[发明专利]一种地下为采空区的峡谷水库大坝构建方法

说明书

本发明公开了一种地下为采空区的峡谷水库大坝构建方法，包括步骤：一、水库大坝的选址；二、施工大坝加固桩；三、土方开挖及施工水库大坝；四、确定采空区上覆盖板的承重设计值；五、采空区上覆盖板的补强；六、采空区上覆盖板和水库大坝防水处理；七、防水层上表面防护。本发明利用大坝加固桩将水库大坝与地层底板加固为一体，增大水库大坝的摩擦力，避免大坝的集聚水将水库大坝推动，确定采空区上覆盖板的承重设计值，通过采空区上覆盖板的补强保证峡谷水库大坝构建的安全性，通过防水处理和防水层上表面防护避免峡谷水库大坝漏水，对地下为采空区的峡谷进行再利用。

技术领域

本发明属于地下为采空区的峡谷水库大坝构建技术领域，具体涉及一种地下为采空区的峡谷水库大坝构建方法。

背景技术

水库大坝往往构建于峡谷之间，将峡谷中水流集聚，用以城镇生活、工业供水、兼有拦沙功能，而有的峡谷地下含有丰富的矿产资源，当峡谷地下的矿产资源被开采后会形成地下采空区，当在地下为采空区的峡谷中构建水库大坝时，采空区的上覆盖板将作为水库底板，目前尚未有可借鉴的技术，因此现如今缺少一种地下为采空区的峡谷水库大坝构建方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种地下为采空区的峡谷水库大坝构建方法，利用大坝加固桩将水库大坝与地层底板加固为一体，增大水库大坝的摩擦力，避免大坝的集聚水将水库大坝推动，确定采空区上覆盖板的承重设计值，通过采空区上覆盖板的补强保证峡谷水库大坝构建的安全性，通过防水处理和防水层上表面防护避免峡谷水库大坝漏水，对地下为采空区的峡谷进行再利用，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：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的构建位置；

步骤二、施工大坝加固桩：在水库大坝的构建位置施工大坝加固桩，大坝加固桩穿过采空区上覆盖板和采空区伸入至地层底板中；

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，使大坝加固桩和水库大坝构筑为一体；

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

其中，最大泥沙层的高度与最大泥沙层上部水的高度之和为水库大坝的设计水位高度；

等高的泥沙层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、对采空区上覆盖板中所有裂缝进行注浆补强；

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

步骤503、在采空区上覆盖板中承重不足的局部区域，对局部区域进行上覆盖板加固桩加桩补强，同时每个上覆盖板加固桩周侧设置有多个钢花管桩；其中，上覆盖板加固桩穿过采空区上覆盖板和采空区伸入至地层底板中；

利用钢花管桩在采空区上覆盖板中注浆补强，获取每个上覆盖板加固桩位于采空区上覆盖板中的桩顶扩大头；