[实用新型]水工程防渗排气装置

说明书

技术领域

本实用新型属于水工程防渗领域，尤其涉及水工程防渗体系中兼具防渗、排气功能于一体的方法。这种方法主要应用于水工程防渗体系中，解决防渗体下层（或外层）气体聚集、升压、气爆、最终破坏防渗体，并引发水体大量泄漏的工程难题，同时本发明也能通过其透气作用，将其一侧的部分水汽释放到另一侧，涵养土壤，维系下方生态；将一侧的部分空气释放到另一侧，保持蓄积水体的溶气量。

背景技术

水工程中的蓄水、挡水工程往往涉及挡水与防渗。一般在可能发生渗漏的底层设置防渗体，其中土质的防渗体兼具防渗和透气功能，但是往往因为土质因素，土质防渗体的渗透系数偏大，防渗效果不佳；现有的普通防渗膜防渗体具有良好的防渗效果，但是不具备透气功能；防渗体下侧或外侧聚集的气体时常增压而发生突发性气爆破坏，导致防渗层破裂和倾覆，大量水体会发生泄露，尤其对于调蓄水库和毒水污水蓄集池，会导致严重后果。工程中不得已曾经用单向阀、抽真空等办法来处理气爆破坏问题，但是单向阀会因为泥沙淤积、杂物侵入等问题而失灵；抽真空方案会因为防渗膜外侧不能形成封闭的真空环境而失效，一旦阀体不能自闭、引气系统失效，不但问题未能得以解决，反而大大地增加了发生事故的概率，目前土木工程领域尚缺乏行之有效的工程技术方案来解决上述问题，本发明以疏水性新材料为基础构建了全新的方法和装置，可以实现防渗层在满足防渗的同时，达到排出防渗层下压力气体的目标，解决了水工程中防渗层下压力气体难以消除的问题。聚四氟乙烯简称PTFE，俗称塑料王，具有很多优良并且稳定的物理化学特性，它具有较高的熔点，较强的结构强度，极低的摩擦系数和明显的疏水（不浸润性）特性，价格低廉；目前主要应用于结构、绝缘、密封、过滤、医疗器械等领域。

发明内容

由于PTFE具有极强的疏水特性，水体不能浸润其表面。水体在PTFE薄膜表面及其微孔处均保持完整的外表面，在压力水作用下，基于表面张力的存在，在其微孔处会形成微小的泡点，微小泡点的表面张力形成内压与外水压力相平衡，在一定的压强范围之内，泡点直径会随着压强的增大而变小，直到泡点直径等于微孔的等效直径为止。而气体在气压等于或大于薄膜处水体压强的情况下可以轻松地透过PTFE微孔膜的微孔，因此聚四氟乙烯微孔膜具有透气不透水的特性。基于水的表面张力和目前能够生产的不同大小的微孔孔径，经过计算，0.01微米直径的微孔泡点压强为30Mpa，0.1微米直径的微孔泡点压强为3Mpa，这一特性完全能够满足水利工程的蓄水水头，能够用作工程中的防渗层，实现防渗和排气双重功能。本发明就是将微孔疏水膜用作水工程防渗层的核心部件，通过合理的配套装置，实现土质防渗层的防渗和透气功能；克服现有的普通防渗膜只能防渗，不能排气的缺陷。本实用新型采用的技术方案如下：

装置一，一种水工程防渗排气装置，其特征在于：该装置是用微孔疏水膜作为薄心层，在微孔疏水膜的上方铺设土工织物构建第一防渗层，第一防渗层铺设在地基顶面，第一防渗层上方回填排气通道，排气通道上方覆盖土工织物构建第二防渗层，第二防渗层上回填土料形成压重层，且其中部分排气通道隆起, 隆起高程要高于压重层。土工织物对微孔疏水膜起到保护作用，排气通道可以使用干净的骨料填充，排气通道上方覆盖土工织物后再回填土料，形成压重层，根据防渗层下方气体可能的聚集情况，排气通道需要局部隆起，隆起高程要高于压重层，即使水底存在淤积，排气通道仍然能够保持畅通，排气通道高出水底的顶面需要用土工织物重点保护，主要目的是防止沉积的泥沙掺进排气通道，保证出逸的气体能顺利地进入拦蓄水之中。本方法完全用微孔疏水膜代替现有的土质防渗层或普通防渗膜，微孔疏水膜承担全部的防渗和排气功能。

装置二，一种水工程防渗排气装置，其特征在于：该装置用普通防渗膜作为第一防渗层，局部地用微孔疏水膜替换普通防渗膜，微孔疏水膜在第一防渗层上构建出局部的防渗孔或防渗排气带，微孔疏水膜和普通防渗膜的交界处设置密封连接，密封连接采用粘接、焊接或机械连接，微孔疏水膜上下方都铺设土工织物，防渗层下方设置集气通道，集气通道是透水盲管、级配砂石、土工织物透气的材料，微孔疏水膜上方设置高出水底的排气通道，排气通道上方覆盖土工织物构建第二防渗层，第二防渗层上回填土料形成压重层，且其中部分排气通道隆起, 隆起高程要高于压重层。排气通道使用干净的骨料填充。