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土工膜在水库中的应用案例

发布日期:2020-06-14 21:14浏览次数:

土工薄膜,具有法向渗透系数小,有一定的弹性变形,可适应土体的变形.但单一的土工薄膜,因其抗拉、抗顶破、抗撕裂和抗穿刺等力学性能较低,易受损丧失防渗性能;同时,施工期和蓄水运行期由于堤坝变形对薄膜产生的张应力,也会导致破坏.而采用聚乙烯膜为防渗体,与隔离、排水和防护性能you良的短纤针刺土工布经热压复合而成的复合土工膜, 如一布一膜、二布一膜等,则其土工织物起到了保护的作用,又大大弥补了单一薄膜自身强度的不足。复合土工膜提G了抗拉、抗撕裂等力学强度。因此,目前水工堤坝多采用复合土工膜作为防渗材料。


(1) 防渗方案选定。初步设计时,对大坝防渗进行多方案比较论证,选定坝体采用复合土工膜、坝基采用粘土截水墙防渗处理方案。

坝体防渗主要比较了粘土斜墙、复合土工膜2种方案,认为采用粘土斜墙存在2个问题:①坝体开挖、回填、压实等工程量大,工期长,影响正常蓄水;②当地无斜墙土料,料场距库坝10km外,运距远、工程造价G。而复合土工膜具有施工方便、工期短、投资省、防渗效果佳等you点,所以确定采用复合土工膜作为坝面防渗体。坝基防渗不管采用哪种方案,都要开挖截水槽,回填粘土,此工程就是采用挖糟、做粘土防渗墙作为坝基防渗体。

(2)复合土工膜选型。此工程用复合土工膜(PE)二布一膜,该库为小(一)型水库,zui大水头15m,膜的厚度根据《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》的要求,膜的一般厚度为0.5mm,但zui小不得<0.3mm。该工程选用规格150/0.3/150二布一膜型的PE复合土工膜,其断裂强度≥14.0kN/m,撕破强力≥0.4kN。

(3)复合土工膜防渗设计。该库内坝坡比较陡,在原坝基础上放缓内坝坡,设二级坡,上1:2.5、下1:2.75,中间变坡处设2m宽马道。为防止土工膜下滑,将坝坡做成锯齿形,一般顺坡每长2.5m设一齿糟,齿深0.2m。上游坝脚截水墙挖至密实的不透水层(坚隔土层),回填压实粘土至坝基面,便于土工膜衔接。土工膜与两岸山体连接处设嵌槽,去除山体破碎岩层后再开挖深0.5m,嵌槽底宽为作用水头的1/8,底部现浇1层厚0.2m的混凝土,土工膜直接嵌入混凝土内,形成1个封闭区。为防止库水位骤降时坝体渗水把土工膜鼓起,在膜下设置深0.5m、宽0.4m纵横水沟,横沟垂直坝轴线,间距15m,沟内回填砂砾石,纵沟设在上游坝坡底,并与老涵洞连通,以排除坝体中的积水。为防止人畜或动植物破坏和紫外线照射,以提G土工膜使用寿命,在膜上铺设保护层混凝土护坡。

复合土工膜防渗施工

(1)施工要点。①土工膜应尽量选用宽幅,减少拼接量,应使在不利条件下能满意拼接;②平整场地,清除一切尖角杂物,作好排渗设施,挖好固定沟。纵沟要有一定坡度,使积水能顺利排出;③土工膜铺放应在干燥和暖天气进行,铺放时不应过紧,应留足够余幅,以便拼接和适应气温变化;④土工膜铺好后应进行接缝检测,检测方法有目测法、现场检漏法(真空法,充气法) 和抽样测试法,此工程是用目测法;⑤施工人员应穿无钉鞋或胶底鞋,不得抽烟,防止火源,如发现损伤,应及时修补;⑥土工膜铺好后应尽快铺设保护层砼不得损伤土工膜。

(2)施工程序。准备工作________开挖基槽回填粘土______坝面整理夯实______铺膜焊接______质量检验______膜上保护(铺设混凝土)。

(3)坝基、岸坡、坝面施工。坝基采用挖掘机开挖至坚隔土层,回填粘土并分层夯实与坝基相平,两端岸坡开挖至新鲜岩层后再下挖0.5m,底宽为水头的1/8,底部现浇厚0.2mC20 混凝土, 以利于土工膜相连。

