CN109736358A - 一种防渗调节池的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防渗调节池的施工方法，包括以下步骤：S1：调节池土方开挖，并碾压；S2：砂砾层铺设；S3：短丝土工布铺设；S4：回填粉质粘土；S5：长丝土工布铺设；S6：铺设HDPE膜；S7:长丝土工布铺设；S8:粉质粘土铺设；S9：混凝土砌块铺设。该发明是“基于砂卵石地层渗透系数大，地层易于沉降等原因，提出土工材料与粘性土有效结合的多层次池底防渗体系，同时基底增加过渡层、顶部增加保护层形成了板‑土‑布‑膜‑布‑土‑布‑细料‑原基相结合的9层防渗结构，提高了外调水资源利用效率。

Description

一种防渗调节池的施工方法

技术领域

本发明涉及调节池防渗的技术领域，尤其是涉及一种防渗调节池的施工方法。

背景技术

调节池指的是用以调节进、出水流量的构筑物。

目前，团城湖调节池是北京市南水北调配套工程的重要组成部分，承担着为西部、北部城区各水厂供水以及为城市河湖分水的任务。调节池水面面积为33公顷，调蓄容积为127万m3。其主要任务为向第九水厂、第八水厂、第十水厂、田村水厂、首钢水厂、城子水厂、五里坨水厂和刘娘府水厂以及城市河湖等处输送南水北调来水，在南水北调工程出现突发性水污染事故时，满足各用水户由南水北调水源切换至本地水源的时间内所需的调蓄水量，减小供水风险，提高供水保证率。

由于调节池覆盖范围的地质以冲洪积砂层、卵砾石层为主，水的渗透性比较大，地层易于沉降。所以在这种地质条件下，采取合理的防渗措施减少渗漏，同时，防止受污染的地下水进入池内，保护调节池水质，是调节池建设时所面临的难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种防渗调节池的施工方法，具有很好的防止调节池中的水渗漏的优点。

本发明的目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种防渗调节池的施工方法，包括以下步骤：S1：调节池土方开挖，并碾压；S2：砂砾层铺设；S3：短丝土工布铺设；S4：回填粉质粘土；S5：长丝土工布铺设；S6：铺设HDPE膜；S7:长丝土工布铺设；S8:粉质粘土铺设；S9：混凝土砌块铺设。

通过采用上述技术方案，依次设置原基层、砂砾层、短丝土工布层、粉质粘土层、长丝土工布层、HDPE膜层、长丝土工布层、粉质粘土层和混凝土砌块层9层防渗结构，将土工材料和粘性土有效的结合，以HDPE膜层为主防渗层，其余作为过渡层对污染的地下渗水进行过滤，同时在HDPE膜层两侧设置长丝土工布层进行保护HDPE膜层不被破坏，保证防渗结构的防渗效果。该发明具有能够防止调节池中水向下渗透和受污染的地下水渗进池内的优点，保护了调节池水质。

