一种整体式反滤排水体在工程中的应用
2014-11-09王建军
王建军 任 苇
(1.西安有色冶金设计研究院,陕西西安 710001;2.国家电力顾问集团西北勘测设计研究院,陕西西安 710065)
1 背景概述
公路边坡挡墙及水利工程中,需要广泛采用反滤及排水材料,最早常采用级配砂砾料的方法,按照反滤准则,经过计算不同分层土料粒径,分层铺设[1],设计及施工难度大;反滤土工布出现后,常常将反滤土工布包裹在排水管外部,起到反滤排水作用,但在实际施工工程中,常常出现反滤布撕裂、空洞等问题,反滤效果难以保证。
根据SL/T 225-98水利水电工程土工合成材料应用技术规范要求,土工材料可以替代传统的反滤及排水材料[2],但对于水力坡降较大,已发生渗透破坏的重要设施,必须严格按照该规范要求的保土性、透水性、防堵性原则,提出了一整套反滤土工布选用的方法。
2 整体式反滤排水体的技术特点
在此基础上,本文介绍一种整体式反滤排水体,即将排水管和土工布反滤有机结合在一起,作为一个工业制成品来整体发挥作用,有利于工程施工的进度、质量保证。按照排水方向可以分为水平、竖向两种。
水平排水管体的管壁为夹层式结构的管壁,内外管壁间为土工布层,管内壁和管外壁上均设置有便于透水的径向通孔,如图1所示。
图1 水平整体式反滤排水体示意图
竖向整体式反滤排水体,见图2,在排水管体的进口设置夹层式结构过滤挡板,内板与外板之间设置土工布层夹层,内、外板上均设置有便于透水的透水通道。
以上两种水平、竖向反滤排水体,既保证了排水通畅,又防止管外土体细颗粒流出而造成渗透破坏。
这种结构的整体式反滤排水体可以应用于新建公路边坡挡墙、水利工程消力池排水孔;也可以应用于矿山工程的挡土墙以及尾矿设施。
对于竖向整体式反滤排水体,已建公路边坡挡墙、水利工程消力池排水孔失效时,可在这种排水管体的管壁外压裹一层膨胀止水层,见图2。
图2 竖向整体式反滤排水体示意图(外裹膨胀止水层)
具体实施时首先要清理失效排水孔,使排水保证通畅;再将外压裹膨胀止水层的这种整体式反滤排水体塞入,必要时应向孔内注水,使膨胀止水层膨胀与四周结合紧密,即可发挥反滤排水的作用。
整体式反滤排水体在消力池以及公路挡墙中的应用如图3所示。
图3 整体式反滤排水体在消力池、公路挡墙应用
3 整体式反滤排水体的应用前景
整体式反滤排水体将排水管和土工布反滤有机结合在一起,反滤布可依据SL/T 225-98水利水电工程土工合成材料应用技术规范要求,按照保土性、透水性、防堵性原则选用,作为一个工业制成品的整体发挥作用,可用于新建或已建公路边坡挡墙、水利工程消力池排水孔、矿山工程。整体式反滤排水体具有安装简便,可根据工程具体情况分阶段布置,有利于工程施工的进度、施工质量有保证。
[1]SL 265-2001,水闸设计规范[S].
[2]SL/T 225-98,水利水电工程土工合成材料应用技术规范[S].
[3]GB 50290-1998,土工合成材料应用技术规范[S].