具有特殊反滤体的集水廊道结构的制作方法

本实用新型涉及取水工程领域，特别是涉及一种具有特殊反滤体的集水廊道结构。

背景技术：

取水工程的集水构筑物的型式有多种，一般分为垂直取水和水平取水两种类型，干砌石集水廊道作为集水设施之一，集水廊道的布置以满足设计取水规模要求和廊道的开挖施工不影响集水墙安全为原则。

根据对已建工程的调查和分析，地下集水廊道的滤层失效，主要有三种形式：滤饼堵塞、滤层击穿和潜流旁流。

迄今，集水廊道尚未有专门的滤层设计方法和理论，主要以借鉴相似工程进行设计，设计方法有两种：方法1是借鉴渗渠取水工程中的滤层设计方法；方法2是借鉴坝工反滤层的设计方法。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种过滤效果好、整体性强、方便检修、便于疏浚清淤、成本低的具有特殊反滤体的集水廊道结构。

本实用新型具有特殊反滤体的集水廊道结构，包括干砌料石层围覆成的集水廊道，所述干砌料石层外侧铺设有复合织物层，所述复合织物层的外侧铺设有卵石层，所述卵石层外侧铺设有砾石层；所述干砌料石层、所述复合织物层、所述卵石层和所述砾石层组成反滤体，所述反滤体的周围铺设有回填砂砾层。

本实用新型具有特殊反滤体的集水廊道结构，其中所述卵石层包括粒径在20-60mm的小卵石层和粒径60-150mm的大卵石层。

本实用新型具有特殊反滤体的集水廊道结构，其中所述砾石层铺设有粒径7-20mm的砾石。

本实用新型具有特殊反滤体的集水廊道结构，其中所述集水廊道的两端分别连接有取水泵站和检查井。

本实用新型具有特殊反滤体的集水廊道结构，其中所述取水泵站与所述集水廊道的连接处铺设有干砌石基础层。

本实用新型具有特殊反滤体的集水廊道结构，其中所述集水廊道远离地面的侧面铺设有碎石垫层。

本实用新型具有特殊反滤体的集水廊道结构，其中所述碎石垫层铺设有100-200mm的砂砾石。

本实用新型具有特殊反滤体的集水廊道结构，其中所述复合织物层的材料设为复合非织造土工织物。

本实用新型具有特殊反滤体的集水廊道结构，其中所述反滤体填筑在所述集水廊道周围，所述反滤体填筑为梯形结构。

本实用新型具有特殊反滤体的集水廊道结构，其中所述集水廊道的顶端设为向上凸起的拱形结构。

本实用新型具有特殊反滤体的集水廊道结构与现有技术不同之处在于：本实用新型具有特殊反滤体的集水廊道结构，包括干砌料石层围覆成的集水廊道，围覆在集水廊道外侧的反滤体，反滤体包括贴合包覆干砌料石层的复合织物层、贴合包覆复合织物层的卵石层、贴合包覆卵石层的砾石层，砾石层上铺设回填砂砾层，回填砂砾层上铺设回填粉土层，回填粉土层上铺设耕作土层，耕作土层不压实，能够进行耕种，使集水廊道铺设完成后，不占用耕地面积，能够正常耕作；反滤体铺设后，水体逐级向集水廊道内渗透，渗透过程中多级过滤，提高了水体的清洁度，同时，便于不易堵塞、疏通清淤、检修方便。

下面结合附图对本实用新型的具有特殊反滤体的集水廊道结构作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型具有特殊反滤体的集水廊道结构的整体结构示意图；

图2为本实用新型具有特殊反滤体的集水廊道结构的主视结构示意图；

图3为本实用新型具有特殊反滤体的集水廊道结构的俯视使用状态图。

附图标注：1、取水泵站；2、回填砂砾层；3、取水泵；4、回填粉土层；5、耕作土层；6、检查井；7、集水廊道；8、复合织物层；9、卵石层；10、砾石层；11、干砌石基础层；12、碎石垫层；13、干砌料石层。

具体实施方式

结合图1-图3所示，本实用新型具有特殊反滤体的集水廊道结构，包括干砌料石层13围覆成的集水廊道7，集水廊道7的顶端设为向上凸起的拱形结构，与集水廊道7的拱形结构相连接的下半部分设为长方体槽结构，即集水廊道7的断面采用城门洞型，顶拱中心角180°，顶拱厚度与侧墙顶厚度相同，侧墙底厚度与底板厚度相同，侧墙底厚度是侧墙顶厚度的1.5倍。集水廊道7远离地面的侧面铺设有碎石垫层12，即集水廊道7的底板下方铺设碎石垫层12，碎石垫层12铺设有100-200mm的砂砾石，铺设碎石垫层12前，应将地基平整夯实，碎石垫层12厚度应铺设均匀，其相对密度应不小于0.75。