本发明进一步设置为：所述步骤S4和步骤S8中的粉质粘土为调节池开挖料中筛选后的粘土。

通过采用上述技术方案，回填土采用开挖料中的粉质粘土，节约成本，同时将粉质粘土进行过滤，防止粉质粘土中的树根、建筑垃圾、生活垃圾等杂物使土工膜破损。

本发明进一步设置为：步骤S2中所述砂砾层的粒径小于2cm。

通过采用上述技术方案，砂砾的粒径太大在对防渗结构进行碾压时，很容易将土工布进行破坏，造成防渗结构失去防渗效果。

本发明进一步设置为：所述步骤S6中相邻HDPE膜搭接长度不小于10 cm。

通过采用上述技术方案，使相邻HDPE膜之间搭接更加充分，防止搭接处不完全，造成污染的地下水通过HDPE膜的搭接处向上渗透，从而造成调节池中的水被污染。

本发明进一步设置为：所述步骤S6中HDPE膜靠近调节池护坡挡墙的位置采用“波浪形”形铺设。

通过采用上述技术方案，给HDPE膜留有足够的变形空间，避免池边混凝土护坡挡墙与回填土沉降不同引起HDPE膜拉裂，从而造成调节池防渗作用丧失。

本发明进一步设置为：所述步骤S8之前进行HDPE膜上覆土碾压工艺试验。

通过采用上述技术方案，通过对HDPE膜上覆上不同厚度的粉质粘土，进行碾压试验，已找到合适的粉质粘土回填厚度，同时又保证碾压粉质粘土时HDPE膜不被破坏。

本发明进一步设置为：所述步骤S4中粉质粘土厚度为30cm，压实度不低于96%。

通过采用上述技术方案，对短丝土工布层上层进行找平，保证作业面的平整，同时将黏土层与短丝土工布层紧密结合，提高防渗结构的抗拉和抗压能力，防止防渗结构层发生沉降。

本发明进一步设置为：所述步骤S3中短丝土工布层的搭接宽度不小于10cm。

通过采用上述技术方案，使短丝土工布层之间搭接更加充分，防止搭接处不完全，造成污染的地下水通过短丝土工布层向上渗透。

本发明进一步设置为：所述步骤S8中粉质粘土层厚度为80cm，压实度不低于96%。

通过采用上述技术方案，粉质粘土对HDPE膜具有保护作用，避免HDPE膜因较长时间光照老化或者被风撕裂的问题。同时粉质粘土具有找平基层和增加防渗结构稳定性的效果。

本发明进一步设置为：所述步骤S10中相邻混凝土砌块之间填充细沙。

通过采用上述技术方案，生态联锁砌块之间的缝隙通过细沙填充，使混凝土层的防渗效果更好，同时混凝土层密实度更好，承载能力更强。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

该发明是“基于砂卵石地层渗透系数大，地层易于沉降等原因，提出土工材料与粘性土有效结合的多层次池底防渗体系，同时基底增加过渡层、顶部增加保护层形成了板-土-布-膜-布-土-布-细料-原基相结合的9层防渗结构，提高了外调水资源利用效率，同时防止被污染地下水渗透进调节池中，保护了调节池中水不被污染。

附图说明

图1是本发明的结构层示意图；

图2是本发明的工艺流程示意图。

图中，1、原基层；2、砂砾料；3、短丝土工布；4、粉质粘土；5、长丝土工布；6、HDPE膜；7、混凝土层。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1和图2，以团城湖调节池施工为例，为本发明公开的一种防渗调节池的施工方法，包括以下步骤：

S1：首先利用挖机对调节池区域进行土方开挖，开挖至设计高程以上2cm为止，采用18t振动碾碾压4遍（2静、2动），碾压前要充分洒水。池底原基层1碾压后相对密度不小于0.75，满足设计压实度要求。同时调节池开挖料进行过筛攒堆，以用于之后施工的需要。

S2:原基层1碾压完成后，回填经筛分的砂砾料2，砂砾料2的最大粒径不大于2cm，厚度20cm，虚铺厚度25cm.并用18t振动碾碾压4遍（2静、2动），砂砾料2压实前洒水,砂砾料2层碾压完成后的相对密度不小于0.75。

S3：砂砾料2回填完成后，铺设一层300g/㎡的短丝土工布3，短丝土工布3铺设前，必须保证砂砾层表面平整，相对密度符合设计要求。将短丝土工布3铺平（适当留有变形余量）、搭接、对齐后进行缝合。土工布最少搭接15cm，缝针距土工材料边锋的最小距离为10cm；

土工布缝合采用手提缝包机，接缝最少使用1行双线缝针，缝合时针距控制在6mm左右，连接面松紧适度、自然平顺，土工布缝合强度应不低于母材的70％。

S4：短丝土工布3铺设完成之后，回填经过筛选的开挖料中的粉质粘土4，粉质粘土4压实厚度30cm，压实度大于等于96%。回填粉质粘土4时在短丝土工布3延续侧预留宽度不小于1m的续接边，以便于敷设时搭接缝的连接操作。铺土方式为进占法铺土，推土机摊平；碾压机为18t振动碾，碾压5遍。回填粉质粘土4中的树根、建筑垃圾、生活垃圾等杂物全部筛选干净，以防止杂物使土工膜破损。

S5:铺设一层300g/㎡的长丝土工布5，长丝土工布5的铺设方式同步骤S3。

S6：长丝土工布5铺设完成之后，进行铺设HDPE膜6，铺设HDPE膜6时南北方向铺设HDPE膜6，膜与膜之间搭接宽度度不小于10 cm，接缝尽量与分标线平行。HDPE膜6周边需锚固在护坡挡墙混凝土内，留适当褶皱避免沉陷时膜内产生拉应力而受损。铺设土工膜时，膜块间形成的结点，应为T字型，不得作为十字型。HDPE膜6为环保用光面高密度聚乙烯膜，单卷长度为100m和60m两种，幅宽8m膜厚1.00mm。铺设时，膜与基面之间要压平、贴紧，不存有夹气、夹泥、夹水等现象。焊接膜与膜的接缝时，用干净纱布擦拭焊接缝搭接处，做到无水、无尘、无垢；HDPE膜6应平行对正，适量搭接。焊接完成后，热合双焊缝采用充气法进行检测，单焊缝和T形结点采用真空压力检漏法进行检测；同时HDPE膜6铺设后应及时进行覆盖，妥善保护，防止紫外线照射损伤以及块石或施工机械损伤土工膜，裸露时间不得超过48小时。

