多層結構水池的製作方法
2023-05-30 02:57:06
專利名稱：多層結構水池的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及水利工程、土地整治工程的水源工程技術領域，具體涉及一種多層結構水池。
背景技術：
水池是乾旱、山丘等缺水區域解決人畜飲水和農田灌溉的一種重要水源工程設施。近年來，隨著經濟、社會的快速發展，我國對水利工程和土地整治工程的投資逐年增大，水池作為兩大類工程的重要工程內容，在實際工程項目中的應用越來越廣泛。傳統的水池結構有鋼筋混凝土結構、灰土結構、磚砌結構、漿砌石結構等，相比之下，鋼筋混凝土結構造價較高；灰土結構要求地基穩定且透水性差；磚砌結構、眾砌石結構抵抗外力破壞的能力較弱，難以適應複雜地質基礎條件。面對錯綜複雜的地形、地質和地貌條件，傳統技術已不能完全滿足實際的工程需求，如:在軟地基或具有「溼脹幹縮」特性的膨脹土等不良地基上建設水池時，傳統的水池結構技術均存在較大弊端。實踐證明，修建在不良地基條件下的混凝土結構、灰土結構、磚砌結構、漿砌石結構水池在運行過程中均出現不同程度的開裂、塌陷等不適應性，導致水池滲漏，失去其正常的功能，造成水池壽命縮短，投入資金浪費和區域農業基礎設施緊缺的結果。導致水池開裂、塌陷、漏水的原因很多，既有設計、施工和地質方面的原因，也有施工材料、混凝土配合比、混凝土空隙等方面的原因。本實用新型基於對軟地基、膨脹土等不良地質基礎特性的調查、分析和研究，結合工程試驗、實踐，提出了多層結構水池的設計，其主要是從兩個方面考慮:一是採用新的結構設計措施；二是增加使用新型的防水材料。
發明內容為克服現有技術的·水池存在排除基礎內土壤水、降低基礎氣壓、防滲漏、抵抗地基變形較差的缺陷和不足，本實用新型提供一種多層結構水池。本實用新型所述的多層結構水池，包括水池、進水管、取水管、溢流管、凹形衝砂槽、衝砂管、壓頂區域，水池的底部位於地面以下，水池側壁開挖面的最高處向非開挖一側的地面延伸部分設置有壓頂區域；水池側壁上部設置有進水管、溢流管，水池側壁下部設置有取水管，水池底面中部設置有凹形衝砂槽，凹形衝砂槽的頂面與水池底平面平齊，凹形衝砂槽的底部位於水池底平面下方，凹形衝砂槽的出水口連接有衝砂管，進水管、取水管和衝砂管上均設置有閥門，在水池底面下方設置有地下排水層，在地下排水層上、水池側壁的開挖面上和壓頂區域上依次設置有連為一體的基礎墊層、防滲層和保護層；所述的地下排水層的結構是:在沿水池側壁開挖面的最低處下方設置有環狀地下排水暗溝，在水池底部開挖面下方設置有至少一條線狀地下排水暗溝，線狀地下排水暗溝的兩端與環狀地下排水暗溝聯通，環狀地下排水暗溝和線狀地下排水暗溝均為反濾水結構，環狀地下排水暗溝的出水口連接地下排水管；凹形衝砂槽的底部位於一條線狀地下排水暗溝的上方，凹形衝砂槽的內空向外的三面依次分布的保護層、防滲層和基礎墊層均隨凹形衝砂槽的形狀呈凹形。[0007]所述的環狀地下排水暗溝和線狀地下排水暗溝的反濾水結構是級配石填築結構或是塊石幹砌為U型並在其內空填充碎石的結構或是磚塊幹砌為U型並在其內空填充碎石的結構。所述的基礎墊層為孔隙結構；所述的防滲層為防水材料結構；所述的保護層為砼結構。所述的基礎墊層的孔隙結構是預製帶孔砼結構或現澆帶孔砼結構；所述的防滲層的防水材料結構是膨潤土複合防水毯或複合土工膜或防水板；所述的保護層的砼結構是現澆C20砼結構。所述的多層結構水池側壁內側設置有臺梯，多層結構水池頂面周邊設置有防護圍欄和標識牌，便於對水池進行維護和管理。