本發(fā)明涉及到一種攔砂壩結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種用土工格柵加筋水泥改性土包蓋的攔沙壩及施工方法。

背景技術(shù)：

崩崗現(xiàn)象是一種熱帶花崗巖地區(qū)的常見水土流失災(zāi)害。大雨和暴雨作用下，崩崗區(qū)的沖溝中常會(huì)發(fā)生小型稀性泥沙流災(zāi)害，泥沙沖毀坡地并直接淤埋沖溝出口區(qū)的耕地、農(nóng)田、水溝及道路設(shè)施，危害農(nóng)田、果園、水利及交通設(shè)施。攔沙壩是指在溝道中以攔蓄山洪及泥石流中固體物質(zhì)為主要目的的攔擋建筑物，是崩崗治理中常用來攔擋沖溝中泥砂物質(zhì)的主要攔排工程措施之一。

崩崗治理中常用的攔沙壩以重力壩為主，可分為土壩、干砌石壩、漿砌石壩、土石混合壩等壩型。但對于花崗巖殘積土地區(qū)的崩崗治理來說，由于花崗巖殘積土以砂粒土為主，修筑土壩不能直接用花崗巖殘積土作為筑壩土料，需外運(yùn)大量黏性土，從而使得用土壩作為攔沙壩變得不經(jīng)濟(jì)。此外，當(dāng)修筑高度大于10m的攔砂壩時(shí)，土壩的設(shè)計(jì)寬度變得很大，使得庫容大為減少，也會(huì)影響土壩的攔沙效益；而需用石料的漿砌石壩等壩型則需應(yīng)用大量石料，且施工難度大，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，需大量人工工資，造成該類攔砂壩的施工成本比土壩更高。目前，治理成本高，施工難度大，是造成我國大部分花崗巖地區(qū)崩崗難以采用工程方法治理的主要原因。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的旨在提供一種用土工格柵加筋水泥改性土包蓋的攔沙壩及施工方法，采用花崗巖殘積土土料作為筑壩材料，并能采用簡易的筑壩施工方法，在提高施工速度的同時(shí)大大降低了攔砂壩的建設(shè)成本和施工難度。

為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種用土工格柵加筋水泥改性土包蓋的攔沙壩，包括壩體，其中所述壩體包括由花崗巖殘積土填筑壓實(shí)形成的填芯、包裹填芯的包蓋層，所述的包蓋層由土工格柵包裹的水泥改性土疊合而成。

上述的攔沙壩，在壩體的頂部設(shè)有傾斜設(shè)置的鋼筋混凝土排水管；鋼筋混凝土排水作為獨(dú)立的排水系統(tǒng)將水排入壩外部的排水溝中，可以防止沖溝中洪水對壩頂水泥改性土的沖刷破壞。

上述的攔砂壩，在填芯的底部設(shè)有滲水排水層，該滲水排水層向外延伸至壩體坡面；由于花崗巖殘積土透水性好，為防止入滲水影響壩中填芯花崗巖殘積土層的抗剪強(qiáng)度，滲水排水層能夠疏干從包蓋層滲至花崗巖殘積土中的地下水，確保壩體的長期穩(wěn)定。滲水排水層由防滲土工布、排水板和透水土工布組成。

上述的攔砂壩，所述的水泥改性土由水泥與花崗巖殘積土按8%配比路拌而成。

上述的攔砂壩，分布于壩體壩基和頂部的包蓋層厚度不小于2m。

上述的攔砂壩，分布于壩體兩側(cè)的包蓋層厚度不小于4m。

一種用土工格柵加筋水泥改性土包蓋的攔沙壩的施工方法，其特征包括以下步驟：

1）按攔沙壩設(shè)計(jì)的寬度從沖溝底面開挖，形成開挖區(qū)；建筑攔沙壩的目的就是攔堵泥石流通過沖溝流出至路面，攔沙壩設(shè)置于沖溝路線上的某一處，攔沙壩的基礎(chǔ)開挖是從此位置的地面開挖，即是沖溝底面；

2）在開挖區(qū)上鋪滿玻璃纖維的土工格柵，預(yù)留有多出來的土工格柵卷好放在開挖區(qū)的側(cè)邊；

3）按水泥與花崗巖殘積土的重量比為8%的比例通過挖掘機(jī)路拌為水泥改性土，將水泥改性土鋪設(shè)在開挖區(qū)上，并用挖掘機(jī)進(jìn)行壓實(shí)形成壓實(shí)層；

