岩溶漏斗水库及其混凝土面板堆石封堵结构和建造方法与流程

本发明属于水利工程技术领域，具体的为一种岩溶漏斗水库及其混凝土面板堆石封堵结构和建造方法。

背景技术：

岩溶地貌面积占我国西南地区总面积的三分之一以上。由于岩溶地貌地区的地表储水条件较差，尽管西南地区水资源总量丰富，但是大多数降水通过岩溶漏斗等集中或分散快速地进入地下岩溶系统，使得地表水资源并不丰富，有很多地区甚至存在突出的季节性缺水问题，严重影响当地的经济、社会发展。

随着我国社会发展和技术经济进步，需要在岩溶地区修建水库，解决当地的季节性缺水问题。在岩溶地区修建水库，必须要解决好的一个技术问题就是要对岩溶漏斗等集中漏水通道进行封堵处理。由于岩溶漏斗是岩溶系统的组成部分，完全封堵可能会显著改变岩溶水的径流、排泄过程，进而引起新的更加复杂的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种岩溶漏斗水库及其混凝土面板堆石封堵结构和建造方法，能够满足对岩溶漏斗集中漏水通道进行封堵处理的要求。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明首先提出了一种混凝土面板堆石封堵结构，包括沿岩溶漏斗的漏水通道的内壁环绕一周设置的混凝土基座，所述混凝土基座内设有用于封堵岩溶漏斗的漏水通道的混凝土面板，所述混凝土面板的下方设有碎石垫层，所述碎石垫层的下方设有碎块石过渡层，所述碎块石过渡层的下方设有块巨石堆石层。

进一步，所述混凝土面板包括上层混凝土面板和位于所述上层混凝土面板下方的下层混凝土面板。

进一步，所述上层混凝土面板和下层混凝土面板均设有施工缝ⅰ，所述施工缝ⅰ内填充设有止水材料。

进一步，设置在所述上层混凝土面板的施工缝ⅰ和设置在所述下层混凝土面板的施工缝ⅰ呈错位设置。

进一步，所述混凝土基座和混凝土面板之间设有施工缝ⅱ，所述施工缝ⅱ内填充设有止水材料。

进一步，所述块巨石堆石层为压实的巨石和块石混合体；所述碎块石过渡层为压实的碎石和块石混合体，且其渗透系数大于0.01cm/s；所述碎石垫层为压实的级配碎石层，且其渗透系数为0.0001—0.01cm/s。

本发明还提出了一种岩溶漏斗水库，包括如上所述用于封堵岩溶漏斗的漏水通道的混凝土面板堆石封堵结构，所述混凝土面板堆石封堵结构与位于其上部的岩溶漏斗的周边岩体之间形成用于储水并经防渗漏处理的储水区；所述混凝土基座的底面和外侧面均与岩溶漏斗的周边岩体接触；所述储水区内设有用于泄洪的泄洪建筑物、用于取水的取水建筑物和用于放空储水区的放空建筑物；所述放空建筑物设置在所述储水区的底部，所述泄洪建筑物设置在所述储水区的上部，所述取水建筑物设置在所述储水区的中部。

进一步，所述泄洪建筑物的进水口底面高程等于或略低于所述储水区的正常水位高程；所述放空建筑物的进水口底面高程等于或略低于所述储水区的死水位高程；所述取水建筑物上连接设有输水管道，且所述取水建筑物的取水口高程位于所述储水区的死水位高程与正常水位高程之间。

本发明还提出了一种如上所述混凝土面板堆石封堵结构的建造方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）清除或治理危岩体：清除或治理混凝土面板堆石封堵结构顶面高程以上的危岩体；

2）开挖混凝土基座基坑：开挖混凝土基座基坑至设计高程，并清除或治理混凝土基座基坑边坡不稳定岩体；

3）施工块巨石堆石层：在岩溶漏斗的漏水通道内填筑巨石、块石体，并进行分层压实；

4）施工碎块石过渡层：在已施工的块巨石堆石层上填筑碎块石过渡层，并进行分层压实；

5）施工碎石垫层：在已施工的碎块石过渡层上填筑碎石垫层，并进行分层压实；

6）施工混凝土基座：在步骤2）中已施工的混凝土基座基坑内施工混凝土基座，并养护混凝土，防止开裂；

7）施工下层混凝土面板：在已施工的混凝土基座内施工位于碎石垫层上方的下层混凝土面板，并养护混凝土，防止开裂；

8）施工下层止水：在已施工的混凝土基座与下层混凝土面板间的施工缝ⅱ和下层混凝土面板内的施工缝ⅰ内填充止水材料；

9）施工上层混凝土面板：在已施工的混凝土基座内施工位于下层混凝土面板上方的上层混凝土面板，并养护混凝土，防止开裂；

10）施工上层止水：在已施工的混凝土基座与上层混凝土面板间的施工缝ⅱ和上层混凝土面板内的施工缝ⅰ内填充止水材料。

本发明的有益效果在于：

本发明的混凝土面板堆石封堵结构，采用从上至下依次设置的碎石垫层、碎块石过渡层和块巨石堆石层，并结合设置在碎石垫层上方的混凝土基座及混凝土面板，能够满足对岩溶漏斗的漏水通道进行封堵处理的技术要求，同时，碎石垫层、碎块石过渡层和块巨石堆石层可实现建筑材料就地取材，经济性好。

通过将混凝土面板设置为上层混凝土面板和下层混凝土面板两层，且将上层混凝土面板和下层混凝土面板上设置的施工缝ⅰ错位设置，使得封堵结构的防渗性能更好，使用寿命更长。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明岩溶漏斗水库实施例的结构示意图，具体的，省略了泄洪建筑物、取水建筑物和放空建筑物；

