[發明專利]濕陷性黃土輸水渠道的抗凍防滲導水治理方法

有效

• 申請號: 201210461791.9
• 申請日: 2012-11-15
• 公開（公告）號: CN102995599A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 邵生俊;王強;李寧;謝定義
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: E02B3/02
• 分類號: E02B3/02;E02D3/00;E02D3/10;E02D27/34;E02D27/46
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 張瑞琪

技術領域

本發明屬于水土治理技術領域，具體涉及一種濕陷性黃土輸水渠道的抗凍防滲導水治理方法。

背景技術

濕陷性黃土地基的處理方法一般有預浸水法、換填法、夯實法、擠密法、硅化法等等。

預浸水法一般適用于濕陷深度大于10m的自重濕陷性黃土，浸水后可消除地面下6m土層的濕陷性，6m以上的土層還應輔助其他處理措施。但預浸水法具有耗水量大、處理時間長，預浸水法用水量大（處理1m²面積至少需用水5t），工期長（在一般情況下，一個場地從浸水起至下沉穩定以及土的含水量降低到一定要求時所需的時間，至少需要一年左右）等問題。因此，預浸水法只能在具備充足水源，又有較長施工準備時間的條件下才能采用。

換填法是用灰土（三分石灰七分土）或素土（就地挖出的粘性土）分層夯實回填，減少地基的壓縮性，提高地基的承載力，降低土的滲透性（或起隔水作用），往往以消除濕陷作為地基處理的目的。該方法的處理深度較淺，一般處理厚度一般為1.0～3.0m。

夯實法是用重錘提到高處使其自由落下給地基以沖擊和振動，從而消除黃土濕陷性并提高其地基承載力。夯實法適用于地下水位以上，飽和度Sr≤60%的濕陷性黃土處理，根據起吊設備、錘重、落距的差別可分為重夯法和強夯法。重夯法可消除在1.0～1.5m深度內土層的濕陷性，強夯法可消除4～6m范圍內土層的濕陷性。

擠密法是用打入樁、沖鉆或爆擴等方法在土中成孔，然后用素土、石灰土或將石灰與粉煤灰混合分層夯填樁孔而成，用擠密的方法破壞黃土地基的松散、大孔結構，達到消除或減輕地基的濕陷性，適用于消除5～10m深度內地基土的濕陷性。

硅化法是用硅酸鈉溶液通過有孔的注射管壓入土中，它與土中原有的大量水溶性鹽類相互作用后形成硅膠，把土膠結，使土產生不透水性和水穩定性，提高土的強度。硅化法可達到的加固半徑與土的滲透系數、灌注壓力、灌注時間和溶液的粘滯度等有關，一般為0.4～0.7m，加固深度可根據土質情況和建筑物的要求確定，一般為4～5m。但是對已滲有石油產品、樹膠和油類及地下水pH值大于9的地基土，不宜采用硅化法加固，且此法需耗用硅酸鈉或氯化鈣等工業原料，成本較高。

發明內容

本發明的目的是提供一種濕陷性黃土輸水渠道的抗凍防滲導水治理方法，不破壞土的原生結構，對深厚的濕陷性黃土層同樣適用，且成本較低，施工簡單。

本發明所采用的技術方案是，一種濕陷性黃土輸水渠道的抗凍防滲導水治理方法，按以下步驟進行：將渠道底部及兩側邊坡土翻夯，形成橫截面呈倒梯形的夯實素土墊層或灰土墊層，構成渠道下部的防滲層；在防滲層上填筑具有抵抗凍脹作用和積聚渠道襯砌滲漏水的粗粒土防凍層；在渠道底部的防滲層下沿渠道縱向分段間隔設置豎向導水的砂井，將渠道底部防滲層上積聚的滲漏水引入深層土中，或者在渠道底部的防滲層上粗粒土防凍層中鋪設橫向集水管，橫向集水管上向渠道外連通設置有橫向排水管或/和縱向導水管，用于將粗粒土防凍層收集的滲漏水引排出黃土塬外或排到渠道底部；在粗粒土防凍層上鋪設上層土工膜布或者改性瀝青防滲板；在上層土工膜布或者改性瀝青防滲板上澆注混凝土面板。

本發明的特點還在于：

在夯實素土墊層或灰土墊層和粗粒土防凍層之間鋪設有用于增強渠道底部截滲作用的下層土工膜布。

砂井的施工方法為：先翻夯渠道底部的素土墊層或灰土墊層，然后在渠道底部中央位置開挖砂井孔，然后填砂至孔頂。

混凝土面板上開有多條混凝土面板施工縫，混凝土面板施工縫內澆注有改性瀝青混凝土。

本發明的有益效果是：濕陷性黃土渠道底部自上而下依次設置了混凝土面板、上層土工膜布或者改性瀝青防滲板，粗粒土防凍層，下層土工膜布以及夯實素土墊層或灰土墊層；防凍粗粒土層可以將防水層滲漏水收集，通過砂井集中導入深層非濕陷性地層或下覆排水地層，或者是被集中引排出粗粒土防凍層。粗粒土防凍層將其防水層與防滲聯系起來，具有抗凍與引排滲漏水的功能。夯實素土墊層或灰土墊層作為第二道隔水，防止水分滲入濕陷性黃土層引起濕陷，以及渠道黃土地基濕陷誘發邊坡的失穩破壞。

本發明不破壞土的原生結構，尤其適用于大厚度濕陷性黃土輸水渠道修建，具有成本較低，施工簡單，便于推廣的特點。修建渠道穿越黃土塬大厚度濕陷性黃土地層時，對黃土結構擾動較少，保證了輸水構筑物及其黃土邊坡在修建過程和運行過程的安全穩定。

附圖說明

圖1是本發明方法鋪設豎直排水通道的施工圖的結構示意圖；

圖2是圖1中砂井的分布示意圖；