[发明专利]一种带自排水结构的堤防及堤防构建方法

说明书

技术领域

本发明属于水利水电工程技术领域，具体涉及一种带自排水结构的堤防及堤防构建方法。

背景技术

堤防工程是抵御洪水最为普遍和有效的一种措施，因此其被广泛地运用于水利防洪工程中。我国现有堤防存在堤身条件差、堤身材料和建筑质量差等多种隐患，堤防在挡水过程中，常常因为内部渗透压力过大而导致堤防出现问题。

减小堤防内部渗透压力的方法主要是“上防下排”，目前主要包括在堤防迎水面，堤基设置防渗墙或在岸坡设置不透水的土工膜来降低浸润线；在堤防中部设置心墙来降低内部渗透压力；以及在背水面设置反滤层或排水沟来降低堤防内部的浸润线。但是，堤防长度一般为几十千米，要在堤防布置这些防渗结构工作量巨大、耗费大量的人力物力、施工难度大，并且不管是哪一种防渗结构对堤防后半部分的保护较小，因在堤防后半部分仍有较高的浸润线，使得有可能在堤防后半部分产生管涌，滑坡等风险。因此，有必要设计一种结构简单、造价低、施工方便、排水效果好的带自排水结构的堤防。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：

一种带自排水结构的堤防，包括堤身主体和设置在堤身主体内的自排水结构，其特征在于：所述的自排水结构包括倒梯形的反滤层5和设置在反滤层5内的T形岔管2，所述的T形岔管2位于堤身主体浸润线1以下，T形岔管2包括沿堤防主体轴线方向铺设的长管2.1和垂直于长管2.1朝向堤防主体背水面边坡延伸铺设的短管2.2，所述的T形岔管2表面均匀开设若干透水孔洞3，所述的反滤层5和T形岔管2外围均包覆有一层滤水保土的保护膜4。

所述的T形岔管2选用PVC管或PE管制成，管道直径为50mm-500mm。

所述的透水孔洞3直径为2mm-20mm。

所述的T形岔管2上沿堤身主体轴线铺设的长管2.1长度为20m-200m，短管2.2的长度为10m-20m，短管2.2的出口延伸到堤防背水面边坡，所述的T形岔管2上的短管2.2与水平面之间的倾斜坡度不超过5°。

所述的短管2.2上距离末端出口3-5m段未设置透水孔洞3，有利于堤防的结构稳定，短管2.2末端出口处设有可拆卸封闭盖6，当浸润线1较高时打开封闭盖6，开启管道，当浸润线1较低时，通过封闭盖6封闭管道末端出口。

所述的T形岔管2位于堤身主体校核洪水位浸润线0.8m以下。

所述的自排水结构沿堤防轴线方向铺设，相邻自排水结构之间的间距为5-10m，自排水结构在堤防竖直方向设置有一排或多排，具体铺设数量根据排水量确定。

所述的保护膜4由滤水保土的土工布材料制成。

所述的反滤层5由粗砂反滤料铺设填充，反滤层5的渗透性大于堤身主体渗透性，能够通畅排除渗透水流；反滤层5不易发生渗透变形，且不至被细粒土淤塞失效。

一种带自排水结构的堤防的构建方法，其特征在于：所述的堤防构建方法包括如下步骤：

步骤一、分析要建的堤防的渗透特性，根据渗透量以及浸润线，确定T形岔管的分布位置；

步骤二、待堤身主体填筑到T形岔管设计位置顶部时，开挖放置T形岔管的沟槽，沟槽横剖面为倒梯形，沟槽底部宽度为T形岔管管道直径的1.5-3倍，高为T形岔管管道直径的2-3倍，在沟槽周围铺上滤水保土的土工布，然后在沟槽底端铺设粗砂反滤料，铺设厚度不小于T形岔管管道直径的1倍；

步骤三、将土工布通过平接、对接等接缝形式包裹T形岔管，把加工好的T形岔管安装在倒梯形沟槽内，在T形岔管周围平铺上一层粗砂反滤料后碾压，碾压后的反滤料顶面与以建堤防主体上端面平齐，在沟槽顶面继续铺设一层土工布，使土工布包裹整个自排水结构；

步骤四、在T形岔管的短管出口设置可拆卸的封闭盖6。

本发明具有如下优点：

1、堤防的自排水结构，使得在堤防的后半部分，浸润线以下的水可以透过反滤层进入T形岔管然后通过管道排出堤防外，有效降低堤防后半部分的渗透压力，从而有效降低堤防后半部分的浸润线，解决现有防渗结构存在的问题。

2、能根据排水量的需要，灵活的布置一排或多排自排水结构。

3、管道的材料为PVC管或者PE管，反滤料为粗砂，在实际中比较容易获得，T形管道的加工方便，整个自排水结构造价低，施工简便。

附图说明

图1 为T形岔管在堤防内的布置示意图。

图2为 T形岔管在堤防轴线上的布置俯视示意图。

图3为管道结构局部示意图。