CN106560559B - 一种用于城市河道的防渗结构和施工方法 - Google Patents

一种用于城市河道的防渗结构和施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于水利工程领域，尤其涉及一种用于城市河道的防渗结构和施工方法，包括河道边坡防渗结构和河道底部防渗结构，河道边坡防渗结构包括基础层、黏性土层和护坡砖层，基础层、黏性土层和铰接式护坡砖层自下而上设置在河道边坡上，河道底部防渗结构采用混凝土结构或膨润土防水毯，膨润土防水毯包括基层、防渗层和保护层，基层、防渗层和保护层自下而上设置在河道底部；黏性土层厚度大于30cm，黏性土层的黏粒含量为20％～30％，最大粒径为5cm。本发明的有益效果：采用多层复合防渗结构使得河床的抗冲能力强，解决了现有防渗结构难以满足动水条件下的防渗需要，为河道的防渗、防洪多功能需求提供了解决方法，施工方便。

Description

一种用于城市河道的防渗结构和施工方法
技术领域
本发明属于水利工程领域，尤其涉及一种用于城市河道的防渗结构和施工方法。
背景技术
随着现代城市不断的发展，人们对城市的品位要求也越来越高，绿化与水系越来越多的成为城市品位提升的关键，对于水资源相对短缺的城市来说，利用城市河道修筑景观湖泊、景观水库等成为城市发展不可或缺的组成部分。因此城市河道治理时往往需要在满足行洪的前提条件下进行防渗处理，这样在城市河道动水条件下需要选用适应变形能力强、防渗效果好、抗冲刷能力强的防渗结构形式。目前应用较多的城市河道防渗结构有：混凝土板防渗和粘土防渗，这两种城市河道防渗结构均存在各自的不足之处：混凝土板防渗施工复杂且成本较高，受温度影响容易产生裂缝，同时由于混凝土板使水体与地下水体完全隔离，不利于生态的交换。粘土防渗不仅土方工程量大，使得驳岸防渗难于处理，而且动水状态下粘土易流失，对于城市而言，找到优质粘土的成本也是相当的高。
发明内容
为要解决的上述问题，本发明提供一种用于城市河道的防渗结构和施工方法。
本发明的技术方案：一种用于城市河道的防渗结构，包括河道边坡防渗结构和河道底部防渗结构，所述河道边坡防渗结构包括基础层、滤层和护坡砖层，所述基础层、所述滤层和所述护坡砖层自下而上设置在河道边坡上，所述河道底部防渗结构采用黏性土层、混凝土层或膨润土防水毯；
所述基础层为对原有河道边坡进行清理、夯实和平整后形成的结构，所述滤层为土工布，土工布的搭接长度为30cm(±2cm)；
所述黏性土层为塑性指数为10～17的亚黏土，所述黏性土层厚度大于30cm；所述混凝土层采用现浇和预制两种；所述膨润土防水毯为一种土工合成材料，所述膨润土防水毯包括基层、防渗层和保护层，所述基层、所述防渗层和所述保护层自下而上设置在河道底部；
所述黏性土层的黏粒含量为20％～30％，所述黏性土层的最大粒径为5cm，所述黏性土层的有机盐含量小于3％，所述黏性土层的可溶盐含量小于2％，所述膨润土防水毯的膨胀系数大于24mL/2g。
所述护坡砖层包括相互连接的护坡砖，所述护坡砖包括砖主体、定位凸起、定位槽、植被生长区，所述定位凸起设置在所述砖主体的四角，所述植被生长区设置在所述砖主体内，所述定位凸起的内边与所述砖主体的边壁形成所述定位槽，所述砖主体的侧壁设置有缺口，所述定位凸起与所述定位槽的形状相匹配，两个所述定位凸起的面积等于所述定位槽的面积。
所述基层是对河床表面进行平整、清除直径大于2cm杂物或对膨润土防水毯产生污染的垃圾后形成的结构，所述防渗层为高膨胀性的钠基膨润土填充在复合土工布和无纺布之间形成的防水毯，所述保护层保护铺设所述防渗层上，还具有防冲作用。
