[发明专利]一种淤泥河床土石围堰及其施工方法

说明书

技术领域

本发明属于水利工程施工的技术领域，尤其涉及一种淤泥河床土石围堰及其施工方法。

背景技术

淤泥河床为河床上覆盖一层淤泥，且淤泥层的厚度较大，再进行防渗墙施工时，难以进行挖除或难以进行支护；土石围堰是由土石筑堰而成的围堰。土石围堰可与截流戗堤结合，可利用开挖弃渣，并可直接利用主体工程开挖装运设备进行机械化快速施工，是我国应用最广泛的围堰形式。现有技术中对针对该土石围堰的施工方法中存在以下缺点：

1.该土石围堰中的土石堰体填筑时，土石料大量滚落造成后期水污染。

2.该土石围堰中的土石围堰的竖向防水结构为采用自下向上逐段修筑的施工方法进行修筑，每修筑一段竖向防水结构，就需要在该段竖向防水结构两侧填筑土石，待土石填筑至该段竖向防水结构高度后，才能修筑下一段竖向防水结构，该施工方法存在施工速度慢、施工不方便的问题。

3.传统的防渗墙施工时，土石混合料填入水中后，其内摩擦角急剧增大，块石体不均匀堆积，在围堰体内形成空腔及局部渗流通道；且如卡斯特地貌地区等河床存在大量溶沟溶槽，沟槽内填充体密实度欠佳，当高喷管穿过这些区域时水泥浆液极易被水流带走，造成漏浆及不返浆现象，难以达到固结和防渗的目的。

现有技术中该土石围堰结构方面存在以下缺点：

1.该土石围堰迎水面抗水流冲刷能力弱。

2.该土石围堰中的土石围堰边坡受雨水和水流冲刷会造成泥水污染施工基坑和水体。

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，提供一种淤泥河床土石围堰，该土石围堰中，通过在土石堰体通过在迎水面设置石笼护面和石块护面层，提高了土石围堰迎水面抗水流冲刷能力，避免了受雨水和水流冲刷造成泥水污染水体，通过在土石堰体的内堆体坡面铺设草皮，避免了受雨水和水流冲刷造成泥水污染基坑，通过在土石堰体的堰体坡脚处设置堆石体，加固了土石堰体的坡脚，避免了土石堰体的坡脚处的土石流失，提高了土石堰体的稳定性。本发明还提供了一种淤泥河床土石围堰的施工方法，该施工方法中通过先修筑堆石体，再修筑内堆体和外堆体，避免了内堆体和外堆体修筑过程中，大量滚落土石料进入水体和基坑造成后期水污染，且一次直接修筑好底部封堵结构和竖向防水结构，然后再进行土石堰体的堰体填筑；且采用高压旋喷桩设备对防渗墙进行施工，能够使混合水泥浆液快速凝结，避免混合水泥浆液凝结前被水流带走，对土石堰体内部的流水孔道及空腔进行封堵，同时有效的保证了返浆现象，从而达到固结和防渗的目的。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种淤泥河床土石围堰，其特征在于：包括嵌入在淤泥河床内的底部封堵结构、竖向防水结构和土石堰体；所述底部封堵结构包括两个呈平行布设的防渗墙，所述竖向防水结构竖直布设在两个所述防渗墙的上方，所述竖向防水结构的下部伸入至两个所述防渗墙之间，每个所述防渗墙均包括多个第一高压旋喷桩和与多个所述第一高压旋喷桩交错布设的多个第二高压旋喷桩，相邻两个所述第一高压旋喷桩和第二高压旋喷桩之间通过桩间墙连接为一体，相邻两个所述第一高压旋喷桩或第二高压旋喷桩之间的桩间距为0.7m～0.8m；所述土石堰体包括布设在竖向防水结构内外两侧的内堆体和外堆体，所述内堆体和外堆体均为土石堆体；所述土石堆体的上表面为由上向下逐渐向外倾斜的坡面，所述竖向防水结构的高度不小于所述土石堆体的高度；

所述土石堆体坡面的坡脚处均布设有堆石体，所述堆石体由竖向钢筋笼和填充在所述竖向钢筋笼内的石块组成；

所述外堆体的坡面为迎水面，所述外堆体坡面的下部布设有石笼护面，所述石笼护面的高度不小于所述河道内河流的常水位；所述石笼护面由沿外堆体坡面布设的斜向钢筋笼和填充在所述斜向钢筋笼内的石块组成，所述竖向钢筋笼的顶部与所述斜向钢筋笼的底部连接；

所述石笼护面的上方且沿外堆体坡面布设有石块护面层，所述石块护面层由铺设在所述外堆体的坡面上的多个护面石块组成；

相邻两个所述护面石块的缝隙之间以及所述内堆体的坡面上均覆盖有草皮。

上述的一种淤泥河床土石围堰，其特征是：所述竖向防水结构包括竖直布设的土工膜和对土工膜进行防护的防护装置；所述防护装置包括布设在土工膜的两侧的两排立杆，每排所述立杆与土工膜之间均布设有护板，两个所述护板夹持在土工膜的两侧且卡紧在两排所述立杆之间；所述护板板面的尺寸不小于土工膜的尺寸；所述立杆、护板和土工膜的下部均伸入至所述底部封堵结构内部。

上述的一种淤泥河床土石围堰，其特征是：所述第一高压旋喷桩和第二高压旋喷桩的桩径均为φ140mm～φ150mm。