[发明专利]一种深厚淤泥层上土石坝的构筑结构及其施工方法

说明书

本发明公开了一种深厚淤泥层上土石坝的构筑结构及其施工方法，该结构包括上游戗堤和下游戗堤，在上游戗堤和下游戗堤内侧分别设有抛填反滤料形成的戗堤内侧反滤体，在上下游的戗堤内侧反滤体之间设有水下抛填坝体，水下抛填坝体是由抛填中粗砂构成的结构，填出水面至度汛高程；在水下抛填坝体及坝基淤泥层中设有塑料排水板用于进行真空预压并进行振冲加密处理；在水下抛填坝体及坝基淤泥层设有塑性混凝土防渗墙，在所述塑性混凝土防渗墙下方基岩设有坝基帷幕。采用本发明的结构不需要进行基坑开挖，不需围堰闭气抽水，不挖除河床深厚淤泥层，将淤泥原位固结排水结合振冲碎石桩处理后作为坝基的一部分，优化了施工工序，节约了大量填筑料。

技术领域

本发明涉及一种深厚淤泥层上土石坝的构筑结构，属于水利水电工程技术领域。

背景技术

江河中下游地区，淤泥等软基地层分布广泛，一般呈软塑或流塑状，具有含水率低、孔隙率高、易压缩变形的特点，不宜直接作为建筑物的基础。在该类型基础上修建土石坝等水工建筑物，通常需要先修建围堰，形成基坑，在基坑内挖除淤泥层再进行大坝的填筑。

如在现有技术中，中交路桥北方工程有限公司；中交路桥建设有限公司的发明专利CN108570996A公开了一种浅水淤泥条件下筑坝围堰方法，形成位于待建桥梁段外围的双排钢管桩；在两排钢管桩相对的一面上，将竹片网贴着钢管外壁插入到底部并固定在钢管上；在两排钢管桩相对的一面上，将格栅土工布沿钢管外壁竖直插入至底部，并固定在钢管上；采用钢丝绳对拉锁将两排钢管桩的钢管一一对拉起来，对于每排钢管桩，在钢管桩外侧采用纵向连接钢管将各钢管桩连接起来；筑坝完成后，采用水泵将围堰内的水抽出，并对于抽水过程中或抽水后出现的坝体渗漏部位及时封堵；清理围堰内淤泥，铺填砂垫层以及毛渣土的方式来处理。

然而，现有技术中上述施工方法需要处理大量的淤泥，将其固化后弃走，费用较高。淤泥层较厚时，形成深基坑，稳定性较差，支护工程量巨大。大量的弃土需占用较大场地作为弃渣场，以及相应的水保措施，浪费宝贵的土地资源，效率低、投资高，不符合节能减排、绿色环保的要求。为此，现有深厚淤泥层上修建土石坝等水工建筑物的技术，与目前社会经济发展对于生态环境及工程施工效率的需求不相适应，有待进一步改进。

发明内容

为克服上述现有技术的不足之处，本发明的目的是提供一种深厚淤泥层上无需传统意义上的基坑及支护，不需开挖深厚淤泥层，直接水下施工的土石坝构筑结构及其施工方法。

本发明是这样实现的：

一种深厚淤泥层上土石坝的构筑结构，包括上游戗堤和下游戗，在上游戗堤和下游戗堤内侧分别设有抛填反滤料形成的戗堤内侧反滤体，在上下游的戗堤内侧反滤体之间设有水下抛填坝体，水下抛填坝体是由包括中粗砂在内的材料抛填构成的结构，填出水面至度汛高程；在水下抛填坝体及坝基淤泥层中设有塑料排水板用于进行真空预压并进行振冲加密处理；在水下抛填坝体及坝基淤泥层设有塑性混凝土防渗墙，在所述塑性混凝土防渗墙下方基岩设有坝基帷幕。

其中，水下抛填坝体的上部坝体防渗心墙采用粘土心墙，塑性混凝土防渗墙与粘土心墙之间采用高塑性土过渡区；上部坝体防渗心墙的上、下游两侧分别设有上游坝壳和下游坝壳；在上游坝壳和下游坝壳坡面上分别设有上游护坡与下游排水体。

进一步的，在塑料排水板间隔布置振冲碎石桩用于对所述水下抛填坝体及坝基淤泥层进行振冲处理。

该结构的施工方法包括如下步骤：

S1，由岸边抛填施工上游戗堤和下游戗堤进占河床；戗堤坡脚位于坝坡延伸线以外，顶宽采用6m～10m，上、下游坡采用1:2～1:2.5；

S2，分别从上游戗堤和下游戗堤向河床中间填料，先在上游戗堤和下游戗堤内侧分别抛填反滤料形成戗堤内侧反滤体，水平宽度不小于5m；然后继续在上、下游的戗堤内侧反滤体之间抛填中粗砂，填出水面至度汛高程，形成水下抛填坝体；