一种用于城市河道的防渗结构的施工方法，其特征在于包括河道边坡防渗结构的施工方法和河道底部防渗结构的施工方法。
所述河道边坡防渗结构的施工方法包括以下步骤：
步骤一：铺设基础层：对原有河道边坡进行清理、夯实和平整，为达到平整的要求通过碎石层垫层找平；
步骤二：在基础层上铺设滤层，所述滤层为土工布，编织型土工织物，土工布的搭接长度为30cm(±2cm)，应用专门设备在现场缝制；
步骤三：在滤层上铺设护坡砖层，为施工快捷，提前进行护坡砖连接，现场由起重机和专门延展珊一次性吊装铺设在滤层上，在护坡顶部将其中一部分连接好的护坡砖埋于土中，进行锚定，底部通过挖壕沟的方式将底部连接好的护坡砖埋于壕沟中，也可平铺于滩面上。
所述河道底部防渗结构的施工方法包括黏性土层、混凝土层和膨润土防水毯的施工方法。
所述黏性土层的施工方法包括以下步骤：
步骤一：进行基础清理，将杂物及其他建筑物予以清除，对水井、泉眼、坟墓和洞穴进行填埋压实处理；
步骤二：进行碾压试验，根据设备条件确定碾压层厚度、土体含水率、碾压遍数、碾压速度等参数，以确定施工参数；
步骤三：进行碾压施工和搭接处理，对铺设的亚黏土进行分段碾压施工形成防渗体，后对相邻两段防渗体进行搭接处理，垂直碾压方向搭接宽度为0.3～0.5m,顺碾压方向搭接长度为1.0～1.5m。
所述混凝土层的施工方法包括混凝土现场浇筑施工和预制混凝土板施工，
混凝土现场浇筑施工包括以下步骤：
步骤一：拌和及运输混凝土，按照混凝土配料单进行配料，混凝土应随拌、随运、随用，混凝土运输设备使混凝土在运输过程中不致发生分离、漏浆、严重沁水、过多温度升高和坍落损失，混凝土自由下落的高度应不大于1.5cm；
步骤二：浇筑混凝土，混凝土前清除泥土、油污杂物，采用分块跳仓法施工，同一浇筑块连续浇筑，混凝土浇筑应及时平仓后振捣，不得堆积；仓内有粗骨料堆叠时，应均匀地分布在砂浆较多处，但不得用水泥砂浆覆盖以免形成蜂窝。；
步骤三：混凝土养护，混凝土浇筑后应及时洒水养护，保持混凝土表面湿润，混凝土浇筑完毕后6～18h之间开始洒水养护，在炎热、干燥气候情况应以前养护，养护时间为28d；
预制混凝土板施工包括以下步骤：
步骤1：混凝土面的修整，有模板混凝土浇筑成型偏差不得超过要求，无模板混凝土浇筑表面的平整度不超过10mm；
步骤2：混凝土衬砌缝施工，渠道衬砌分为通缝和半切缝，缝上部为2cm厚聚硫密封胶，下部为聚乙烯闭孔泡沫板。
所述膨润土防水毯的施工方法包括以下步骤：
步骤一：铺设基层，对河床表面进行平整、清除直径大于2cm杂物或对膨润土防水毯产生污染的垃圾，对现有沙坑利用清理平整的河床开挖进行回填，分层碾压并经自然沉降，使河床密实度达到85％，当河床为纯砂质河床时为了强化防渗效果，在平整的河床上铺设黏性土厚度15～20cm；
步骤二：铺设防渗层,铺设时将高膨胀性的钠基膨润土填充在复合土工布和无纺间形成的防水毯用吊车按设计要求就位后人工展开，其中短边的搭接宽度为50cm，长边的搭接宽度为30cm，搭接处均匀撒适量膨润土或均匀涂抹膨润土胶；
步骤三：铺设保护层，当河道行洪设计标准下的流速较小时，可采用铺设20～30cm的土层进行保护，当流速达到2～2.5m/s或以上时，采取强化防冲措施。
本发明有益效果是：采用多层复合防渗结构使得河床的抗冲能力强，解决了现有防渗结构难以满足动水条件下的防渗需要，为河道的防渗、防洪多功能需求提供了解决方法，施工方便。
附图说明
图1是本发明的结构示意图
图2是本发明的河道边坡防渗结构结构示意图
图3是本发明的河道底部防渗结构示意图
图4是本发明的护坡砖结构示意图
图5是本发明的护坡砖连接的结构示意图
图中：
1.河道边坡防渗结构 2.河道底部防渗结构
3.基础层 4.滤层