图2为本实施例岩溶漏斗水库的断面图；

图3为混凝土面板堆石封堵结构的结构示意图；

图4为混凝土面板堆石封堵结构建造方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1所示，为本发明岩溶漏斗水库实施例的结构示意图。本实施例的岩溶漏斗水库，包括如上用于封堵岩溶漏斗的漏水通道的混凝土面板堆石封堵结构2，混凝土面板堆石封堵结构2与位于其上部的岩溶漏斗的周边岩体1之间形成用于储水并经防渗漏处理的储水区3。储水区3内设有用于泄洪的泄洪建筑物、用于取水的取水建筑物和用于放空储水区的放空建筑物；放空建筑物设置在储水区的底部，泄洪建筑物设置在储水区的上部，取水建筑物设置在储水区的中部。

本实施例的混凝土面板堆石封堵结构2，包括沿岩溶漏斗的漏水通道的内壁环绕一周设置的混凝土基座4，混凝土基座4内设有用于封堵岩溶漏斗的漏水通道的混凝土面板，混凝土面板的下方设有碎石垫层5，碎石垫层5的下方设有碎块石过渡层6，碎块石过渡层6的下方设有块巨石堆石层7。本实施例的混凝土基座4的底面和外侧面均与岩溶漏斗的周边岩体接触。

本实施例的混凝土面板堆石封堵结构，采用从上至下依次设置的碎石垫层、碎块石过渡层和块巨石堆石层，并结合设置在碎石垫层上方的混凝土基座及混凝土面板，能够满足对岩溶漏斗的漏水通道进行封堵处理的技术要求，同时，碎石垫层、碎块石过渡层和块巨石堆石层可实现建筑材料就地取材，经济性好。

具体的，本实施例的混凝土面板包括上层混凝土面板8和位于上层混凝土面板8下方的下层混凝土面板9。本实施例的上层混凝土面板8和下层混凝土面板9均设有施工缝ⅰ10，施工缝ⅰ10内填充设有止水材料，本实施例设置在上层混凝土面板8的施工缝ⅰ和设置在下层混凝土面板9的施工缝ⅰ呈错位设置，不重合。通过将混凝土面板设置为上层混凝土面板8和下层混凝土面板9两层，且将上层混凝土面板8和下层混凝土面板9上设置的施工缝ⅰ10错位设置，使得封堵结构的防渗性能更好，使用寿命更长。当然，本实施例的混凝土基座4和混凝土面板之间设有施工缝ⅱ，施工缝ⅱ内填充设有止水材料。

进一步，本实施例的块巨石堆石层7为压实的巨石和块石混合体，具有压缩性低、抗剪强度高和透水性强的特点。本实施例的碎块石过渡层6为压实的碎石和块石混合体，且其渗透系数大于0.01cm/s，具有压缩性低和抗剪强度高的特点。碎石垫层为压实的级配碎石层，且其渗透系数为0.0001—0.01cm/s，具有压缩性低和抗剪强度高的特点。

进一步，泄洪建筑物的进水口底面高程等于或略低于储水区的正常水位高程；放空建筑物的进水口底面高程等于或略低于储水区的死水位高程；取水建筑物上连接设有输水管道，且取水建筑物的取水口高程位于储水区的死水位高程与正常水位高程之间。

本实施例的混凝土面板堆石封堵结构的建造方法，包括如下步骤：

1）清除或治理危岩体：清除或治理混凝土面板堆石封堵结构顶面高程以上的危岩体；

2）开挖混凝土基座基坑：开挖混凝土基座基坑至设计高程，并清除或治理混凝土基座基坑边坡不稳定岩体；

3）施工块巨石堆石层：在岩溶漏斗的漏水通道内填筑巨石、块石体，并进行分层压实；

4）施工碎块石过渡层：在已施工的块巨石堆石层7上填筑碎块石过渡层6，并进行分层压实；

5）施工碎石垫层：在已施工的碎块石过渡层6上填筑碎石垫层5，并进行分层压实；

6）施工混凝土基座：在步骤2）中已施工的混凝土基座基坑内施工混凝土基座4，并养护混凝土，防止开裂；

7）施工下层混凝土面板：在已施工的混凝土基座4内施工位于碎石垫层5上方的下层混凝土面板9，并养护混凝土，防止开裂；

8）施工下层止水：在已施工的混凝土基座4与下层混凝土面板9间的施工缝ⅱ和下层混凝土面板9内的施工缝ⅰ10内填充止水材料；

9）施工上层混凝土面板：在已施工的混凝土基座4内施工位于下层混凝土面板9上方的上层混凝土面板8，并养护混凝土，防止开裂；

10）施工上层止水：在已施工的混凝土基座4与上层混凝土面板8间的施工缝ⅱ和上层混凝土面板8内的施工缝ⅰ10内填充止水材料。

本实施例的岩溶漏斗水库，采用混凝土面板堆石封堵结构封堵岩溶漏斗天然排水通道，并在混凝土面板堆石封堵结构和位于其上部的岩溶漏斗的周边岩体之间形成用于储水并经防渗漏处理的储水区，使得岩溶漏斗具备了储存地表水形成水库的条件；放空建筑物可以放空水库，以便检修库区的各类建筑物；泄洪建筑物可以及时排走多余来水，以确保水库安全运行；取水建筑物可与输水管道连接，取水用于生产、生活；另外，由于岩溶漏斗周边的污染源有限、水土流失问题不严重，因此，岩溶漏斗水库的泥沙淤积问题不突出，水库水质也较好。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。