[發明專利]一種深厚淤泥層上土石壩的構筑結構及其施工方法

在審

• 申請號: 202110266752.2
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN112854144A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 劉元勛;陳松濱;王海建;范穗興;韓小妹
• 申請（專利權）人: 中水珠江規劃勘測設計有限公司
• 主分類號: E02B7/06
• 分類號: E02B7/06;E02B3/16;E02B3/12;E02D3/10;E02D3/08;E02D19/18;E02D31/02
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 李余江;程新敏

本發明公開了一種深厚淤泥層上土石壩的構筑結構及其施工方法，該結構包括上游戧堤和下游戧堤，在上游戧堤和下游戧堤內側分別設有拋填反濾料形成的戧堤內側反濾體，在上下游的戧堤內側反濾體之間設有水下拋填壩體，水下拋填壩體是由拋填中粗砂構成的結構，填出水面至度汛高程；在水下拋填壩體及壩基淤泥層中設有塑料排水板用于進行真空預壓并進行振沖加密處理；在水下拋填壩體及壩基淤泥層設有塑性混凝土防滲墻，在所述塑性混凝土防滲墻下方基巖設有壩基帷幕。采用本發明的結構不需要進行基坑開挖，不需圍堰閉氣抽水，不挖除河床深厚淤泥層，將淤泥原位固結排水結合振沖碎石樁處理后作為壩基的一部分，優化了施工工序，節約了大量填筑料。

技術領域

本發明涉及一種深厚淤泥層上土石壩的構筑結構，屬于水利水電工程技術領域。

背景技術

江河中下游地區，淤泥等軟基地層分布廣泛，一般呈軟塑或流塑狀，具有含水率低、孔隙率高、易壓縮變形的特點，不宜直接作為建筑物的基礎。在該類型基礎上修建土石壩等水工建筑物，通常需要先修建圍堰，形成基坑，在基坑內挖除淤泥層再進行大壩的填筑。

如在現有技術中，中交路橋北方工程有限公司；中交路橋建設有限公司的發明專利CN108570996A公開了一種淺水淤泥條件下筑壩圍堰方法，形成位于待建橋梁段外圍的雙排鋼管樁；在兩排鋼管樁相對的一面上，將竹片網貼著鋼管外壁插入到底部并固定在鋼管上；在兩排鋼管樁相對的一面上，將格柵土工布沿鋼管外壁豎直插入至底部，并固定在鋼管上；采用鋼絲繩對拉鎖將兩排鋼管樁的鋼管一一對拉起來，對于每排鋼管樁，在鋼管樁外側采用縱向連接鋼管將各鋼管樁連接起來；筑壩完成后，采用水泵將圍堰內的水抽出，并對于抽水過程中或抽水后出現的壩體滲漏部位及時封堵；清理圍堰內淤泥，鋪填砂墊層以及毛渣土的方式來處理。

然而，現有技術中上述施工方法需要處理大量的淤泥，將其固化后棄走，費用較高。淤泥層較厚時，形成深基坑，穩定性較差，支護工程量巨大。大量的棄土需占用較大場地作為棄渣場，以及相應的水保措施，浪費寶貴的土地資源，效率低、投資高，不符合節能減排、綠色環保的要求。為此，現有深厚淤泥層上修建土石壩等水工建筑物的技術，與目前社會經濟發展對于生態環境及工程施工效率的需求不相適應，有待進一步改進。

發明內容

為克服上述現有技術的不足之處，本發明的目的是提供一種深厚淤泥層上無需傳統意義上的基坑及支護，不需開挖深厚淤泥層，直接水下施工的土石壩構筑結構及其施工方法。

本發明是這樣實現的：

一種深厚淤泥層上土石壩的構筑結構，包括上游戧堤和下游戧，在上游戧堤和下游戧堤內側分別設有拋填反濾料形成的戧堤內側反濾體，在上下游的戧堤內側反濾體之間設有水下拋填壩體，水下拋填壩體是由包括中粗砂在內的材料拋填構成的結構，填出水面至度汛高程；在水下拋填壩體及壩基淤泥層中設有塑料排水板用于進行真空預壓并進行振沖加密處理；在水下拋填壩體及壩基淤泥層設有塑性混凝土防滲墻，在所述塑性混凝土防滲墻下方基巖設有壩基帷幕。

其中，水下拋填壩體的上部壩體防滲心墻采用粘土心墻，塑性混凝土防滲墻與粘土心墻之間采用高塑性土過渡區；上部壩體防滲心墻的上、下游兩側分別設有上游壩殼和下游壩殼；在上游壩殼和下游壩殼坡面上分別設有上游護坡與下游排水體。

進一步的，在塑料排水板間隔布置振沖碎石樁用于對所述水下拋填壩體及壩基淤泥層進行振沖處理。

該結構的施工方法包括如下步驟：

S1，由岸邊拋填施工上游戧堤和下游戧堤進占河床；戧堤坡腳位于壩坡延伸線以外，頂寬采用6m～10m，上、下游坡采用1:2～1:2.5；

S2，分別從上游戧堤和下游戧堤向河床中間填料，先在上游戧堤和下游戧堤內側分別拋填反濾料形成戧堤內側反濾體，水平寬度不小于5m；然后繼續在上、下游的戧堤內側反濾體之間拋填中粗砂，填出水面至度汛高程，形成水下拋填壩體；