[发明专利]一种地下为采空区的峡谷水库大坝构建方法

权利要求书

1.一种地下为采空区的峡谷水库大坝构建方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、水库大坝的选址：利用无人机和RTK测量器在峡谷中勘探峡谷两侧土方量，找到峡谷两侧土方量满足水库大坝构建所需土方量的位置作为水库大坝(4)的构建位置；

步骤二、施工大坝加固桩：在水库大坝(4)的构建位置施工大坝加固桩(5)，大坝加固桩(5)穿过采空区上覆盖板(3)和采空区(2)伸入至地层底板(1)中；

步骤三、土方开挖及施工水库大坝：利用峡谷两侧土方量在水库大坝的选址位置构建水库大坝(4)，使大坝加固桩(5)和水库大坝(4)构筑为一体；

步骤四、确定采空区上覆盖板的承重设计值：根据水库大坝(4)的设计水位高度和峡谷的水(8)中的泥沙量，计算后期形成的最大泥沙层(7)的重量M1和最大泥沙层(7)上部水的重量M2，根据公式M＝M1+M2计算采空区上覆盖板(3)的承重设计值M；

其中，最大泥沙层(7)的高度与最大泥沙层(7)上部水的高度之和为水库大坝(4)的设计水位高度；

等高的泥沙层(7)的重量大于水的重量；

步骤五、采空区上覆盖板的补强：确定采空区上覆盖板的实际承重值，当采空区上覆盖板的实际承重值maM时，执行步骤501，其中，a为安全系数且a不小于1.5；

当采空区上覆盖板的实际承重值M≤m≤aM时，执行步骤502；

当采空区上覆盖板的实际承重值mM时，执行步骤503；

步骤501、对采空区上覆盖板(3)中所有裂缝(9)进行注浆补强；

步骤502、在采空区上覆盖板(3)中承重不足的局部区域，对局部区域进行钢花管桩(10)注浆加桩补强，再对采空区上覆盖板(3)中剩余裂缝(9)进行注浆补强；

步骤503、在采空区上覆盖板(3)中承重不足的局部区域，对局部区域进行上覆盖板加固桩(11)加桩补强，同时每个上覆盖板加固桩(11)周侧设置有多个钢花管桩(10)；其中，上覆盖板加固桩(11)穿过采空区上覆盖板(3)和采空区(2)伸入至地层底板(1)中；

利用钢花管桩(10)在采空区上覆盖板(3)中注浆补强，获取每个上覆盖板加固桩(11)位于采空区上覆盖板(3)中的桩顶扩大头(12)；

最后利用在采空区上覆盖板(3)顶部且位于相邻的两个桩顶扩大头(12)之间的区域钻孔注浆补强，将多个桩顶扩大头(12)连通，形成采空区上覆盖板加固层(13)，直至采空区上覆盖板(3)中实际承重值maM为止；

步骤六、采空区上覆盖板和水库大坝防水处理：对采空区上覆盖板(3)的上表面进行整平，在整平后的采空区上覆盖板和水库大坝上连续铺设防水层(6)，实现采空区上覆盖板和水库大坝防水处理；

步骤七、防水层上表面防护：在防水层(6)上表面铺设防护层，避免泥沙将防水层(6)刮破。

2.按照权利要求1所述的一种地下为采空区的峡谷水库大坝构建方法，其特征在于：所述大坝加固桩(5)为固结桩和止水帷幕桩墙。

3.按照权利要求1所述的一种地下为采空区的峡谷水库大坝构建方法，其特征在于：所述防水层(6)为土工布防水层，所述防护层为土层，所述防护层的高度为1mm～2mm。

4.按照权利要求1所述的一种地下为采空区的峡谷水库大坝构建方法，其特征在于：所述上覆盖板加固桩(11)为钻孔灌注桩。

5.按照权利要求1所述的一种地下为采空区的峡谷水库大坝构建方法，其特征在于：所述钢花管桩(10)的高度小于采空区上覆盖板(3)的厚度，所述钢花管桩(10)的侧壁开设有多个出浆孔。