4）將步驟二中卷好放在攔砂壩側(cè)邊的土工格柵打開、反包攤鋪在壓實(shí)層上，將水泥改性土包裹；

5）重復(fù)步驟二至步驟四形成多個(gè)土工格柵包裹的水泥改性土，將多個(gè)土工格柵包裹的水泥改性土疊合以組成壩體的壩基包蓋層；

6）在壩體上方留出包邊寬度，在該包邊寬度范圍內(nèi)，參照步驟二至步驟四形成多個(gè)土工格柵包裹的水泥改性土，將多個(gè)土工格柵包裹的水泥改性土疊合，并采用單層支撐模板的方式組成壩體上部的側(cè)邊包蓋層；填芯層（無土工格柵加筋）為中部，兩邊為包邊層（有土工格柵加筋），包邊層的寬度為包邊寬度；而單層支撐摸板就是模板，在邊坡較陡的部位施工加筋土?xí)r，如果不用模板，填土下落會(huì)無法形成陡坡面，在臨空面上加一模板，以形成所需足壩上部坡面的坡率（1:0.5~1:0.25）的要求。

7）在壩體中保留壩體下方的包邊寬度，在填芯的填筑寬度范圍內(nèi)分兩次直接虛鋪花崗巖殘積土填料，并分別壓實(shí)以完成填芯填筑的施工；

8）在壩體下方的包邊寬度范圍內(nèi)，參照步驟2至步驟4形成多個(gè)土工格柵包裹的水泥改性土，將多個(gè)土工格柵包裹的水泥改性土疊合，并采用挖掘機(jī)挖斗反拍修坡的方式組成壩體下部的側(cè)邊包蓋層；采用挖掘機(jī)挖斗反拍修坡能確保滿足壩下部陡坡坡率（1:1.5~1:1）的要求。

9）在壩體頂部包蓋層的寬度范圍內(nèi)，參照步驟2至步驟4形成多個(gè)土工格柵包裹的水泥改性土，將多個(gè)土工格柵包裹的水泥改性土疊合以組成壩體的頂部包蓋層。

上述的施工方法，在步驟九中，壩體的頂部包蓋層內(nèi)安裝有鋼筋混凝土排水管。

上述的施工方法，鋪設(shè)土工格柵的步驟中，每兩塊土工格柵之間塔接的長度不小于0.5m。

上述的施工方法，所述包邊寬度不小于4m。

本發(fā)明將花崗巖殘積土水泥改性土的強(qiáng)度高、不易開裂等特性與土工格柵加筋結(jié)構(gòu)施工簡易、整體性好的特性相結(jié)合，形成了一種土工格柵加筋水泥改性土的填筑層，并以此構(gòu)成攔沙壩的包蓋層，這種包蓋層替代使用外運(yùn)的黏性土，大大減少了生產(chǎn)成本，而該水泥改性土相對于黏性土，更具有強(qiáng)度高、剛度大的優(yōu)點(diǎn)；攔沙壩的填芯可以直接由工地現(xiàn)成的花崗巖殘積土填筑壓實(shí)而成，由于填芯的填筑方量遠(yuǎn)大于包蓋層的土工格柵加筋水泥改性土的填筑方量，并且花崗巖殘積土填筑壓實(shí)的施工簡易、速度快且修筑成本低，此舉可大大降低整個(gè)攔沙壩的施工建設(shè)難度和建設(shè)成本；

本發(fā)明采用土工格柵加筋水泥改性土作為包蓋層，提高了壩體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，取代現(xiàn)有技術(shù)的局限性，可以將壩體修建得較陡，大為縮短整個(gè)壩體的寬度，從而節(jié)省土方用量，增大了庫容量，提高了施工速度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明攔沙壩的大樣圖；

圖2為本發(fā)明攔砂壩的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1為壩體，11為填芯，12為包蓋層，12a為土工格柵，12b為水泥改性土，2為鋼筋混凝土排水管，3為滲水排水層。

具體實(shí)施方式

如圖1、圖2所示，本發(fā)明的一種用土工格柵加筋水泥改性土包蓋的攔沙壩，包括壩體1，壩體1包括由花崗巖殘積土填筑壓實(shí)形成的填芯11、包裹填芯11的包蓋層12，包蓋層12由土工格柵12a包裹的水泥改性土12b疊合而成；在壩體1的頂部設(shè)有傾斜設(shè)置的鋼筋混凝土排水管2；在填芯11的底部設(shè)有滲水排水層3，該滲水排水層3向外延伸至壩體1坡面；水泥改性土12b由水泥與花崗巖殘積土按8%配比路拌而成。分布于壩體壩基和頂部的包蓋層12厚度不小于2m，分布于壩體兩側(cè)的包蓋層12厚度不小于4m。