5.护坡砖层 6.膨润土防水毯
7.基层 8.防渗层
9.保护层 10.护坡砖
11.砖主体 12.定位凸起
13.定位槽 14.植被生长区
15.缺口
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种具体实施方式做出说明。
本发明涉及一种用于城市河道的防渗结构，包括河道边坡防渗结构和河道底部防渗结构，河道边坡防渗结构包括基础层、滤层和护坡砖层，基础层、滤层和护坡砖层自下而上设置在河道边坡上，河道底部防渗结构采用黏性土层、混凝土层或膨润土防水毯；
基础层为对原有河道边坡进行清理、夯实和平整后形成的结构，滤层为土工布，土工布的搭接长度为30cm(±2cm)；
黏性土层为塑性指数为10～17的亚黏土，黏性土层厚度大于30cm；混凝土层采用现浇和预制两种；膨润土防水毯为一种土工合成材料，膨润土防水毯包括基层、防渗层和保护层，基层、防渗层和保护层自下而上设置在河道底部；
黏性土层的黏粒含量为20％～30％，黏性土层的最大粒径为5cm，黏性土层的有机盐含量小于3％，黏性土层的可溶盐含量小于2％，膨润土防水毯的膨胀系数大于24mL/2g。
护坡砖层包括相互连接的护坡砖，护坡砖包括砖主体、定位凸起、定位槽、植被生长区，定位凸起设置在砖主体的四角，植被生长区设置在砖主体内，定位凸起的内边与砖主体的边壁形成定位槽，砖主体的侧壁设置有缺口，定位凸起与定位槽的形状相匹配，两个定位凸起的面积等于定位槽的面积。
基层是对河床表面进行平整、清除直径大于2cm杂物或对膨润土防水毯产生污染的垃圾后形成的结构，防渗层为高膨胀性的钠基膨润土填充在复合土工布和无纺间形成的防水毯，保护层保护铺设防渗层上，还具有防冲作用。
一种用于城市河道的防渗结构的施工方法，其特征在于包括河道边坡防渗结构的施工方法和河道底部防渗结构的施工方法。
河道边坡防渗结构的施工方法包括以下步骤：
步骤一：铺设基础层：对原有河道边坡进行清理、夯实和平整，为达到平整的要求通过碎石层垫层找平；
步骤二：在基础层上铺设滤层，滤层为土工布，编织型土工织物，土工布的搭接长度为30cm(±2cm)，应用专门设备在现场缝制；
步骤三：在滤层上铺设护坡砖层，为施工快捷，提前进行护坡砖连接，现场由起重机和专门延展珊一次性吊装铺设在滤层上，在护坡顶部将其中一部分连接好的护坡砖埋于土中，进行锚定，底部通过挖壕沟的方式将底部连接好的护坡砖埋于壕沟中，也可平铺于滩面上,施工中出现小于5cm的缝隙可以不加处理，对于大于5cm的缝隙用渗水性混凝土填缝，也可在缝中填碎石，特别是经过使用后的缝隙内填充碎石的效果更好。
河道底部防渗结构的施工方法包括黏性土层、混凝土层和膨润土防水毯的施工方法。
黏性土层的施工方法包括以下步骤：
步骤一：进行基础清理，将杂物及其他建筑物予以清除，对水井、泉眼、坟墓和洞穴进行填埋压实处理；
步骤二：进行碾压试验，根据设备条件确定碾压层厚度、土体含水率、碾压遍数、碾压速度等参数，以确定施工参数；
步骤三：进行碾压施工和搭接处理，对铺设的亚黏土进行分段碾压施工形成防渗体，后对相邻两段防渗体进行搭接处理，垂直碾压方向搭接宽度为0.3～0.5m,顺碾压方向搭接长度为1.0～1.5m。
混凝土层的施工方法包括混凝土现场浇筑施工和预制混凝土板施工，
混凝土现场浇筑施工包括以下步骤：
步骤一：拌和及运输混凝土，按照混凝土配料单进行配料，混凝土应随拌、随运、随用，混凝土运输设备使混凝土在运输过程中不致发生分离、漏浆、严重沁水、过多温度升高和坍落损失，混凝土自由下落的高度应不大于1.5cm；
步骤二：浇筑混凝土，混凝土前清除泥土、油污等杂物，采用分块跳仓法施工，同一浇筑块连续浇筑，混凝土浇筑应及时平仓后振捣，不得堆积；仓内有粗骨料堆叠时，应均匀地分布在砂浆较多处，但不得用水泥砂浆覆盖以免形成蜂窝。；
