[发明专利]用于涵闸的组合防渗结构及其施工方法

说明书

本发明公开了一种用于涵闸的组合防渗结构及其施工方法，用于涵闸的防渗及对自身防渗体系的保护。防渗体系包括：原有防渗结构，混凝土或粘土铺盖；防渗结构防护体系，复合土工膜结构；主要采用的技术方案为：在涵闸基础与上游防渗铺盖之间铺设复合土工膜，土工膜在水平方向与铺盖、底板密封连接，在垂直方向阶梯状铺设，使其留有膜与土体共同变形的余幅，构成铺盖与闸基连接处的防渗屏障。所述复合土工膜可在铺盖由于不均与沉降产生裂缝时仍可正常防渗。

技术领域

本发明涉及一种组合式的防渗结构，具体涉及一种涵闸防渗结构及其施工方法。

背景技术

涵洞式水闸是一种在水利工程中广泛应用的结构形式，主要包括闸前铺盖、闸室和涵洞等部分。闸室前设铺盖可增加渗径长度，减小坡降，通常有混凝土铺盖和粘土铺盖两种类型。在实际应用中，由于闸室本身质量较大，以及大堤填土对闸室的顶推力作用，闸室底板与铺盖连接处常发生不均匀沉降。工程经验表明，黄河上建成20年的涵闸闸室前累计不均匀沉降一般在10～20cm之间，超过了规范允许值。混凝土铺盖刚度大，在不均匀沉降处承受较大弯矩，不可避免的发生破坏。粘土铺盖刚度较小，变形协调能力较强，但在不均匀沉降处也会因底板沉降发生剪切破坏。混凝土或粘土铺盖断裂破坏后，导致涵闸渗径缩短。渗径缩短引起水力梯度增大，在上游水头作用下易产生涌水、管涌，掏空闸室及涵洞基础，严重的还会影响堤防安全。

混凝土铺盖和粘土铺盖易由于不均匀沉降而产生破坏，故常在工程设计时，会考虑在底板下设摩擦桩或端承桩。在底板下设置桩基础，可有效减小闸室沉降，但底板下部土体不再受到上部重力作用而压密，在长时间渗流作用下，易发生掏空现象，且水泥桩造价较高，增加建设成本。

发明内容

本发明所解决的技术问题是：铺盖在与闸基在连接处，极易由于不均匀沉降发生剪切破坏，在铺盖与闸基连接处设置闭合复合土工膜防渗体系，利用复合土工膜的高延展性与高防渗性，在由于不均匀沉降铺盖有裂缝时，复合土工工膜仍可继续工作，起到保护防渗系统正常工作。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种用于涵闸的组合防渗结构，包括复合土工膜，所述的复合土工膜锚固在防渗结构铺盖与闸基的连接处，形成封闭式的复合土工膜结构；本发明的防渗体系在原有防渗铺盖基础上，在铺盖与闸基连接处设置封闭式复合土工膜，与原有防渗结构连接为一个整体。

优选地，所述复合土工膜包括三层，从上到下依次是土工布、土工膜、土工布；以无纺布作为基布，与土工膜复合，制作成复合土工膜。所述的土工膜采用水利工程常用PVC膜；复合土工膜可用粘合剂或融化剂很好的粘着与混凝土表面。

优选地，所述复合土工膜在与混凝土面板连接时，为施工方便，分为上下游土工膜，上游与混凝土铺盖连接，下游与混凝土闸基连接。

优选地，优选地，所述复合土工膜与混凝土面板的连接在用锚固，需在混凝土板上定位打孔，埋入膨胀螺栓；具体的，所述的复合土工膜与混凝土面板之间通过膨胀螺栓连接，所述的膨胀螺栓依次穿过垫层、槽型钢、丁基胶带、复合土工膜、丁基胶带、垫层，然后连接到混凝土面板。

所述复合土工膜在铺设时，为施工方便，现将复合土工膜压于混凝土面板下，利用混凝土面板自重达到与复合土工膜紧密连接，为复合土工膜安全使用，在混凝土面板下设一层5mm后橡胶垫层，并且，在与复合土工膜接触的混凝土面板尖角打磨光滑。

优选地，所述复合土工膜与周边结构要求紧密连接，复合土工膜与混凝土面板螺栓连接部位两侧涂刷乳化沥青粘结，乳化沥青厚度约为2mm。

优选地，所述复合土工膜在铺设时不要拉的太紧，应留有1.5％的余幅；

优选地，复合土工膜的连接采用丁字形连接，接头采用焊接方式，复合土工膜之间留有10cm搭接宽度，拼接焊缝有两条，每条10mm，两条焊缝间留10mm空腔。