本實用新型的有益效果是:本實用新型的設計打破了傳統水池的設計思路，設計方法從防止地基變形、防止水池四周土壤水分變化帶來的土壤孔隙水壓力造成水池側壁崩塌、防止水池滲漏、防止水池上部風沙吹蝕、人畜破壞等多角度、多方位、多因素考慮，在水池底面下方設置有地下排水層，在地下排水層上、水池側壁的開挖面上和壓頂區域上自下而上依次設置有連為一體的基礎墊層、防滲層和保護層，各層次共同組成一個整體的結構，能夠有效地排除地下水、基礎內土壤水，降低了基礎孔隙水壓力、有效地防滲漏、抵抗基礎變形，尤其是克服了在軟地基和具有「溼脹幹縮」特性的膨脹土等不良地質基礎條件下修建水池中容易出現的開裂、塌陷、漏水等問題。本實用新型構思巧妙，設計合理、具有抵抗地基變形、降低基礎孔隙水壓力以及排除基礎內土壤水能力強，結構安全，穩定性高，蓄水防滲效果好、工程造價低、設施壽命長、適用範圍廣及施工簡單等優點，應用前景十分廣闊。具體可以由以下結構體現:通過在水 池底面下方設置地下排水層，且地下排水層採用環狀和線狀的排水暗溝，形成網狀排水暗溝，排水暗溝內部採用反濾水結構，能及時排除基礎地下水，減小因基礎含水量變化而導致水池底部變形，提高抵抗地基變形的能力。在地下排水層上和水池側壁開挖面上連為一體地設置基礎墊層，能有效降低因降雨之後水池側壁的土壤孔隙水壓力，防止水池側壁崩塌的發生，進一步強化了基礎的抗變形能力、水池的穩定性，增強了整體水池的安全穩定性。在基礎墊層上，整體設置有新型防水材料的防滲層，用於防止水池滲漏，強化了水池的積蓄水能力。在防滲層之上又整體設置有保護層，用於防禦風沙吹蝕、人畜破壞、紫外線輻射、風力掀動等對防滲層的不良影響，從而防止防滲層變形、老化，在保障水池正常運行的基礎上，更好地保護水池的性能、延長水池壽命。本實用新型工程造價低，造價僅為同等條件下等容積鋼筋混凝土結構水池造價的1/5 1/3，性價比較高，效益明顯。本實用新型的施工以現澆、鋪設為主，不涉及鋼筋制安、砌體砌築等複雜工藝，施工工藝相對簡單，使用壽命較長，既適用於軟地基、膨脹土等不利地質地基條件的區域，也適用於普通結構水池適用的一般區域，適用範圍非常廣泛。
[0019]圖1是本實用新型的平面示意圖。圖2是本實用新型的斷面結構示意圖。圖3是圖1中A-A剖面圖。圖4是圖1中B-B剖面圖。圖5是圖1中C-C剖面圖。圖6是圖1中D-D剖面圖。圖中各標記依次是:1 一地下排水層；2—基礎墊層；3—防滲層；4一保護層；5—進水管；6—取水管；7—溢流管；8—凹形衝砂槽；9一衝砂管；10—臺梯；11 一環狀地下排水暗溝；12—線狀地下排水暗溝；13—地下排水管；14一壓頂區域。
具體實施方式
結合圖1-圖6，本實用新型提供的一種多層結構水池的底部位於地面以下，水池側壁開挖面的最高處向非開挖一側的地面延伸部分設置有壓頂區域14 ;水池側壁上部設置有進水管5、溢流管7，水池側壁下部設置有取水管6，在水池底面下方設置有地下排水層1，在地下排水層I上、水池側壁的開挖面上和壓頂區域14上均依次設置有連為一體的基礎墊層2、防滲層3和保護層4 ;所述的地下排水層I的結構是:在沿水池側壁開挖面的最低處下方設置有環狀地下排水暗溝11，在水池底部開挖面下方設置有至少一條線狀地下排水暗溝12，線狀地下排水暗溝12的兩端與環狀地下排水暗溝11聯通，環狀地下排水暗溝11和線狀地下排水暗溝12均為反濾水結構，所述的反濾水結構採用磚塊幹砌為U型並在其內空填充碎石的結構；環狀地下 排水暗溝11的出水口連接地下排水管13 ;水池底面中部設置有凹形衝砂槽8，凹形衝砂槽8的頂面與水池底平面平齊，凹形衝砂槽8的底部位於水池底平面下方並在一條線狀地下排水暗溝12的上方，凹形衝砂槽8的內空向外的三面(凹形衝砂槽8內的左壁、右壁、底面向外的面)依次分布的保護層4、防滲層3和基礎墊層2均隨凹形衝砂槽8的形狀呈凹形(如圖3A-A剖面圖所示)，凹形衝砂槽8的出水口連接有衝砂管9 ;進水管5、取水管6和衝砂管9上均設置有閥門；所述的基礎墊層2為孔隙結構，所述的孔隙結構採用現澆C15帶孔砼結構；所述的防滲層3為防水材料結構，所述的防水材料結構採用膨潤土複合防水毯；所述的保護層4為砼結構，所述的砼結構採用現澆C20砼結構。在水池側壁內側設置有臺梯10，水池頂面周邊設置防護圍欄和標識牌。上述環狀地下排水暗溝11和線狀地下排水暗溝12的反濾水結構還可以是級配石填築結構或是塊石幹砌為U型並在其內空填充碎石的結構；所述的基礎墊層2還可以採用預製帶孔砼結構；所述的防滲層3還可以採用複合土工膜或防水板。對於地質基礎條件較差、地下來水多的地區，在地下排水層I可增加線狀地下排水暗溝12的數量，以利於及時排走地下來水，保障水池的安全穩定。