步骤三：混凝土养护，混凝土浇筑后应及时洒水养护，保持混凝土表面湿润，混凝土浇筑完毕后6～18h之间开始洒水养护，在炎热、干燥气候情况应以前养护，养护时间为28d；
预制混凝土板施工包括以下步骤：
步骤1：混凝土面的修整，有模板混凝土浇筑成型偏差不得超过要求，无模板混凝土浇筑表面的平整度不超过10mm；
步骤2：混凝土衬砌缝施工，渠道衬砌分为通缝和半切缝，缝上部为2cm厚聚硫密封胶，下部为聚乙烯闭孔泡沫板。
膨润土防水毯的施工方法包括以下步骤：
步骤一：铺设基层，对河床表面进行平整、清除直径大于2cm杂物或对膨润土防水毯产生污染的垃圾，对现有沙坑利用清理平整的河床开挖进行回填，分层碾压并经自然沉降，使河床密实度达到85％，当河床为纯砂质河床时为了强化防渗效果，在平整的河床上铺设黏性土厚度15～20cm；
步骤二：铺设防渗层,铺设时将高膨胀性的钠基膨润土填充在复合土工布和无纺间形成的防水毯用吊车按设计要求就位后人工展开，其中短边的搭接宽度为50cm,长边的搭接宽度为30cm,搭接处均匀撒适量膨润土或均匀涂抹膨润土胶；
步骤三：铺设保护层，当河道行洪设计标准下的流速较小时，可采用铺设20～30cm的土层进行保护，当流速达到2～2.5m/s或以上时，采取强化防冲措施。
以上对本发明的一个实例进行了详细说明，但内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种用于城市河道的防渗结构，包括河道边坡防渗结构和河道底部防渗结构，所述河道边坡防渗结构包括基础层、滤层和护坡砖层，所述基础层、所述滤层和所述护坡砖层自下而上设置在河道边坡上，所述河道底部防渗结构采用黏性土层、混凝土层或膨润土防水毯；
所述基础层为对原有河道边坡进行清理、夯实和平整后形成的结构，所述滤层为土工布，土工布的搭接长度为28～32cm；
所述黏性土层为塑性指数为10～17的亚黏土，所述黏性土层厚度大于30cm；所述混凝土层采用现浇和预制两种；所述膨润土防水毯为一种土工合成材料，所述膨润土防水毯包括基层、防渗层和保护层，所述基层、所述防渗层和所述保护层自下而上设置在河道底部；
所述护坡砖层包括相互连接的护坡砖，所述护坡砖包括砖主体、定位凸起、定位槽、植被生长区，所述定位凸起设置在所述砖主体的四角，所述植被生长区设置在所述砖主体内，所述定位凸起的内边与所述砖主体的边壁形成所述定位槽，所述砖主体的侧壁设置有缺口，所述定位凸起与所述定位槽的形状相匹配，两个所述定位凸起的面积等于所述定位槽的面积。
2.根据权利要求1所述的一种用于城市河道的防渗结构，其特征在于所述黏性土层的黏粒含量为20％～30％，所述黏性土层的最大粒径为5cm，所述黏性土层的有机盐含量小于3％，所述黏性土层的可溶盐含量小于2％，所述膨润土防水毯的膨胀系数大于24mL/2g。
3.根据权利要求1所述的一种用于城市河道的防渗结构，其特征在于所述基层是对河床表面进行平整、清除直径大于2cm杂物或对膨润土防水毯产生污染的垃圾后形成的结构，所述防渗层为高膨胀性的钠基膨润土填充在复合土工布和无纺布之间形成的防水毯，所述保护层铺设在所述防渗层上，还具有防冲作用。
4.一种用于城市河道的防渗结构的施工方法，其特征在于包括河道边坡防渗结构的施工方法和河道底部防渗结构的施工方法；
所述河道边坡防渗结构的施工方法包括以下步骤：
步骤一：铺设基础层：对原有河道边坡进行清理、夯实和平整，为达到平整的要求通过碎石层垫层找平；
步骤二：在基础层上铺设滤层，所述滤层为土工布，编织型土工织物，土工布的搭接长度为28～32cm，应用专门设备在现场缝制；
