[发明专利]一种用土工格栅加筋水泥改性土包盖的拦沙坝及施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种拦砂坝结构，特别是涉及一种用土工格栅加筋水泥改性土包盖的拦沙坝及施工方法。

背景技术

崩岗现象是一种热带花岗岩地区的常见水土流失灾害。大雨和暴雨作用下，崩岗区的冲沟中常会发生小型稀性泥沙流灾害，泥沙冲毁坡地并直接淤埋冲沟出口区的耕地、农田、水沟及道路设施，危害农田、果园、水利及交通设施。拦沙坝是指在沟道中以拦蓄山洪及泥石流中固体物质为主要目的的拦挡建筑物，是崩岗治理中常用来拦挡冲沟中泥砂物质的主要拦排工程措施之一。

崩岗治理中常用的拦沙坝以重力坝为主，可分为土坝、干砌石坝、浆砌石坝、土石混合坝等坝型。但对于花岗岩残积土地区的崩岗治理来说，由于花岗岩残积土以砂粒土为主，修筑土坝不能直接用花岗岩残积土作为筑坝土料，需外运大量黏性土，从而使得用土坝作为拦沙坝变得不经济。此外，当修筑高度大于10m的拦砂坝时，土坝的设计宽度变得很大，使得库容大为减少，也会影响土坝的拦沙效益；而需用石料的浆砌石坝等坝型则需应用大量石料，且施工难度大，费时费力，需大量人工工资，造成该类拦砂坝的施工成本比土坝更高。目前，治理成本高，施工难度大，是造成我国大部分花岗岩地区崩岗难以采用工程方法治理的主要原因。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种用土工格栅加筋水泥改性土包盖的拦沙坝及施工方法，采用花岗岩残积土土料作为筑坝材料，并能采用简易的筑坝施工方法，在提高施工速度的同时大大降低了拦砂坝的建设成本和施工难度。

为实现上述的目的，本发明的技术方案为：一种用土工格栅加筋水泥改性土包盖的拦沙坝，包括坝体，其中所述坝体包括由花岗岩残积土填筑压实形成的填芯、包裹填芯的包盖层，所述的包盖层由土工格栅包裹的水泥改性土叠合而成。

上述的拦沙坝，在坝体的顶部设有倾斜设置的钢筋混凝土排水管；钢筋混凝土排水作为独立的排水系统将水排入坝外部的排水沟中，可以防止冲沟中洪水对坝顶水泥改性土的冲刷破坏。

上述的拦砂坝，在填芯的底部设有渗水排水层，该渗水排水层向外延伸至坝体坡面；由于花岗岩残积土透水性好，为防止入渗水影响坝中填芯花岗岩残积土层的抗剪强度，渗水排水层能够疏干从包盖层渗至花岗岩残积土中的地下水，确保坝体的长期稳定。渗水排水层由防渗土工布、排水板和透水土工布组成。

上述的拦砂坝，所述的水泥改性土由水泥与花岗岩残积土按8%配比路拌而成。

上述的拦砂坝，分布于坝体坝基和顶部的包盖层厚度不小于2m。

上述的拦砂坝，分布于坝体两侧的包盖层厚度不小于4m。

一种用土工格栅加筋水泥改性土包盖的拦沙坝的施工方法，其特征包括以下步骤：

1）按拦沙坝设计的宽度从冲沟底面开挖，形成开挖区；建筑拦沙坝的目的就是拦堵泥石流通过冲沟流出至路面，拦沙坝设置于冲沟路线上的某一处，拦沙坝的基础开挖是从此位置的地面开挖，即是冲沟底面；

2）在开挖区上铺满玻璃纤维的土工格栅，预留有多出来的土工格栅卷好放在开挖区的侧边；

3）按水泥与花岗岩残积土的重量比为8%的比例通过挖掘机路拌为水泥改性土，将水泥改性土铺设在开挖区上，并用挖掘机进行压实形成压实层；

4）将步骤二中卷好放在拦砂坝侧边的土工格栅打开、反包摊铺在压实层上，将水泥改性土包裹；

5）重复步骤二至步骤四形成多个土工格栅包裹的水泥改性土，将多个土工格栅包裹的水泥改性土叠合以组成坝体的坝基包盖层；

6）在坝体上方留出包边宽度，在该包边宽度范围内，参照步骤二至步骤四形成多个土工格栅包裹的水泥改性土，将多个土工格栅包裹的水泥改性土叠合，并采用单层支撑模板的方式组成坝体上部的侧边包盖层；填芯层（无土工格栅加筋）为中部，两边为包边层（有土工格栅加筋），包边层的宽度为包边宽度；而单层支撑摸板就是模板，在边坡较陡的部位施工加筋土时，如果不用模板，填土下落会无法形成陡坡面，在临空面上加一模板，以形成所需足坝上部坡面的坡率（1:0.5~1:0.25）的要求。

7）在坝体中保留坝体下方的包边宽度，在填芯的填筑宽度范围内分两次直接虚铺花岗岩残积土填料，并分别压实以完成填芯填筑的施工；

8）在坝体下方的包边宽度范围内，参照步骤2至步骤4形成多个土工格栅包裹的水泥改性土，将多个土工格栅包裹的水泥改性土叠合，并采用挖掘机挖斗反拍修坡的方式组成坝体下部的侧边包盖层；采用挖掘机挖斗反拍修坡能确保满足坝下部陡坡坡率（1:1.5~1:1）的要求。