[发明专利]一种具有反滤排水功能的集水沟及施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有反滤排水功能的集水沟及施工方法，属于给排水技术领域，特别适用于大中型水利水电工程、尾矿库中的土坝或堆石坝给排水。

背景技术

土石坝是当今坝工建设中应用非常广泛的一种坝型，常见于水利水电工程、尾矿库等工程领域。对土石坝坝体或坝基内的渗透水流进行监测、收集与处理，对土石坝的安全运行极为重要。如何有效的监测、收集、输送坝体内的渗透水流，一直是土石坝工程需要解决的一个难题。为实现雨水的有效收集，目前在路基旁大都设置有雨水收集或过考虑措施。例如，公开号为CN2883464Y的中国专利公开了一种实现雨水收集再利用的公路结构，包括公路基层和路面，其中路面为可渗路面，其与公路基层之间为隔渗层；公路基层位于地层土壤以上，其上为隔渗层，由防水材料制成，隔渗层以上为可渗路面；在上述三层结构两侧、沿公路的延伸方向挖有深沟，在该深沟内的地层土壤表面以及公路基层的断面铺设有隔渗层，该隔渗层与上述公路基层与可渗路面之间的隔渗层连为一体；在深沟底部沿公路延伸方向设置有纵向排水管，在该纵向排水管管体上分布有小孔；沿该纵向排水管延伸方向每隔一定距离连接一个与之交叉相通的横向排水管，该横向排水管伸出深沟以外；在纵向排水管周围用反滤织物填充，反滤织物上方为透水填料，透水填料表层为凹形，该凹形即为集水沟，集水沟顶部的高度低于可渗路面表层。排水管的出水端连接雨水的过滤净化、储存再利用装置。该公路结构可以有效收集雨水，为控制雨水对土壤及地下水的污染、实现雨水的再利用提供前提条件。但是该技术方案中的过滤结构是采用反滤织物，容易破损造成淤堵，仅适用于收集路面雨水等相对干净水流，不适用于收集堆石体内渗透水流；不满足堆石体内含较粗颗粒物且渗透水流较高的反滤要求。

再如，公开号为CN201835205U的中国专利公开了一种过滤收集路面雨水的公路，它包括公路垫层，在公路垫层上设有防渗层，在防渗层上设有公路面层，在公路垫层或防渗层的侧面设有沿公路方向的纵向排水管，在纵向排水管的管壁上间隔的设有收集孔，并在纵向排水管上间隔的连接有横向排水管，横向排水管的一端与纵向排水管连通，其另一端延伸出公路外；在纵向排水管的外部设有反滤积层，在反滤积层上设有透水层，透水层的顶部形成集水沟的结构，在集水沟上设有可置换的初级过滤块。该技术方案采用在公路的侧面设置可以收集雨水的管道，先将雨水进行初级过滤后再进行收集，能有效过滤树叶、垃圾及悬浮颗粒等污染物，能获得较高水质的雨水。但是该技术方案中采用反滤积层而非土工布，不能反滤较细颗粒，容易产生淤积；不能解决较细颗粒物的反滤问题；不能满足集水沟上部还需承担后续碾压施工及堆石所带来的承重要求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种具有反滤排水功能的集水沟及施工方法。有效地收集和输送土石坝内的渗透水流，进而实现对土石坝内渗流情况的实时监测和对渗透水流的收集与处理。

本发明是通过如下技术方案予以实现的。

一种具有反滤排水功能的集水沟，包括放置于坝基基础面上的水沟沟槽，所述水沟沟槽设置于坝体堆石内，所述水沟沟槽顶部设置有水沟盖板，在水沟盖板上布置有若干排水孔，所述水沟盖板上设置有反滤层，所述水沟沟槽、水沟盖板及反滤层外侧均包裹有保护层，且保护层紧靠坝体堆石内侧。

所述集水沟沟槽采用钢筋混凝土制作，且混凝土强度等级大于或等于C20。

所述水沟沟槽的结构厚度大于或等于20cm，且配筋为双层钢筋。在实际应用中配筋可根据沟槽尺寸计算确定。

所述水沟沟槽内侧过流面涂刷有防腐材料。

所述集水沟盖板采用预制钢筋混凝土制作，且混凝土强度等级大于或等于C20。

所述集水沟盖板的结构厚度大于或等于20cm，且配筋为双层钢筋。

所述集水沟盖板上布置的排水孔的孔径大于或等于10cm，孔间距大于或等于20cm。

所述反滤层采用盲材或在盲材外包土工膜制成。

所述保护层采用中粗砂或级配碎石制成，且厚度大于或等于30cm。

一种具有反滤排水功能的集水沟的施工方法，其具体方法步骤如下：

(1)基础处理：清理待放置集水沟的坝体或坝基基础面；

(2)安装集水沟：现浇或吊装预制的水沟沟槽，待水沟沟槽就位后在其顶部放置预制的水沟盖板；

(3)反滤材料铺设：待步骤(2)完成后，在水沟盖板顶部铺设盲材作为反滤层；

(4)填筑保护材料：随着坝体堆石的填筑，同步填筑中粗砂或级配碎石形成保护层，且保护层填筑厚度大于或等于30cm。

本发明的有益效果是：