[發明專利]一種大型喀斯特洼地疏水結構及其施工方法

在審

• 申請號: 201910249758.1
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN109868878A
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 沈志平;殷躍平;閆金凱;朱軍;余永康;連江波;姚亮;王鴻;吳斌;付君宜;李玲瓏
• 申請（專利權）人: 貴州正業工程技術投資有限公司;中國地質環境監測院
• 主分類號: E03F1/00
• 分類號: E03F1/00;E03B3/02;E03F3/04;E03F5/10;E02B9/02
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 商小川

1.一種大型喀斯特洼地疏水結構，其特征在于：包括排水溝(1)、積雨池(2)、排水廊道(3)和天然泄水管道(5)，積雨池(2)布置在洼地底部中心處，排水溝(1)在洼地中下部垂直于等高線布置，排水溝(1)與積雨池(2)連接，積雨池(2)側壁與人工排水廊道(3)連接，排水廊道(3)為無壓隧洞，天然泄水管道(5)海拔高度低于洼地底部中心，并通過落水洞(8)與洼地底部中心連通。

2.根據權利要求1所述的一種大型喀斯特洼地疏水結構，其特征在于：落水洞(8)上端設置有落水洞保護結構(4)，落水洞保護結構(4)包括塊石層(6)和保護臺階(7)，塊石層(6)設置在落水洞(8)上端洞口處，保護臺階(7)設置在落水洞(8)上端洞口一周，保護臺階(7)內徑大于落水洞(8)上端洞口直徑。

3.根據權利要求1所述的一種大型喀斯特洼地疏水結構，其特征在于：排水廊道(3)斷面形式為圓拱直墻形，縱向比降為5‰～8‰。

4.根據權利要求1所述的一種大型喀斯特洼地疏水結構，其特征在于：積雨池(2)為矩形無蓋水池。

5.根據權利要求2所述的一種大型喀斯特洼地疏水結構，其特征在于：塊石層(6)為粒徑100～300mm的碎塊石。

6.根據權利要求2所述的一種大型喀斯特洼地疏水結構，其特征在于：保護臺階(7)采用漿砌片石結構，臺階為圓環狀，斷面為矩形，高300mm。

7.根據權利要求1-6任一所述的一種大型喀斯特洼地疏水結構的施工方法，其特征在于：該方法步驟如下：

(1)調查大型喀斯特洼地場地落水洞位置及地下天然喀斯特管道的發育情況；

(2)在洼地中下部垂直于等高線布設排水溝，排水溝為矩形；

(3)選擇排水廊道布設走向，排水廊道出口高程低于進口高程，縱坡降比在5‰～8‰，排水廊道為無壓隧洞，整體結構為圓拱直墻形，采用復合襯砌進行支護；

(4)在洼地底部中心處設置積雨池，積雨池為鋼筋混凝土結構，無頂蓋構造，其頂部與排水溝相連接，側壁與排水廊道相連接，積雨池縱截面尺寸與排水廊道截面相同；

(5)清理洼地落水洞洞內亂石及浮土，并清理洞內表層風化巖石至新鮮巖面，在洞內鋪設粒徑為100～300mm的塊石層，落水洞洞口設置保護臺階，保護臺階采用漿砌片石結構，臺階為圓環狀，斷面為矩形，高300mm。

8.根據權利要求7所述的一種大型喀斯特洼地疏水結構的施工方法，其特征在于：步驟(2)中排水溝斷面面積根據明渠均勻流公式(1)進行計算：

其中，A為排水溝斷面面積；Q為設計坡面最大徑流量；C為謝才系數；R為水力半徑；i為排水溝比降。

9.根據權利要求7所述的一種大型喀斯特洼地疏水結構的施工方法，其特征在于：步驟(3)中排水廊道斷面尺寸依據所在洼地最大洪峰流量設計，采用公式(2)計算得到：

其中，Q為最大洪峰流量；B為隧洞凈寬；H為隧洞水深。