵排水装置还包括具有透水性的落水洞填充体。然而，该专利依然存在一些不足：其通过落水洞填充体对落水洞进行填充，容易破坏地下暗河以及落水洞原本的地貌环境，在遭遇短期强降水时，水流需要穿过落水洞填充体后才能进入到地下暗河中排走，降低了落水洞在遭遇短期强降水时的排泄能力，且容易发生管道堵塞。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决弃渣场内短期强降水难以及时排泄的问题，本发明提供了一种弃渣场落水洞结构及施工方法来解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种弃渣场落水洞结构及施工方法，包括排水沟、预制砼管和铅丝石笼，所述排水沟设置在弃渣场堆渣的顶面，所述铅丝石笼覆盖在落水洞的进口处，所述预制砼管竖向设置在所述铅丝石笼的上方，所述预制砼管的上端与所述排水沟的底部连通。

作为优选，还包括砖砌结构和底座，所述底座采用混凝土结构并且固定在所述预制砼管的顶部进口处，所述砖砌结构围绕所述预制砼管的顶部进口并且固定在所述底座上，所述排水沟接入到所述砖砌结构，所述砖砌结构的侧壁开设有用于连通排水沟和预制砼管的开口，所述砖砌结构用于对预制砼管进口的四周进行围挡。

作为优选，所述砖砌结构的四周还设置有钢筋网围栏，所述钢筋网围栏的顶部高度大于所述排水沟的顶部高度。

作为优选，所述预制砼管的顶部进口处还安装有钢筋格栅，所述预制砼管的内底部填充有充填块石。

作为优选，所述排水沟采用断面形式为矩形的混凝土排水沟，所述排水沟的下方和所述底座的下方均设置有混凝土垫层。

作为优选，所述预制砼管的断面形式为圆形，所述预制砼管设置有多节。

作为优选，所述预制砼管的外部周围充填有大块石渣。

作为优选，所述铅丝石笼设置有多个，多个所述铅丝石笼呈矩形平铺设置。

一种弃渣场落水洞结构的施工方法，包括上述的弃渣场落水洞结构，还包括以下步骤：

S1、落水洞防护，在弃渣前用多个铅丝石笼平铺覆盖落水洞的进口处，覆盖面积为500cm×500cm，覆盖高度为100cm；

S2、放置砼管，在平铺完成后的铅丝石笼上方设置竖向的预制砼管，并且使预制砼管的底部对准至落水洞的进口处，并且向预制砼管的底部填入充填块石；

S3、堆置弃渣，在弃渣场内进行堆渣操作，当堆渣高度到达该预制砼管的顶部附近时，停止堆渣，再竖向安装另一根预制砼管，之后继续堆渣，重复上述操作直至堆渣完成，最后在堆渣的顶面铺设混凝土垫层，在混凝土垫层上布设矩形排水沟；

S4、进口防护，在预制砼管的顶部进口处安装钢筋格栅进行遮挡，之后在预制砼管的进口周围铺设混凝土垫层，混凝土垫层上方安装混凝土结构的底座，底座上固定砖砌结构对预制砼管的进口四周进行围挡，并且在砖砌结构的四周安装钢筋网围栏。

作为优选，在S3中，预制砼管周围5m范围内进行堆渣时，采用大块石渣堆渣回填，并进行分层压实，每层厚度为50cm且孔隙率小于30%。

本发明的有益效果是，设置有排水沟、砖砌结构、预制砼管和铅丝石笼，通过排水沟对弃渣场堆渣的水流进行引导并排入预制砼管内，将短期强降水及时排走，防止短期强降水对堆渣冲刷造成水土流失和滑坡，水流通过铅丝石笼过滤后排入落水洞内，同时使用多个铅丝石笼作为预制砼管的基础，使整体结构更加稳定，尽可能保持了原有水文地质条件，保护生态环境。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1是本发明一种弃渣场落水洞结构及施工方法的最优实施例的结构示意图。

附图标记：1、排水沟；2、预制砼管；3、钢筋格栅；4、砖砌结构；5、底座；6、钢筋网围栏；7、落水洞；8、充填块石；9、铅丝石笼；10、混凝土垫层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面首先结合附图对本申请所涉及的概念进行说明。在此需要指出的是，以下对各个概念的说明，仅为了使本申请的内容更加容易理解，并不表示对本申请保护范围的限定；同时，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1所示，本发明提供了一种弃渣场落水洞结构及施工方法的实施例，包括排水沟1、预制砼管2和铅丝石笼9，排水沟1设置在弃渣场堆渣的顶面，排水沟1采用断面形式为矩形的混凝土排水沟1，排水沟1能够汇集弃渣场堆渣顶面和周边山体汇水，排水沟1矩形断面的尺寸为120cm×140cm宽×高，排水沟1厚度为20cm。

