石灰?guī)r地區(qū)避開溶洞修建水庫的方法及其修建的水庫結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明通過在石灰?guī)r溝壑溝底其中一側(cè)的坡部開設(shè)與溝頂齊平的平基面，在平基面上開設(shè)向下凹陷的水庫基坑，對(duì)水庫基坑的庫墻和庫底整平之后檢查水庫基坑內(nèi)和集雨面積內(nèi)的溶洞口，并對(duì)檢查出的溶洞口進(jìn)行封閉，但是溝底靠近水庫基坑的溶洞口預(yù)留1?5個(gè)不封堵，最后對(duì)水庫基坑的內(nèi)壁封閉，從而提供了一種石灰?guī)r地區(qū)避開溶洞修建水庫的方法及其修建的水庫結(jié)構(gòu)，為石灰?guī)r地區(qū)利用水庫進(jìn)行蓄水提供了切實(shí)可行的方案，具有構(gòu)思巧妙、實(shí)施容易、投資少、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高等特點(diǎn)。
【專利說明】
石灰?guī)r地區(qū)避開溶洞修建水庫的方法及其修建的水庫結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種石灰?guī)r地區(qū)避開溶洞修建水庫的方法及其修建的水庫結(jié)構(gòu)，主要用于在石灰?guī)r基層上修建水庫進(jìn)行蓄水。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，水庫主要是指在山溝或河流的狹口處建造攔河壩形成的人工湖泊。水庫建成后，可起防洪、蓄水灌溉、供水、發(fā)電、養(yǎng)魚等作用。對(duì)于缺水地區(qū)，修建水庫蓄水是最直接有效的農(nóng)田灌溉解決方案。但是，對(duì)于石灰?guī)r地區(qū)，由于受到地下水的長(zhǎng)期溶蝕，石灰?guī)r里不溶性的碳酸鈣與水和二氧化碳反應(yīng)轉(zhuǎn)化為微溶的碳酸氫鈣，長(zhǎng)此以往在地下形成溶洞。
[0003]石灰?guī)r地區(qū)，地表顯見的溶洞口很少，百分之九十以上的溶洞口均位于地表以下
3-30米深處。并且，由于其特殊的形成條件，石灰?guī)r地區(qū)的溶洞主要集中在山溝溝底。然而，由于長(zhǎng)年的積累，溝底均覆蓋有至少10米厚的泥土，溶洞口埋藏在泥土下不易發(fā)現(xiàn)。并且，溝底的溶洞口情況復(fù)雜，具有數(shù)量多、密度大、堵塞困難等特點(diǎn)。因此，石灰?guī)r地區(qū)通常是修建水庫的禁區(qū)，目前并沒有基于石灰?guī)r基層修建水庫的切實(shí)可行的方法，該地區(qū)的缺水問題不能得到有效的解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一在于提供一種石灰?guī)r地區(qū)避開溶洞修建水庫的方法，用于在石灰?guī)r基層上修建水庫，解決石灰?guī)r山溝的蓄水難題。
[0005]本發(fā)明解決技術(shù)問題之一的技術(shù)方案如下:一種石灰?guī)r地區(qū)避開溶洞修建水庫的方法，包括石灰?guī)r溝壑地貌，該地貌包括泥土層厚度超過5米的溝底和溝底兩邊的坡部，包括以下步驟，
[0006]步驟一、平基，在其中一個(gè)坡部開挖水平的平基面，所述平基面與溝底的頂面齊平；
[0007]步驟二、開挖水庫基坑，在平基面上開挖向下凹陷的水庫基坑；
[0008]步驟三、整平，對(duì)水庫基坑的庫墻和庫底進(jìn)行整平；
[0009]步驟四、溶洞口封堵，利用地質(zhì)雷達(dá)對(duì)庫墻和庫底進(jìn)行溶洞口檢查，對(duì)于洞口掩藏深度小于洞口直徑的溶洞口，開挖之后進(jìn)行混凝土封堵;并通過視覺觀察對(duì)集雨面積地表顯見的溶洞口進(jìn)行檢查，對(duì)集雨面積檢查出的溶洞口進(jìn)行混凝土封堵;但是，溝底靠近水庫基坑的溶洞口預(yù)留1-5個(gè)不封堵；