權利要求1.多層結構水池，包括水池、進水管、取水管、溢流管、凹形衝砂槽、衝砂管、壓頂區域，水池的底部位於地面以下，水池側壁開挖面的最高處向非開挖一側的地面延伸部分設置有壓頂區域；水池側壁上部設置有進水管、溢流管，水池側壁下部設置有取水管，水池底面中部設置有凹形衝砂槽，凹形衝砂槽的頂面與水池底平面平齊，凹形衝砂槽的底部位於水池底平面下方，凹形衝砂槽的出水口連接有衝砂管，進水管、取水管和衝砂管上均設置有閥門，其特徵是:在水池底面下方設置有地下排水層(1)，在地下排水層(I)上、水池側壁的開挖面上和壓頂區域(14)上依次設置有連為一體的基礎墊層(2)、防滲層(3)和保護層(4)；所述的地下排水層(I)的結構是:在沿水池側壁開挖面的最低處下方設置有環狀地下排水暗溝(11)，在水池底部開挖面下方設置有至少一條線狀地下排水暗溝(12)，線狀地下排水暗溝(12)的兩端與環狀地下排水暗溝(11)聯通，環狀地下排水暗溝(11)和線狀地下排水暗溝(12)均為反濾水結構，環狀地下排水暗溝(11)的出水口連接地下排水管(13);凹形衝砂槽(8)的底部位於一條線狀地下排水暗溝(12)的上方，凹形衝砂槽(8)的內空向外的三面依次分布的保護層(4)、防滲層(3)和基礎墊層(2)均隨凹形衝砂槽(8)的形狀呈凹形。
2.根據權利要求1所述的多層結構水池，其特徵是:所述的環狀地下排水暗溝(11)和線狀地下排水暗溝(12)的反濾水結構是級配石填築結構或是塊石幹砌為U型並在其內空填充碎石的結構或是磚塊幹砌為U型並在其內空填充碎石的結構。
3.根據權利要求1所述的多層結構水池，其特徵是:所述的基礎墊層(2)為孔隙結構；所述的防滲層(3)為防水材料結構；所述的保護層(4)為砼結構。
4.根據權利要求3所述的多層結構水池，其特徵是:所述的基礎墊層(2)的孔隙結構是預製帶孔砼結構或現澆帶孔砼結構；所述的防滲層(3)的防水材料結構是膨潤土複合防水毯或複合土工膜或防水板；所述的保護層(4)的砼結構是現澆C20砼結構。
5.根據權利要求1至4中任一權利要求所述的多層結構水池，其特徵在於:水池側壁內側設置有臺 梯(10)，水池頂面周邊設置有防護圍欄和標識牌。
專利摘要本實用新型涉及一種多層結構水池。該水池的底部位於地面以下，水池側壁開挖面的最高處向非開挖一側的地面延伸部分設置有壓頂區域；該水池主要在水池底面下方設置有地下排水層，在地下排水層上、水池側壁的開挖面上和壓頂區域上依次設置有連為一體的基礎墊層、防滲層和保護層；地下排水層是在沿水池側壁開挖面的最低處下方設置環狀地下排水暗溝，在水池底部開挖面下方設置有至少一條線狀地下排水暗溝，線狀地下排水暗溝的兩端與環狀地下排水暗溝聯通，環狀地下排水暗溝的出水口連接地下排水管。本實用新型構思巧妙，設計合理，具有抵抗地基變形能力強、穩定性高、蓄水防滲效果好、工程造價低、設施壽命長、適用範圍廣及施工簡單等優點。
文檔編號E02D27/38GK203113863SQ20132015317
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月31日 優先權日2013年3月31日
發明者餘建新, 鄭宏剛, 廖曉虹, 張建生, 陳運春, 劉淑霞, 廖麗君, 張川, 龔濤, 段澤文 申請人:雲南農業大學