[發明專利]多層結構水池及其構建方法

有效

• 申請號: 201310108164.1
• 申請日: 2013-03-31
• 公開（公告）號: CN103147614A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 余建新;鄭宏剛;廖曉虹;張建生;陳運春;劉淑霞;廖麗君;張川;龔濤;段澤文
• 申請（專利權）人: 云南農業大學
• 主分類號: E04H7/18
• 分類號: E04H7/18;E03B11/14;E03F1/00;E02D27/38
• 代理公司: 昆明合眾智信知識產權事務所 53113
• 代理人: 康珉

技術領域

本發明涉及水利工程、土地整治工程的水源工程技術領域，具體涉及一種多層結構水池及其構建方法。

背景技術

水池是干旱、山丘等缺水區域解決人畜飲水和農田灌溉的一種重要水源工程設施。近年來，隨著經濟、社會的快速發展，我國對水利工程和土地整治工程的投資逐年增大，水池作為兩大類工程的重要工程內容，在實際工程項目中的應用越來越廣泛。

傳統的水池結構有鋼筋混凝土結構、灰土結構、磚砌結構、漿砌石結構等，相比之下，鋼筋混凝土結構造價較高；灰土結構要求地基穩定且透水性差；磚砌結構、漿砌石結構抵抗外力破壞的能力較弱，難以適應復雜地質基礎條件。

面對錯綜復雜的地形、地質和地貌條件，傳統技術已不能完全滿足實際的工程需求，如：在軟地基或具有“濕脹干縮”特性的膨脹土等不良不良地基上建設水池時，傳統的水池結構技術均存在較大弊端。實踐證明，修建在不良地基條件下的混凝土結構、灰土結構、磚砌結構、漿砌石結構水池在運行過程中均出現不同程度的開裂、塌陷等不適應性，導致水池滲漏，失去其正常的功能，造成水池壽命縮短，投入資金浪費和區域農業基礎設施緊缺的結果。導致水池開裂、塌陷、漏水的原因很多，既有設計、施工和地質方面的原因，也有防水材料、混凝土配合比、混凝土空隙等方面的原因。本發明基于對軟地基、膨脹土等不良地質基礎特性的調查、分析和研究，結合工程試驗、實踐，提出了多層結構水池的設計，其主要是從兩個方面考慮：一是采用新的結構設計措施；二是增加使用新型的防水材料。

發明內容

為克服現有技術的水池存在排除基礎內土壤水、降低基礎氣壓、防滲漏、抵抗地基變形較差的缺陷和不足，本發明提供一種多層結構水池及其構建方法。

本發明所述的多層結構水池，包括水池、進水管、取水管、溢流管、凹形沖砂槽、沖砂管、壓頂區域，水池的底部位于地面以下，水池側壁開挖面的最高處向非開挖一側的地面延伸部分設置有壓頂區域；水池側壁上部設置有進水管、溢流管，水池側壁下部設置有取水管，水池底面中部設置有凹形沖砂槽，凹形沖砂槽的頂面與水池底平面平齊，凹形沖砂槽的底部位于水池底平面下方，凹形沖砂槽的出水口連接有沖砂管，進水管、取水管和沖砂管上均設置有閥門，在水池底面下方設置有地下排水層，在地下排水層上、水池側壁的開挖面上和壓頂區域上依次設置有連為一體的基礎墊層、防滲層和保護層；所述的地下排水層的結構是：在沿水池側壁開挖面的最低處下方設置有環狀地下排水暗溝，在水池底部開挖面下方設置有至少一條線狀地下排水暗溝，線狀地下排水暗溝的兩端與環狀地下排水暗溝聯通，環狀地下排水暗溝和線狀地下排水暗溝均為反濾水結構，環狀地下排水暗溝的出水口連接地下排水管；凹形沖砂槽的底部位于一條線狀地下排水暗溝的上方，凹形沖砂槽的內空向外的三面依次分布的保護層、防滲層和基礎墊層均隨凹形沖砂槽的形狀呈凹形。

所述的環狀地下排水暗溝和線狀地下排水暗溝的反濾水結構是級配石填筑結構或是塊石干砌為U型并在其內空填充碎石的結構或是磚塊干砌為U型并在其內空填充碎石的結構。

所述的基礎墊層為孔隙結構；所述的防滲層為防水材料結構；所述的保護層為砼結構。

所述的基礎墊層的孔隙結構是預制帶孔砼結構或現澆帶孔砼結構；所述的防滲層的防水材料結構是膨潤土復合防水毯或復合土工膜或防水板；所述的保護層的砼結構是現澆C20砼結構。

上述多層結構水池的構建方法，包括以下步驟：

（一）水池基礎開挖：在選定的建設地點，由地面向下開挖水池基坑，水池側壁開挖面的邊坡為1:0.75～1:1的斜坡，側壁開挖面的最高處向非開挖一側的地面延伸部分修整一水平面作為壓頂區域；

（二）構建地下排水層：在沿水池側壁開挖面的最低處下方挖一條環狀地下排水暗溝，在水池底部開挖面下方挖至少一條線狀地下排水暗溝，線狀地下排水暗溝的兩端與環狀地下排水暗溝聯通，環狀地下排水暗溝和線狀地下排水暗溝均采用反濾水結構填筑，環狀地下排水暗溝的出水口安裝地下排水管，地下排水管的另一端通至泄水承載區；在任意一條線狀地下排水暗溝上方預留凹形沖砂槽；

（三）安裝附屬管件：在水池側壁上部安裝進水管、溢流管，在水池側壁下部安裝取水管，在預留的凹形沖砂槽的出水口安裝沖砂管，進水管、取水管和沖砂管均配套安裝控制閥門；

（四）構建基礎墊層、防滲層、保護層：在地下排水層上和水池側壁開挖面上以及壓頂區域上依次鋪設連為一體的基礎墊層、防滲層和保護層；在預留的凹形沖砂槽處支架一個凹形沖砂槽模具，將凹形沖砂槽模具對應的線狀地下排水暗溝之上的基礎墊層、防滲層、保護層鋪設成凹形，形成凹形沖砂槽。