[0010]步驟五、水庫基坑內(nèi)壁封閉，
[0011]如果水庫基坑跨越多個(gè)石灰?guī)r層，使水庫基坑的內(nèi)壁存在水縫，則在水庫基坑的庫墻和庫底均澆筑混凝土層封閉；
[0012]如果水庫基坑的內(nèi)壁不存在石灰?guī)r層之間的水縫，則對(duì)庫墻和庫底噴水泥砂漿封閉。
[0013]本發(fā)明通過在溝底其中一側(cè)的坡部開設(shè)與溝頂齊平的平基面，在平基面上開設(shè)向下凹陷的水庫，在水庫內(nèi)壁覆蓋混凝土，從而提供了一種石灰?guī)r地區(qū)避開溶洞修建水庫的方法，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014]—、直接避開了石灰?guī)r溝底復(fù)雜的、大量的溶洞口，并且在坡部開挖平基面使坡部的開挖深度往往大于30米，超過了溶洞口出現(xiàn)的深度，即使坡部有少量的溶洞口，開挖和后續(xù)的檢查可及時(shí)發(fā)現(xiàn)并堵塞，避免了大量的溶洞口查找和堵塞工作，為石灰?guī)r地區(qū)修建水庫蓄水提供了切實(shí)可行的方法，可以有效地解決該地區(qū)缺水問題；
[0015]二、開挖平基面和水庫基坑的過程中，產(chǎn)生大量的石灰石工程棄渣，可作為優(yōu)質(zhì)的建筑材料，加工成石灰石碎石后具有現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，出售該石灰石碎石獲得的收益可補(bǔ)貼水庫開挖的支出，極大地降低了水庫修建的成本；
[0016]三、這樣在石灰?guī)r坡部開挖形成水庫，當(dāng)蓄水超過庫容時(shí)，溢出的水可以通過溝底疏導(dǎo);并且，溝底靠近水庫的溶洞口預(yù)留1-5個(gè)，可用于泄洪疏導(dǎo)，避免了潰壩的危險(xiǎn)，水庫結(jié)構(gòu)牢固安全性高；
[0017]四、石灰?guī)r地區(qū)溝底旁邊的坡部往往石漠化嚴(yán)重，耕種難度大，這樣在坡部開挖水庫，大量減少了修建水庫占用的耕地；
[0018]五、這樣在石灰?guī)r基層開挖水庫，水庫基坑的內(nèi)壁均為石灰?guī)r，使水庫內(nèi)壁的混凝土封閉更加牢固可靠；
[0019]六、這樣的水庫開挖方法還可直接用于廢棄礦山整治，有利于提高廢棄礦山的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
[0020]開挖平基面的坡部比另一坡部的坡形緩和。一方面便于平基面的開挖工作，便于提高水庫的面積，另一方面有利于獲取更廣的集雨面積。
[0021 ]在步驟四中，對(duì)溶洞口進(jìn)行封堵時(shí)，先將溶洞口加工成上大下小的錐形，然后澆筑混凝土。
[0022]在所述溶洞口澆筑的混凝土厚度與加工后溶洞口上端的直徑相等。
[0023]在步驟一中，呈階梯狀開挖平基面，使開挖平基面的坡部形成高于平基面的至少一個(gè)臺(tái)階。平基面的開挖工作簡(jiǎn)單易行，階梯狀開挖，不僅便于廢棄渣土的運(yùn)輸，而且形成的臺(tái)階便于水庫的交通和進(jìn)一步開發(fā)利用。
[0024]所述臺(tái)階的水平臺(tái)階面寬5-10米，在臺(tái)階水平臺(tái)階面靠近水庫基坑的一邊設(shè)置綠化帶，在所述平基面靠近水庫基坑的邊沿也設(shè)置有綠化帶。
[0025]所述臺(tái)階的高度均小于等于10米，在至少一個(gè)臺(tái)階豎向臺(tái)階面的下端開設(shè)有窯洞。這樣開挖窯洞，減少了水庫綜合開發(fā)的占地面積。