S7：HDPE膜6铺设完成之后，在HDPE膜6上铺设一层300g/㎡的长丝土工布5，长丝土工布5的铺设方式同步骤S5。

S8:粉质粘土4回填，在回填时，HDPE膜6距离池边护坡挡墙10m的范围内，铺设厚度50cm，一层填筑，SD16TL推土机碾压5遍，压实度不小于85%；调节池中部HDPE膜6上粉质粘土4填筑厚度80cm，分二层填筑，首层50cm，SD16TL推土机碾压5遍，第二层厚度30cm，SD16TL推土机碾压4遍，碾压完成后，压实度均不小于85%。回填的粉质粘土4为开挖料中筛选后的粉质粘土4。

S9：上层粉质粘土4铺设完成后，采用生态联锁砌块护砌，规格为500×400×100mmYS生态联锁砌块。生态联锁砌块铺设完成后，清扫生态护砌砖表面，细沙填缝密实，表面平整，整齐划一，无杂物。

该发明是“基于砂卵石地层渗透系数大，地层易于沉降等原因，提出土工材料与粘性土有效结合的多层次池底防渗体系，同时基底增加过渡层、顶部增加保护层形成了板-土-布-膜-布-土-布-细料-原基相结合的9层防渗结构，提高了外调水资源利用效率。

为防止池边混凝土护坡挡墙与回填土沉降不同引起HDPE膜6拉裂，采用嵌入式波浪形锚固结构进行连接。池底下垫层碾压完成后，人工在离混凝土1m处开挖400mm×200mm沟，挖出的土堆积靠近混凝土侧，同样是400mm×200mm，边缘做圆角处理。HDPE膜6及土工布做“波浪形”形铺设；混凝土上每隔250mm打孔，孔径10mm，安装螺栓，暂时不拧螺母；涂刷一层氯丁胶，粘接100mm×6mm橡胶垫板；HDPE膜6经打孔后穿入螺栓用60mm×5mm扁钢和膨胀螺栓牢牢的固定；挡墙施工缝处预留有橡胶止水带，采用EVA热熔胶把橡胶止水带与HDPE膜6粘接，止水带两侧，用螺栓压紧。

在步骤S8之前，进行HDPE膜6膜上填土碾压试验，确定在不损坏HDPE膜6的情况下，确定膜上覆土方式、层数和厚度、碾压设备等碾压参数。按照不同的覆土厚度，共分六个区，每区为6m*4.8m。试验一、二、三区覆土厚度为50cm，其中一、二区分两层回填，第一层30cm，第二层20cm；试验四、五、六区覆土厚度为80cm，均分两层回填，其中五、六区第层厚度均为40cm，四区第一层50cm，第二层30cm。

采用自卸汽车运输首层上土方式，采用进占法，反铲挖掘机挖甩摊铺、推土机平整碾压方式进行膜上粉质粘土4回填施工。碾压参数设定：采用SD16TL推土机进行摊铺碾压，碾压遍数按4遍、5遍、6遍进行控制。

根据实验结果得出最佳的施工工艺，HDPE膜6上80cm粉质粘土4施工工艺：第一层虚铺55cm，采用自卸汽车进占法铺土，SDT16TL推土机铺平碾压5遍；第二层虚铺34cm，自卸汽车上土，SDT16TL推土机碾压4遍。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防渗调节池的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：调节池土方开挖，并碾压；

S2：砂砾料（2）铺设；

S3：短丝土工布(3)铺设；

S4：回填粉质粘土(4)；

S5：长丝土工布(5)铺设；

S6：铺设HDPE膜（6）；

S7:长丝土工布(5)铺设；

S8:粉质粘土(4)铺设；

S9：混凝土砌块（7）铺设。

2.根据权利要求1所述的一种防渗调节池的施工方法，其特征在于：所述步骤S4和步骤S8中的粉质粘土(4)为调节池开挖料中筛选后的粘土。

3.根据权利要求1所述的一种防渗调节池的施工方法，其特征在于：步骤S2中所述砂砾料（2）的粒径小于2cm。

4.根据权利要求1所述的一种防渗调节池的施工方法，其特征在于：所述步骤S6中相邻HDPE膜（6）搭接长度不小于10 cm。

5.根据权利要求1所述的一种防渗调节池的施工方法，其特征在于：所述步骤S6中HDPE膜（6）靠近调节池护坡挡墙的位置采用“波浪形”形铺设。

6.根据权利要求1所述的一种防渗调节池的施工方法，其特征在于：所述步骤S8之前进行HDPE膜（6）上覆土碾压工艺试验。

7.根据权利要求1所述的一种防渗调节池的施工方法，其特征在于：所述步骤S4中粉质粘土(4)厚度为30cm，压实度不低于96%。

8.根据权利要求1所述的一种防渗调节池的施工方法，其特征在于：所述步骤S3中短丝土工布(3)的搭接宽度不小于10cm。

9.根据权利要求1所述的一种防渗调节池的施工方法，其特征在于：所述步骤S8中粉质粘土(4)层厚度为80cm，压实度不低于96%。

10.根据权利要求1所述的一种防渗调节池的施工方法，其特征在于：所述步骤S10中相邻混凝土砌块（7）之间填充细沙。