预制砼管2的上端与排水沟1的底部连通，预制砼管2的顶部进口处还安装有钢筋格栅3，钢筋格栅3采用边长为150cm的正方形结构，钢筋格栅3的边框采用直径25mmⅢ级筋，钢筋格栅3的内框为直径16mmⅢ级筋，且能够完全覆盖住预制砼管2的进口，砼管钢筋格栅3对进入预制砼管2内的水流进行过滤，防止异物进入预制砼管2内导致预制砼管2发生堵塞。

预制砼管2的断面形式为圆形，直径为120cm，预制砼管2的壁厚为12cm，预制砼管2设置有多节，每节预制砼管2的长度为2m，方便对预制砼管2进行运输和安装。

铅丝石笼9覆盖在落水洞7的进口处，预制砼管2竖向设置在铅丝石笼9的上方，铅丝石笼9设置有多个，多个铅丝石笼9呈矩形平铺设置，单个铅丝石笼9的尺寸为100cm×100cm×100cm（长×宽×高），共采用25个铅丝石笼9呈矩形阵列平铺，总共覆盖500cm×500cm（长×宽）的范围，即铅丝石笼9采用5×5方阵排布，使铅丝石笼9靠近中心的位置更加稳定，铅丝石笼9对渗水起到过滤作用，减小渗水对落水洞和地下暗河的污染，同时将铅丝石笼9平铺在落水洞7的进口处，也能够起到稳固落水洞7周围基础的作用，同时使用铅丝石笼9作为预制砼管2的基础，使整体结构更加稳定。

还包括砖砌结构4和底座5，底座5采用C25混凝土结构并且固定在预制砼管2的顶部进口处，底座5的厚度为30cm，排水沟1的下方和底座5的下方均设置有混凝土垫层10，其中，混凝土垫层10采用厚度为10cm的C20混凝土垫层10。

砖砌结构4围绕预制砼管2的顶部进口并且固定在底座5上，砖砌结构4的内径尺寸为240cm×240cm（长×宽），砖砌结构4的厚度为24cm，排水沟1接入到砖砌结构45，砖砌结构4的侧壁开设有用于连通排水沟1和预制砼管2的开口，保证排水沟1内的水能够顺利流入到预制砼管2内，砖砌结构4用于对预制砼管2进口的四周进行围挡，形成水流进口，防止水流对进口处造成冲刷腐蚀，同时通过砖砌结构4对周围的弃渣进行围挡，防止弃渣进入到预制砼管2内。

砖砌结构4的四周还设置有钢筋网围栏6，钢筋网围栏6的高度为120cm，钢筋网围栏6的顶部高度大于排水沟1的顶部高度，并且钢筋网围栏6的周边使用多根间隔1m设置的直径20mmⅢ级筋进行支撑，通过钢筋网围栏6对砖砌结构4的周围进行遮挡，防止人畜不小心掉入预制砼管2内。

预制砼管2的内底部填充有充填块石8，充填块石8的直径为20cm~30cm，预制砼管2底部的充填高度为100cm，当水流从排水沟1进入预制砼管2后，会直接流向预制砼管2的底部，对预制砼管2的底部造成冲击，而设置充填块石8能够缓降水流下降的速度，起到消能作用，减小水流对预制砼管2底部的铅丝石笼9和落水洞7造成的冲击，预制砼管2的外部5m范围内回填直径为10cm~30cm的大块石渣，并采用分层压实，每层厚度为50cm，孔隙率小于30%，增强预制砼管2外部的透水性，便于汇集弃渣渗水。

一种弃渣场落水洞结构的施工方法，包括上述的弃渣场落水洞结构，还包括以下步骤：

S1、落水洞7防护，在弃渣前用多个铅丝石笼9平铺覆盖落水洞7的进口处，覆盖面积为500cm×500cm，覆盖高度为100cm；

S2、放置砼管，在平铺完成后的铅丝石笼9上方设置竖向的预制砼管2，并且使预制砼管2的底部对准至落水洞7的进口处，并且向预制砼管2的底部填入充填块石8；

S3、堆置弃渣，在弃渣场内进行堆渣操作，当堆渣高度到达该预制砼管2的顶部附近时，停止堆渣，再竖向安装另一根预制砼管2，之后继续堆渣，重复上述操作直至堆渣完成，最后在堆渣的顶面铺设混凝土垫层10，在混凝土垫层10上布设矩形排水沟1；