[0026]本發(fā)明還提供了一種利用上述方法修建的水庫結(jié)構(gòu)，用于解決石灰?guī)r山溝的蓄水難題。技術(shù)方案如下:包括石灰?guī)r溝壑地貌，該地貌包括泥土層厚度超過5米的溝底和溝底兩邊的坡部，在其中一個(gè)坡部的下部開設(shè)有水平的平基面，所述平基面與溝底的頂面齊平，在所述平基面上開設(shè)向下凹陷的水庫基坑，在所述水庫基坑的內(nèi)壁覆蓋有封閉層。
[0027]所述封閉層為20-40厘米厚的混凝土層。
[0028]所述封閉層為3-4厘米厚的水泥砂漿層。
[0029]有益效果:本發(fā)明通過在石灰?guī)r溝壑溝底其中一側(cè)的坡部開設(shè)與溝頂齊平的平基面，在平基面上開設(shè)向下凹陷的水庫基坑，從而提供了一種石灰?guī)r地區(qū)避開溶洞修建水庫的方法及其修建的水庫結(jié)構(gòu)，為石灰?guī)r地區(qū)利用水庫進(jìn)行蓄水提供了切實(shí)可行的方案，具有構(gòu)思巧妙、實(shí)施容易、投資少、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高等特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0030]圖1為實(shí)施例一的流程示意圖。
[0031]圖2為修建的水庫結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖中標(biāo)記如下:坡部1、溝底2、泥土層3、平基面4、水庫基坑5、臺(tái)階6、綠化帶7、窯洞8和封閉層9。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖，通過對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的描述，使本發(fā)明的技術(shù)方案及其有益效果更加清楚、明確。
[0034]實(shí)施例一:
[0035]如圖1和圖2所示，本實(shí)施例包括石灰?guī)r溝壑地貌，該地貌包括泥土層3厚度超過5米的溝底2和溝底2兩邊的坡部I，具體施工步驟如下，
[0036]步驟一、平基，在其中一個(gè)坡部I開挖水平的平基面4，所述平基面4與溝底2的頂面齊平。本實(shí)施例優(yōu)選開挖平基面4的坡部I比另一坡部I的坡形緩和。并且，開挖時(shí)呈階梯狀開挖平基面4，使開挖平基面4的坡部I上形成高于平基面4的至少一個(gè)臺(tái)階6。所述臺(tái)階6的水平臺(tái)階面寬5-10米，在臺(tái)階6水平臺(tái)階面靠近水庫基坑5的一邊設(shè)置綠化帶7。所述臺(tái)階6的高度均小于等于10米，在至少一個(gè)臺(tái)階6豎向臺(tái)階6面的下端開設(shè)有窯洞8。所述水平臺(tái)階面的寬度和豎向臺(tái)階面的高度根據(jù)實(shí)際施工情況確定，在此不做贅述。
[0037]步驟二、開挖水庫基坑，在平基面4上開挖向下凹陷的水庫基坑5。在所述平基面4靠近水庫基坑5的邊沿也設(shè)置有綠化帶7，并且平基面4上還設(shè)有單車道的環(huán)湖公路。所述水庫基坑5的深度大于等于10米，該水庫基坑5靠近溝底2的側(cè)壁呈傾斜面。所述水庫基坑5的面積和形狀根據(jù)實(shí)際施工和集雨面積確定，在此不做贅述。
[0038]步驟三、整平，對(duì)水庫基坑5的庫墻和庫底進(jìn)行整平。