干砌料石层13的砌体采用粗料石，粗料石采用质地坚硬、无裂纹的新鲜岩石，不得有易剥落层，并具有较好的抗冻性和耐腐蚀性，且粗料石饱和抗压强度应大于60MPa，容重大于24kN/m³，禁止使用风化石料。粗料石要求通过加工，外表规则，砌面凹入深度不应大于20mm，截面的宽度、高度不宜小于200mm，且截面的宽度、高度不宜小于长度的1/4。

干砌料石层13砌筑前，在基础面上放出结构中线及边线，放样立标，拉线砌筑。干砌料石层13使用前，粗料石表面应洗除泥土和水锈杂质；粗料石的缝口应砌紧，底部应垫稳填实，与周边砌石靠紧，严禁架空；粗料石宜采用立砌法，不得叠砌和浮塞，其中，叠砌是指用薄石重叠，双层砌筑，浮塞是指砌体的缝口，加塞时未经砸紧。粗料石上下层相邻石块错缝搭接，一顺一丁，不得有通缝和上下层垂直对缝，错缝不得小于10cm，砌筑时缝隙不应大于2cm，三角缝不应大于3cm，表面平整度不应大于3cm，明缝要用小片石填塞紧密，一般应以手拉不出为宜；不得在外露面用块石砌筑，而中间以小石填心，不得在砌筑层面以小块石、片石找平；砌体基础的第一层石块应将大面向下，砌体第一层及转角处、交接处应选用较大的平块石砌筑；砌体尺寸和位置的允许偏差不应超过GB 50203-2011中的规定，保证干砌料石层13的结构强度。

采用干砌料石层13砌筑形成集水廊道7进行集水，渗流通过粗料石间的缝隙流入集水廊道7，集水面积较大，且不易发生堵塞，集水效果较好。集水廊道7的断面为城门洞型，受力条件及稳定性较好，检修比较方便，空隙堵塞后容易进行疏通，并且便于清淤。

集水廊道7采用非完整式，集水廊道7的底板纵坡不小于0.2％；干砌料石层13、复合织物层8、卵石层9和砾石层10组成反滤体，反滤体沿集水廊道7外周布设，纵向包裹整个集水廊道7，集水廊道7两侧反滤料的填筑坡度均为1:1，反滤体填筑为梯形结构。反滤体包括四层，依次设为干砌料石层13、复合织物层8、卵石层9和砾石层10，干砌料石层13外侧铺设有复合织物层8，复合织物层8的外侧铺设有卵石层9，卵石层9外侧铺设有砾石层10。其中卵石层9包括小卵石层和大卵石层，小卵石层的粒径在20-60mm，大卵石层的粒径在60-150mm；砾石层10铺设的砾石粒径在7-20mm。

反滤体的渗流方向，依次为砾石层10、小卵石层、大卵石层、复合织物层8，土层中的水分依次渗流到集水廊道7中，通过依次过滤的方式，集水廊道7净化、渗透、收集涂层中的水分。砾石层10、小卵石层、大卵石层的铺设厚度均不小于0.5m，反滤体压实后的相对密度不小于0.70，保证反滤体的强度。反滤体质地致密，抗水性和抗风化性能均满足工程要求，且反滤体中粒径小于0.075mm的颗粒质量含量应不超过5％。反滤体铺设时，由底部向上按设计结构层要求逐层铺设，并保证层次清楚；已铺筑反滤体的工段，应禁止踩踏，施工中应采取严格措施，避免反滤体施工对干集水廊道7造成破坏。

复合织物层8的材料设为复合非织造土工织物，具有质量轻、有柔性、强度高、整体性强、耐磨、不易腐烂、制造运输简便等优点，在水工建筑物的大坝、库区、隧洞、渠道、挡土墙、防洪堤、护坦修补、围堰等工程中得到广泛应用。

反滤体的周围铺设有回填砂砾层2，回填施工中采用合理的压实机械、层厚和碾压参数，避免对集水廊道7造成破坏，回填压实后回填砂砾层2的相对密度不小于0.65。回填砂砾层2上铺设回填粉土层4，回填粉土层4上铺设耕作土层5，耕作土层5不压实，便于种植耕作。

集水廊道7的两端分别连接有取水泵站1和检查井6，取水泵站1和检查井6均设为钢筋混凝土结构，取水泵站1内设有取水泵3，检查井6的井顶高出耕作土层50cm，便于观察井内情况，检查井6的常态应为封闭状态，在检修或清理时，打开检查井6进行检查清理。取水泵站1与集水廊道7的连接处铺设有干砌石基础层11，干砌石基础层11加强取水泵站1与集水廊道7的连接强度，同时加强支撑取水泵站1。

本实用新型具有特殊反滤体的集水廊道结构，具有反滤体结构，反滤体包括砾石层10、小卵石层、大卵石层、复合织物层8和干砌料石层13，多级渗透过滤，对集水廊道7进行优化改进，渗透进入集水廊道7的水质明显优化，提高了集水廊道7收集到的水体质量。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。