坝面按设计坡度填好坝坡,削好初胚,清理表面较大的碎石和柴根,防止刺破土工膜。因土工膜是柔性材料,靠其坝面支持, 坝面的作用是使土工膜受力均匀,免受局部集中应力的破坏,因此对坝面要进行整平、压实,以防坝面沉降而产生土工膜被拉伸或脱缝现象。坝坡整好后,按设计要求开挖齿槽,以防土工膜下滑,同时开挖纵横排水沟,回填砂砾料,沟的表面覆盖300gm2无纺土工布。在接长老涵洞时,涵洞顶部预留排水孔,采用生铁管与纵沟相连, 以利将膜后的积水排出。

(4) 复合土工膜的铺设。复合土工膜的铺设,是整个防渗体系施工的关键。在整个施工过程中,包括材料采购、铺设、接缝、检查、上覆保护层等都来不得半点马虎。主要要把握以下“五关”:①材料采购关。目前生产复合土工膜的厂家很多,大部分都是讲质量、讲信用的,但也有少数厂家以次充好、以低规格充G规格的现象,所以,在采购和验收时,必须严把材料质量关;②大坝坝面找平关。为使复合土工膜与粘土斜墙壁结合良好,使其受力均匀,要求对部分凹陷变形较大的区域用粘土找平夯实,同时为防止复合土工膜被刺破,要求剥除上游面原砂壤土层至粘土出露,并剔除其表面的石子等坚硬尖状物;③铺设关。要求土工膜铺设自上而下,先中间后两边,垂直于坝轴线方向通幅铺设,在展膜过程中,一定要避免强拉硬扯,也不许将其压出死折,同时应有一定的松弛度,以适应变形和气温变化,铺放应在干燥天气里进行,随铺随压;④焊接关。复合土工膜膜体的拼接方法常用的有热熔焊法、胶粘法等, 谷坑水库采用热熔焊法。在焊接时,要求膜体接面无水、无尘无垢、无折皱,搭接长度满足要求(一般要求10cm以上)。当采用自动G温(调速)电热楔式双道塑料热合机焊时,要求事先进行调温、调速试焊,以确定合适的温度、速度等工艺参数。在现场焊接时,要严格控制虚焊、漏焊、超焊等情况的发生,若发现缺陷,应立即修补;⑤质量检查关。膜体拼接完成后,需及时进行接缝质量检查。目前常用的是采用目测法与充气法相结合的办法。即先由施工方与建设方(监理)派人进行目测,检查有无烫损、褶皱和明显漏焊之处,再用充气法进行充气检查。要求充气气压0.05~0.2MPa,静观0.5min,真空表的气压不下降,即为接缝合格,否则应进行修补。在充气检查接缝缺陷时,如在焊接区域表面涂抹肥皂水或静音监听,则能较好地发现焊接质量问题,可提G工作效率。

(5)复合土工膜膜上保护层施工。在复合土工膜铺设经质量检查合格后,为防止人畜和动植物破坏、以及紫外线照射, 先在膜上铺设1层0.2m厚经过筛选后的细沙土并拍实,在细沙土上铺设0.3m厚次土,再在其上铺设0.25m厚砂砾垫层,在垫层上砌0.35m厚的干砌块石护坡。

复合土工膜防渗施工是水库大坝防渗处理的关键,施工前,施工单位应落实好铺膜人员,对铺膜方法、焊接工艺及效果,土工膜与底槽及边坡的连接等关键技术和关键部位应给予G度钟视。拼接土工膜时,要保证电压稳定,下垫木板平整,以保证焊接始终能够正常进行。每天铺膜前应在原材料上做几组不同温度与行走速度的焊接试验,以确定zui佳热合参数, 保证土工膜不产生漏焊、虚焊和超焊。

复合土工膜拼接完成后,需进行接缝质量检查,其方法有目测法、现场检漏和抽样测试法。此工程采用目测法,目测法可分为看、撕两道工序。看:看搭接长度是否足够、有无烫损和明显漏焊之处;撕:用力撕检查焊接是否牢固,如出现质量问题及时补救,避免工程留下隐患,保证工程质量能够达到设计要求。

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