[发明专利]库底土工膜防渗铺盖集气排气结构及其施工方法

说明书

本发明涉及一种库底土工膜防渗铺盖集气排气结构及施工方法。本发明的目的是解决库底土膜膜下排水槽排气不畅或者膜下无排水系统的土工膜的排气问题，消除土工膜气胀风险。本发明的技术方案是：一种库底土工膜防渗铺盖集气排气结构，其特征在于：在库底基础上设置集气箱体和下部支持层；所述集气箱体内具有腔室，集气箱体的下端制有一圈支撑环，支撑环上表面制有一圈集气槽，集气槽经排气管连通集气箱体内的腔室，集气箱体顶部设有与其内腔室连通的出气孔，出气孔上接有排气止逆阀；所述下部支持层厚度与集气箱体的支撑环厚度接近，下部支持层上表面及支撑环上表面覆盖土工膜，该土工膜锚固于所述集气箱体的侧壁。

技术领域

本发明涉及一种库底土工膜防渗铺盖集气排气结构及施工方法。适用于浸没于死水位以下相对平坦库底，采用土工膜防渗，膜下为天然地基，尤其是没有设置排水系统的水库防渗工程。

背景技术

当库底采用土工膜作为主要防渗结构时应考虑气胀顶托破坏问题。对于采用“前堵后排”理念设置的土工膜防渗体系，由于底部有完善的排水系统，可以兼做排气系统，一般不专门设置排气设施。但是目前出现一些工程，虽然在土工膜底部设置了排水槽，但也出现气胀顶托而破坏土工膜的情况。当膜下土体排水性能较差，处于饱和状态时，设置的排水沟槽被水体占据，由于气体在水中具有上浮的特性，因此无法顺利与水一同通过排水沟槽排除而向地形相对较高，土工膜上部水压相对较小的地方集中，形成鼓包。当鼓包达到一定大小(气体逐渐增多或者水位降落气体压力相应减小，体积膨胀而使鼓包进一步增大)就会造成土工膜破坏。

另外也存在一些工程，库底不适宜设置排水系统，例如当库底土工膜为延长渗径的辅助防渗系统时。对于未设置排水系统的土工膜防渗结构，一般通过随土工膜铺设及时设置压重的方式，将膜下气体排出。但是这种处理措施并不能完全将底部气体排除彻底，特别是滞留在土体孔隙中的气体。水库蓄水，库水通过土工膜或者库岸向膜下渗漏，膜下土体中的气体上浮，在膜下产生鼓包，从而对土工膜形成顶托。当基础未清理干净，或者填筑体内本身存在腐殖质时，长期在水下将产生沼气，也会形成鼓包顶托土工膜。

目前排水结构除了排水、排气沟槽外，还可以在土工膜上设置止逆阀，但从前述中可以看出，排水排气槽存在可能被堵塞而失去排气功能的风险。而止逆阀必须在底部气压超过上部水压作用下才会发生排气作用，这种在极限状态下才产生效果的功能在实际运行中对结构可靠性要求非常高，面对运行条件复杂的库底土工膜出现排气不畅的可能性也相对较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种库底土工膜防渗铺盖集气排气结构及其施工方法，以解决库底土膜膜下排水槽排气不畅或者膜下无排水系统的土工膜的排气问题，消除土工膜气胀风险。

本发明所采用的技术方案是：一种库底土工膜防渗铺盖集气排气结构，其特征在于：在库底基础上设置集气箱体和下部支持层；

所述集气箱体内具有腔室，集气箱体的下端制有一圈支撑环，支撑环上表面制有一圈集气槽，集气槽经排气管连通集气箱体内的腔室，集气箱体顶部设有与其内腔室连通的出气孔，出气孔上接有排气止逆阀；

所述下部支持层厚度与集气箱体的支撑环厚度接近，下部支持层上表面及支撑环上表面覆盖土工膜，该土工膜锚固于所述集气箱体的侧壁。

所述土工膜具有有助于其下方的气体向所述集气箱体聚集的坡度。

所述土工膜与所述支撑环及下部支持层之间设有覆盖所述集气槽的土工排水网垫。

所述集气槽内填充无砂混凝土。

所述排气止逆阀具有阀体，阀体内具有阀腔，阀体下端开有与阀腔连通的进气孔，阀腔内置有能封堵进气孔的密封体，阀体侧壁上开设有若干连通阀体外侧壁及阀腔内的密封体上方区域的进水孔和排气孔。

所述阀体上进水孔和排气孔的外侧孔口位置低于其内侧孔口位置。