步骤三：在滤层上铺设护坡砖层，为施工快捷，提前进行护坡砖连接，现场由起重机和专门延展珊一次性吊装铺设在滤层上，在护坡顶部将其中一部分连接好的护坡砖埋于土中，进行锚定，底部通过挖壕沟的方式将底部连接好的护坡砖埋于壕沟中，也平铺于滩面上；
所述河道底部防渗结构的施工方法包括黏性土层、混凝土层和膨润土防水毯的施工方法；
所述黏性土层的施工方法包括以下步骤：
步骤一：进行基础清理，将杂物及其他建筑物予以清除，对水井、泉眼、坟墓和洞穴进行填埋压实处理；
步骤二：进行碾压试验，根据设备条件确定碾压层厚度、土体含水率、碾压遍数、碾压速度参数，以确定施工参数；
步骤三：进行碾压施工和搭接处理，对铺设的亚黏土进行分段碾压施工形成防渗体，后对相邻两段防渗体进行搭接处理，垂直碾压方向搭接宽度为0.3～0.5m,顺碾压方向搭接长度为1.0～1.5m。
5.根据权利要求4所述的一种用于城市河道的防渗结构的施工方法，其特征在于所述混凝土层的施工方法包括混凝土现场浇筑施工和预制混凝土板施工，
混凝土现场浇筑施工包括以下步骤：
步骤一：拌和及运输混凝土，按照混凝土配料单进行配料，混凝土应随拌、随运、随用，混凝土运输设备使混凝土在运输过程中不致发生分离、漏浆、严重沁水、过多温度升高和坍落损失，混凝土自由下落的高度应不大于1.5cm；
步骤二：浇筑混凝土，混凝土浇筑前清除泥土、油污杂物，采用分块跳仓法施工，同一浇筑块连续浇筑，混凝土浇筑应及时平仓后振捣，不得堆积；仓内有粗骨料堆叠时，应均匀地分布在砂浆较多处，但不得用水泥砂浆覆盖以免形成蜂窝；
步骤三：混凝土养护，混凝土浇筑后应及时洒水养护，保持混凝土表面湿润，混凝土浇筑完毕后6～18h之间开始洒水养护，在炎热、干燥气候情况应以前养护，养护时间为28d；
预制混凝土板施工包括以下步骤：
步骤1：混凝土面的修整，有模板混凝土浇筑成型偏差不得超过要求，无模板混凝土浇筑表面的平整度不超过10mm；
步骤2：混凝土衬砌缝施工，渠道衬砌分为通缝和半切缝，缝上部为2cm厚聚硫密封胶，下部为聚乙烯闭孔泡沫板。
6.根据权利要求5所述的一种用于城市河道的防渗结构的施工方法，其特征在于所述膨润土防水毯的施工方法包括以下步骤：
步骤一：铺设基层，对河床表面进行平整、清除直径大于2cm杂物或对膨润土防水毯产生污染的垃圾，对现有沙坑利用清理平整的河床开挖进行回填，分层碾压并经自然沉降，使河床密实度达到85％，当河床为纯砂质河床时为了强化防渗效果，在平整的河床上铺设黏性土厚度15～20cm；
步骤二：铺设防渗层，铺设时将高膨胀性的钠基膨润土填充在复合土工布和无纺布间形成的防水毯用吊车按设计要求就位后人工展开，其中短边的搭接宽度为50cm，长边的搭接宽度为30cm，搭接处均匀撒适量膨润土或均匀涂抹膨润土胶；
步骤三：铺设保护层，当河道行洪设计标准下的流速较小时，采用铺设20～30cm的土层进行保护，当流速达到2～2.5m/s或以上时，采取强化防冲措施。
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CN101070698A (zh) * 2007-06-28 2007-11-14 北京市水利科学研究所 天然河流膨润土夹层减渗方法
CN101117796A (zh) * 2007-09-03 2008-02-06 程卫国 一种互嵌式护坡砌块及其施工方法
KR20150134255A (ko) * 2014-05-21 2015-12-01 박공영 식물이 자랄 수 있는 건축 구조물 및 그 구성방법

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