本發(fā)明的一種用土工格柵加筋水泥改性土包蓋的攔沙壩的施工方法，包括以下步驟：

步驟一，按攔沙壩設(shè)計(jì)的寬度從沖溝底面開挖，開挖深度11不小于2m，形成開挖區(qū)；

步驟二，選取6m幅寬的玻璃纖維的土工格柵12a（極限抗拉強(qiáng)度不小于80kn/m）,按每塊兩倍攔沙壩設(shè)計(jì)寬度加1.5m的長度進(jìn)行裁剪好；將單塊土工格柵21a按橫向往開挖區(qū)沿邊一直鋪設(shè)至邊線，預(yù)留有多出來的土工格柵12a卷好放在開挖區(qū)的兩側(cè)；人后往縱向鋪設(shè)其余各單塊玻璃纖維的土工格柵12a直至整個(gè)開挖區(qū)被土工格柵12a滿鋪，并注意保證每兩塊玻璃纖維的土工格柵12a之間塔接長度不小于0.5m；

步驟三，將開挖土料灑水至軟可塑狀態(tài)，按水泥與花崗巖殘積土的重量比為8%的比例將水泥均勻?yàn)⒃跒⑺蟮耐亮仙?，用挖掘機(jī)進(jìn)行路拌施工，以路拌好的水泥改性土12b處于硬可塑狀態(tài)為準(zhǔn)；將水泥改性土12b鋪設(shè)在開挖區(qū)上，虛鋪厚度約為70cm，采用挖掘機(jī)進(jìn)行壓實(shí)形成壓實(shí)層，壓實(shí)遍數(shù)不少于6遍，厚度應(yīng)保證不大于50cm；

步驟四，壓實(shí)完成后將卷好放在開挖區(qū)兩側(cè)的玻璃纖維的土工格柵12a打開、反包攤鋪滿在水泥改性土12b的壓實(shí)層上，反向張拉緊至壩中線后再用連接棒將其連接；

步驟五，重復(fù)步驟二至步驟四形成多個(gè)土工格柵12a包裹的水泥改性土12b，將多個(gè)土工格柵12a包裹的水泥改性土12b疊合以組成壩體的壩基包蓋層12；

步驟六，在壩體1上方留出包邊寬度，在該包邊寬度范圍內(nèi)，重復(fù)參照步驟二至步驟四形成多個(gè)土工格柵12a包裹的水泥改性土12b，將多個(gè)土工格柵12a包裹的水泥改性土12b疊合，并采用單層支撐模板的方式組成壩體上部的側(cè)邊包蓋層12；

步驟七，在壩體1中保留壩體下方的包邊寬度，在填芯11的填筑寬度范圍內(nèi)分兩次直接虛鋪花崗巖殘積土填料約35cm厚，并分兩次采用挖掘機(jī)進(jìn)行壓實(shí)，每次壓實(shí)遍數(shù)不少于6遍，總厚度應(yīng)保證不大于50cm；

步驟八，在壩體1下方的包邊寬度范圍內(nèi)，參照步驟2至步驟4形成多個(gè)土工格柵12a包裹的水泥改性土12b，將多個(gè)土工格柵12a包裹的水泥改性土12b疊合，并采用挖掘機(jī)挖斗反拍修坡的方式組成壩體下部的側(cè)邊包蓋層12；

步驟九，在壩體頂部包蓋層12的寬度范圍內(nèi)，留出壩上部的2m~3m，參照步驟2至步驟4形成多個(gè)土工格柵12a包裹的水泥改性土12b，將多個(gè)土工格柵12a包裹的水泥改性土12b疊合以組成壩體的頂部包蓋層12；壩體的頂部包蓋層12內(nèi)安裝有鋼筋混凝土排水管2；在鋼筋混凝土排水管2附近的水泥改性土填筑時(shí)用人工將其搗密，即可完成土木格柵加筋水泥改性土的包蓋層填筑。

綜上所述，本發(fā)明已如說明書及圖示內(nèi)容制成實(shí)際成品，在廣佛肇高速公路德慶段多次工程測試，從測試的效果看，可證明本發(fā)明能達(dá)到其所預(yù)期之目的，實(shí)用性價(jià)值乃無庸置疑。以上所舉實(shí)施例僅用來方便舉例說明本發(fā)明，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，若在不脫離本發(fā)明所提技術(shù)特征的范圍內(nèi)，利用本發(fā)明所揭示技術(shù)內(nèi)容所作出局部更動(dòng)或修飾的等效實(shí)施例，并且未脫離本發(fā)明的技術(shù)特征內(nèi)容，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)特征的范圍內(nèi)。