[0039]步驟四、溶洞口封堵，利用地質(zhì)雷達(dá)對(duì)庫墻和庫底進(jìn)行溶洞口檢查，對(duì)于洞口掩藏深度小于洞口直徑的溶洞口，開挖之后進(jìn)行混凝土封堵。對(duì)于洞口掩藏深度大于洞口直徑的溶洞口，不予處理。并通過視覺觀察對(duì)集雨面積地表顯見的溶洞口進(jìn)行檢查，對(duì)集雨面積檢查出的溶洞口進(jìn)行混凝土封堵。但是，溝底2靠近水庫基坑5的溶洞口預(yù)留1-5個(gè)不封堵。在對(duì)溶洞口進(jìn)行封堵時(shí)，先將溶洞口加工成上大下小的錐形，然后澆筑混凝土。并且，在所述溶洞口澆筑的混凝土厚度與加工后溶洞口上端的直徑相等。
[0040]步驟五、水庫基坑內(nèi)壁封閉，在水庫基坑5內(nèi)壁覆蓋有封閉層9，
[0041]如果水庫基坑5跨越多個(gè)石灰?guī)r層，使水庫基坑5的內(nèi)壁存在水縫(水縫即石灰?guī)r層之間的泥土層)，則在水庫基坑5的庫墻和庫底均澆筑混凝土層封閉，所述封閉層9由該混凝土層構(gòu)成。并且，庫墻和庫底澆筑的混凝土為大于等于200號(hào)的混凝土，混凝土層厚20-40厘米，本實(shí)施例優(yōu)選混凝土層厚30厘米。
[0042]如果水庫基坑5的內(nèi)壁不存在石灰?guī)r層之間的水縫，則對(duì)庫墻和庫底噴水泥砂漿封閉，所述封閉層9由水泥砂漿層構(gòu)成。其中，庫墻用1:1的河沙水泥砂漿噴兩次，庫墻表面的水泥砂漿層總厚度為3-4厘米。其中，庫底用1:1的河沙水泥砂漿漫灌一次，庫底的水泥砂漿層厚度為3-4厘米。
[0043]實(shí)施例二:
[0044]如圖2所示，本實(shí)施例包括石灰?guī)r溝壑地貌，該地貌包括泥土層3厚度超過5米的溝底2和溝底2兩邊的坡部I。在其中一個(gè)坡部I的下部開設(shè)有水平的平基面4，開設(shè)平基面4的所述坡部I比另一坡部I的坡形平緩。所述平基面4與溝底2的頂面齊平，在所述平基面4上開設(shè)向下凹陷的水庫基坑5，在所述水庫基坑5的內(nèi)壁覆蓋有封閉層9。當(dāng)水庫基坑5跨越了多個(gè)石灰?guī)r層、在水庫基坑5的內(nèi)壁存在水縫(水縫即為石灰?guī)r層之間的泥土層)時(shí)，所述封閉層9為20-40厘米厚的混凝土層，本實(shí)施例優(yōu)選混凝土的澆筑厚度為30厘米。并且所述封閉層9由大于等于200號(hào)混凝土澆筑而成。當(dāng)水庫內(nèi)壁不存在水縫時(shí)，所述封閉層為3-4厘米厚的水泥砂漿層。并且，庫墻的水泥砂漿層由1:1的水泥砂漿噴涂?jī)杀樾纬?，庫底的水泥砂漿層由1:1的水泥砂漿漫灌而成。
[0045]如圖2所示，在開設(shè)平基面4的坡部還開有至少一個(gè)臺(tái)階6，所述臺(tái)階6的水平臺(tái)階面均比平基面4高。所述臺(tái)階6的水平臺(tái)階面寬5-10米，在所述臺(tái)階6水平臺(tái)階面靠近水庫5的一邊設(shè)有綠化帶7。在所述平基面4上靠近水庫基坑5的邊沿也設(shè)有綠化帶7。每一所述臺(tái)階6的高度均小于等于10米，在至少一個(gè)所述臺(tái)階6的豎向臺(tái)階面下端開設(shè)有窯洞8。所述水庫基坑5的深度大于等于10米，水庫基坑5的面積和形狀根據(jù)實(shí)際情況決定，所述臺(tái)階6的數(shù)量、高度和寬度，根據(jù)實(shí)際施工情況決定，在此不做贅述。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種石灰?guī)r地區(qū)避開溶洞修建水庫的方法，包括石灰?guī)r溝壑地貌，該地貌包括泥土層厚度超過5米的溝底和溝底兩邊的坡部，其特征在于:包括以下步驟， 步驟一、平基，在其中一個(gè)坡部開挖水平的平基面，所述平基面與溝底的頂面齊平； 步驟二、開挖水庫基坑，在平基面上開挖向下凹陷的水庫基坑； 步驟三、整平，對(duì)水庫基坑的庫墻和庫底進(jìn)行整平； 