[發明專利]一種混凝土面板堆石壩軟弱地基加固結構及施工方法

在審

• 申請號: 202110607696.4
• 申請日: 2021-06-01
• 公開（公告）號: CN113323004A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 梁程;高潮;董彥同;楊鵬博
• 申請（專利權）人: 中國長江三峽集團有限公司
• 主分類號: E02D27/40
• 分類號: E02D27/40;E02D3/00;E02D3/08;E02D3/10;E02B7/06
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 李登橋

本發明公開了一種混凝土面板堆石壩軟弱地基加固結構及施工方法，它包括設置在壩體內部的土工格柵加筋墊層、土工格室加筋墊層和碎石樁；所述碎石樁的頂端包裹固定有復合土工織物，所述碎石樁伸入到軟弱地基；所述軟弱地基的頂層為壩體填料；所述壩體填料的表層設置有混凝土面板，所述混凝土面板的底端與混凝土連接板相連，所述混凝土連接板的末端底部設置有混凝土防滲墻，所述混凝土防滲墻伸入到軟弱地基，所述混凝土防滲墻的底部設置有防滲帷幕。能有效的控制土石壩的不均勻沉降變形，降低地基液化發生的可能性，提高了土石壩的穩定性。

技術領域

本發明屬于巖土工程技術領域，尤其是涉及一種用于加固混凝土面板堆石壩軟弱地基結構及施工方法。

背景技術

深厚覆蓋層廣泛分布于我國西南地區，具有成因多樣、厚度多變、組成結構復雜和工程特性差異大等特征。在深厚覆蓋層上建壩面臨諸多問題，其中地基沉降與不均勻沉陷便是問題之一。在水電工程建設中，需要采用一定的工程技術措施對地基進行必要的處理，以改善地基的承載能力和抵抗變形的能力。

目前，對深厚覆蓋層進行地基加固的方法包括振沖碎石樁、固結灌漿、地下連續墻、沉井、高壓旋噴樁等。在深厚覆蓋層地基中，常出現砂土層，在飽水和振動外力的條件下，砂土層中的孔隙水壓力上升導致土體發生液化并失穩破壞，進而引發大變形或不均勻沉降，目前抗液化的處理措施有壓重、強夯、固結灌漿等，這些措施雖然能在一定程度上降低土層液化發生的概率，但經濟性不高，且很難在長時間內起到抗液化的作用。土工合成材料具有加筋、防滲、反濾等作用，且施工簡便、綠色環保、造價經濟，將土工合成材料與現有的地基處理方法相結合，可以起到很好的加固效果，降低不均勻沉降變形，然而目前很少有將土工合成材料用于深厚覆蓋層地基加固中。

發明專利CN112195910A提供了一種振沖碎石樁與堆石體加筋的土石壩軟基處理結構與施工方法，該方法運用的對象是礫石土心墻土石壩，在堆石體加筋區采用的是不銹鋼鋼筋或扁鋼鋼筋，此類加筋材料易發生銹蝕，且與堆石料之間難以協調變形，加筋間距設置為0.5m~1.0m，使加筋體不能充分發揮墊層的作用，應力擴散效果不佳，不能有效的降低壩體填料施加在地基土上的作用力。

現有的地基加固方法不能很好的控制大壩不均勻沉降變形，沒有充分利用土工合成材料的加筋、反濾等作用。單獨采用碎石樁進行地基處理，在長時間排水的條件下，碎石樁體內部骨料之間的孔隙容易被堵塞，影響地基土的排水固結，進而增加土體發生液化的可能性。另外，目前控制大壩變形主要僅對地基進行加固處理，很少從優化壩體施加到地基上應力的角度采取相應的措施。

發明內容

本發明的目的是提供一種混凝土面板堆石壩軟弱地基加固結構及施工方法，其充分利用了土工合成材料的加筋和反濾作用，能有效的控制土石壩的不均勻沉降變形，降低地基液化發生的可能性，提高了土石壩的穩定性。

為了實現上述的技術特征，本發明的目的是這樣實現的：一種混凝土面板堆石壩軟弱地基加固結構，它包括設置在壩體內部的土工格柵加筋墊層、土工格室加筋墊層和碎石樁；所述碎石樁的頂端包裹固定有復合土工織物，所述碎石樁伸入到軟弱地基；所述軟弱地基的頂層為壩體填料；所述壩體填料的表層設置有混凝土面板，所述混凝土面板的底端與混凝土連接板相連，所述混凝土連接板的末端底部設置有混凝土防滲墻，所述混凝土防滲墻伸入到軟弱地基，所述混凝土防滲墻的底部設置有防滲帷幕。

所述土工格柵加筋墊層中的加筋材料為單向土工格柵，拉伸強度在設計計算時確定，單向土工格柵之間填充碎石填料，碎石填料的壓實度大于95%，相鄰單向土工格柵的間距d為0.3~0.4m。

所述土工格室加筋墊層位于土工格柵加筋墊層下部，兩者之間高度間隔0.3~0.4m，土工格室加筋墊層由土工格室和填充于格室內部的碎石填料組成，碎石填料利用碎石樁樁體材料，設置1~3層土工格室。

每層所述土工格室的高度h為200mm~250mm。