[发明专利]一种适应软土地基灰场库区沉降差的防渗结构及设计方法

说明书

本发明涉及灰场岩土工程和地基施工技术领域，涉及一种适应软土地基灰场库区沉降差的防渗结构及设计方法，包括设置于原土地基上的底垫层，底垫层上设置有防渗层，所述的防渗层上设置有垂直于地基平面的褶皱结构；防渗层上设置有保护层，保护层将防渗层完全覆盖；保护层上表面设置有堆灰层。本发明通过对灰场从地基处理至堆灰的全过程建立数值模拟模型，数值分析得到不同区域灰场的沉降差后，计算得到褶皱结构的间距；在防渗层设置褶皱结构后，当库区发生沉降差时，通过褶皱结构的舒展增加防渗层的长度，确保防渗层不被拉裂，解决了沉降差对防渗层的影响问题；本发明防渗结构材料易得，造价低廉，设计方法简洁，具有较大的环保及安全意义。

技术领域

本发明涉及灰场岩土工程和地基施工技术领域，具体涉及灰场软土地基的防渗结构，尤其涉及一种适应软土地基灰场库区沉降差的防渗结构及设计方法。

背景技术

近年来随着设计技术的发展，火电厂修建在滨海地区的情况越来越普遍，此时的电厂配套灰场往往建设在滨海软土地基上。

软土地基上修建灰场时，由于占地面积大，灰场库内一般不采用特殊的地基处理方案，仅仅是清理地表，敷设垫层后铺设防渗膜。在灰场库区开始堆灰后，库内堆灰的先后顺序不同，且灰场库内可能存在不同的地基条件。软土在荷载作用下产生较大的沉降差，在沉降差作用下，库内的防渗膜可能被拉裂，灰场内的灰水存在外泄的风险。

因此，现有的灰场软土地基结构存在亟待改进之处，应当对软土地基上灰场的防渗结构进行优化以避免防渗膜拉裂破损，故需要提出更为合理的技术方案，解决现有技术中的不足。

发明内容

为了解决上述内容中提到的现有技术缺陷，本发明提供了一种适应软土地基灰场库区沉降差的防渗结构及设计方法，旨在确保软土地基灰场内沉降差发生时防渗膜不被拉裂，避免灰水外泄。

为了实现上述目的，本发明具体采用的技术方案是：

一种适应软土地基灰场库区沉降差的防渗结构，包括设置于原土地基上的底垫层，底垫层上设置有防渗层，所述的防渗层上设置有垂直于地基平面的褶皱结构；防渗层上设置有保护层，所述的保护层将防渗层完全覆盖；保护层上表面设置有堆灰层。

上述公开的防渗结构，通过设置了防渗层的褶皱结构，发生沉降差时，保护层和底垫层结构发生错位变形，褶皱结构能够提供足够的变形余量，避免区域沉降差导致防渗层发生拉扯变形甚至出现拉裂破损的现象，从而防止了灰场的灰水渗漏，提高了防渗结构的防水、保水能力。

进一步的，本发明中所采用的底垫层可采用多种材料铺设，其并不唯一限定，此处进行优化并举出其中一种可行的选择：所述的底垫层包括厚度为200～400mm的砂垫层。采用此方案时，所述的砂垫层可采用统一粒径的砂粒，也可采用多种不同粒径的砂粒进行分层铺设或混合铺设，在进行铺设时将底垫层的顶表面整平。

进一步的，本发明所采用的防渗层可采用多种能够实现隔离防渗的结构，其并不唯一限定，此处进行优化并举出其中一种可行的选择：所述的防渗层包括防渗膜，防渗膜的厚度大于等于1.5mm。采用如此方案时，防渗膜可采用但不限于HDPE(High DensityPolyethylene，高密度聚乙烯)膜。

进一步的，本发明中所设置的褶皱结构高度在一定的范围内，其需要满足区域间沉降差导致的变形，避免将防渗层损坏，此处进行优化并举出可行的选择：所述的褶皱结构的高度为100～200mm。

再进一步，设置褶皱结构时，可根据不同区域间的沉降差进行设置，具体的，通过优化后可采用如下一种可行的选择：所述的褶皱结构在底垫层上呈井字形纵横交错设置，且褶皱结构在不同的原土地基区域其高度不同。采用如此方案时，能够避免设置过多褶皱结构，可节省防渗层的用量。

再进一步，保护层设置于防渗层上，对防渗层起到保护的作用，此处进行优化并举出可行的方案：所述的保护层包括厚度为300～400mm的粘土层，粘土层的厚度随褶皱结构的高度增加而增加。