在S3中，预制砼管2周围5m范围内进行堆渣时，采用大块石渣堆渣回填，并进行分层压实，每层厚度为50cm且孔隙率小于30%。

S4、进口防护，在预制砼管2的顶部进口处安装钢筋格栅3进行遮挡，之后在预制砼管2的进口周围铺设混凝土垫层10，混凝土垫层10上方安装混凝土结构的底座5，底座5上固定砖砌结构4对预制砼管2的进口四周进行围挡，并且在砖砌结构4的四周安装钢筋网围栏6。

通过上述施工方法对弃渣场进行施工后，短期强降水能够进行及时排泄，有效降低弃渣场滑坡风险，控制弃渣场内水土流失问题，同时尽可能保持原有水文地质条件，保护生态环境。

堆渣顶面排水沟将弃渣场堆渣顶面汇水导入预制砼管接铅丝石笼后将汇水导出，有效降低弃渣场滑坡风险，控制弃渣场内水土流失问题，同时尽可能保持原有水文地质条件，保护生态环境。

本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以作出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种弃渣场落水洞结构，其特征在于：包括排水沟（1）、预制砼管（2）和铅丝石笼（9），所述排水沟（1）设置在弃渣场堆渣的顶面，所述铅丝石笼（9）覆盖在落水洞（7）的进口处，所述预制砼管（2）竖向设置在所述铅丝石笼（9）的上方，所述预制砼管（2）的上端与所述排水沟（1）的底部连通。

2.如权利要求1所述的一种弃渣场落水洞结构，其特征在于：还包括砖砌结构（4）和底座（5），所述底座（5）采用混凝土结构并且固定在所述预制砼管（2）的顶部进口处，所述砖砌结构（4）围绕所述预制砼管（2）的顶部进口并且固定在所述底座（5）上，所述排水沟（1）接入到所述砖砌结构（4），所述砖砌结构（4）的侧壁开设有用于连通排水沟（1）和预制砼管（2）的开口，所述砖砌结构（4）用于对预制砼管（2）进口的四周进行围挡。

3.如权利要求2所述的一种弃渣场落水洞结构，其特征在于：所述砖砌结构（4）的四周还设置有钢筋网围栏（6），所述钢筋网围栏（6）的顶部高度大于所述排水沟（1）的顶部高度。

4.如权利要求3所述的一种弃渣场落水洞结构，其特征在于：所述预制砼管（2）的顶部进口处还安装有钢筋格栅（3），所述预制砼管（2）的内底部填充有充填块石（8）。

5.如权利要求2所述的一种弃渣场落水洞结构，其特征在于：所述排水沟（1）采用断面形式为矩形的混凝土排水沟，所述排水沟（1）的下方和所述底座（5）的下方均设置有混凝土垫层（10）。

6.如权利要求1所述的一种弃渣场落水洞结构，其特征在于：所述预制砼管（2）的断面形式为圆形，所述预制砼管（2）设置有多节。

7.如权利要求1所述的一种弃渣场落水洞结构，其特征在于：所述预制砼管（2）的外部周围充填有大块石渣。

8.如权利要求1所述的一种弃渣场落水洞结构，其特征在于：所述铅丝石笼（9）设置有多个，多个所述铅丝石笼（9）呈矩形平铺设置。

9.一种弃渣场落水洞结构的施工方法，其特征在于，包括如权利要求1~8中任一项所述的弃渣场落水洞结构，还包括以下步骤：

S1、落水洞（7）防护，在弃渣前用多个铅丝石笼（9）平铺覆盖落水洞（7）的进口处，覆盖面积为500cm×500cm，覆盖高度为100cm；

S2、放置砼管，在平铺完成后的铅丝石笼（9）上方设置竖向的预制砼管（2），并且使预制砼管（2）的底部对准至落水洞（7）的进口处，并且向预制砼管（2）的底部填入充填块石（8）；

S3、堆置弃渣，在弃渣场内进行堆渣操作，当堆渣高度到达该预制砼管（2）的顶部附近时，停止堆渣，再竖向安装另一根预制砼管（2），之后继续堆渣，重复上述操作直至堆渣完成，最后在堆渣的顶面铺设混凝土垫层（10），在混凝土垫层（10）上布设矩形排水沟（1）；

S4、进口防护，在预制砼管（2）的顶部进口处安装钢筋格栅（3）进行遮挡，之后在预制砼管（2）的进口周围铺设混凝土垫层（10），混凝土垫层（10）上方安装混凝土结构的底座（5），底座（5）上固定砖砌结构（4）对预制砼管（2）的进口四周进行围挡，并且在砖砌结构（4）的四周安装钢筋网围栏（6）。

10.如权利要求9所述的一种弃渣场落水洞结构的施工方法，其特征在于：在S3中，预制砼管（2）周围5m范围内进行堆渣时，采用大块石渣堆渣回填，并进行分层压实，每层厚度为50cm且孔隙率小于30%。