步驟四、溶洞口封堵，利用地質(zhì)雷達(dá)對(duì)庫墻和庫底進(jìn)行溶洞口檢查，對(duì)于洞口掩藏深度小于洞口直徑的溶洞口，開挖之后進(jìn)行混凝土封堵;并通過視覺觀察對(duì)集雨面積地表顯見的溶洞口進(jìn)行檢查，對(duì)集雨面積檢查出的溶洞口進(jìn)行混凝土封堵;但是，溝底靠近水庫基坑的溶洞口預(yù)留1-5個(gè)不封堵； 步驟五、水庫基坑內(nèi)壁封閉， 如果水庫基坑跨越多個(gè)石灰?guī)r層，使水庫基坑的內(nèi)壁存在水縫，則在水庫基坑的庫墻和庫底均澆筑混凝土層封閉； 如果水庫基坑的內(nèi)壁不存在石灰?guī)r層之間的水縫，則對(duì)庫墻和庫底噴水泥砂漿封閉。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石灰?guī)r地區(qū)避開溶洞修建水庫的方法，其特征在于:開挖平基面的坡部比另一坡部的坡形緩和。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石灰?guī)r地區(qū)避開溶洞修建水庫的方法，其特征在于:在步驟四中，對(duì)溶洞口進(jìn)行封堵時(shí)，先將溶洞口加工成上大下小的錐形，然后澆筑混凝土。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石灰?guī)r地區(qū)避開溶洞修建水庫的方法，其特征在于:在所述溶洞口澆筑的混凝土厚度與加工后溶洞口上端的直徑相等。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的石灰?guī)r地區(qū)避開溶洞修建水庫的方法，其特征在于:在步驟一中，呈階梯狀開挖平基面，使開挖平基面的坡部形成高于平基面的至少一個(gè)臺(tái)階。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的石灰?guī)r地區(qū)避開溶洞修建水庫的方法，其特征在于:所述臺(tái)階的水平臺(tái)階面寬5-10米，在臺(tái)階水平臺(tái)階面靠近水庫基坑的一邊設(shè)置綠化帶，在所述平基面靠近水庫基坑的邊沿也設(shè)置有綠化帶。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的石灰?guī)r地區(qū)避開溶洞修建水庫的方法，其特征在于:所述臺(tái)階的高度均小于等于10米，在至少一個(gè)臺(tái)階豎向臺(tái)階面的下端開設(shè)有窯洞。8.—種根據(jù)權(quán)利要求1-7所述方法修建的水庫結(jié)構(gòu)，包括石灰?guī)r溝壑地貌，該地貌包括泥土層厚度超過5米的溝底和溝底兩邊的坡部，其特征在于:在其中一個(gè)坡部的下部開設(shè)有水平的平基面，所述平基面與溝底的頂面齊平，在所述平基面上開設(shè)向下凹陷的水庫基坑，在所述水庫基坑的內(nèi)壁覆蓋有封閉層。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水庫結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述封閉層為20-40厘米厚的混凝土層。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水庫結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述封閉層為3-4厘米厚的水泥砂漿層。
【文檔編號(hào)】E02B3/00GK106012951SQ201610478619
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月27日
【發(fā)明人】李德群
【申請(qǐng)人】李德群