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    土工膜在水庫中的應用案例

    發(fā)布日期:2020-04-17 13:01:01瀏覽次數:287

    土工薄膜,具有法向滲透系數小,有一定的彈性變形,可適應土體的變形.但單一的土工薄膜,因其抗拉、抗頂破、抗撕裂和抗穿刺等力學(xué)性能較低,易受損喪失防滲性能;同時(shí),施工期和蓄水運行期由于堤壩變形對薄膜產(chǎn)生的張應力,也會(huì )導致破壞.而采用聚乙烯膜為防滲體,與隔離、排水和防護性能you良的短纖針刺土工布經(jīng)熱壓復合而成的復合土工膜, 如一布一膜、二布一膜等,則其土工織物起到了保護的作用,又大大彌補了單一薄膜自身強度的不足。復合土工膜提G了抗拉、抗撕裂等力學(xué)強度。因此,目前水工堤壩多采用復合土工膜作為防滲材料。



    (1) 防滲方案選定。初步設計時(shí),對大壩防滲進(jìn)行多方案比較論證,選定壩體采用復合土工膜、壩基采用粘土截水墻防滲處理方案。

    壩體防滲主要比較了粘土斜墻、復合土工膜2種方案,認為采用粘土斜墻存在2個(gè)問(wèn)題:①壩體開(kāi)挖、回填、壓實(shí)等工程量大,工期長(cháng),影響正常蓄水;②當地無(wú)斜墻土料,料場(chǎng)距庫壩10km外,運距遠、工程造價(jià)G。而復合土工膜具有施工方便、工期短、投資省、防滲效果佳等you點(diǎn),所以確定采用復合土工膜作為壩面防滲體。壩基防滲不管采用哪種方案,都要開(kāi)挖截水槽,回填粘土,此工程就是采用挖糟、做粘土防滲墻作為壩基防滲體。

    (2)復合土工膜選型。此工程用復合土工膜(PE)二布一膜,該庫為小(一)型水庫,zui大水頭15m,膜的厚度根據《水利水電工程土工合成材料應用技術(shù)規范》的要求,膜的一般厚度為0.5mm,但zui小不得<0.3mm。該工程選用規格150/0.3/150二布一膜型的PE復合土工膜,其斷裂強度≥14.0kN/m,撕破強力≥0.4kN。

    (3)復合土工膜防滲設計。該庫內壩坡比較陡,在原壩基礎上放緩內壩坡,設二級坡,上1:2.5、下1:2.75,中間變坡處設2m寬馬道。為防止土工膜下滑,將壩坡做成鋸齒形,一般順坡每長(cháng)2.5m設一齒糟,齒深0.2m。上游壩腳截水墻挖至密實(shí)的不透水層(堅隔土層),回填壓實(shí)粘土至壩基面,便于土工膜銜接。土工膜與兩岸山體連接處設嵌槽,去除山體破碎巖層后再開(kāi)挖深0.5m,嵌槽底寬為作用水頭的1/8,底部現澆1層厚0.2m的混凝土,土工膜直接嵌入混凝土內,形成1個(gè)封閉區。為防止庫水位驟降時(shí)壩體滲水把土工膜鼓起,在膜下設置深0.5m、寬0.4m縱橫水溝,橫溝垂直壩軸線(xiàn),間距15m,溝內回填砂礫石,縱溝設在上游壩坡底,并與老涵洞連通,以排除壩體中的積水。為防止人畜或動(dòng)植物破壞和紫外線(xiàn)照射,以提G土工膜使用壽命,在膜上鋪設保護層混凝土護坡。

    復合土工膜防滲施工

    (1)施工要點(diǎn)。①土工膜應盡量選用寬幅,減少拼接量,應使在不利條件下能滿(mǎn)意拼接;②平整場(chǎng)地,清除一切尖角雜物,作好排滲設施,挖好固定溝??v溝要有一定坡度,使積水能順利排出;③土工膜鋪放應在干燥和暖天氣進(jìn)行,鋪放時(shí)不應過(guò)緊,應留足夠余幅,以便拼接和適應氣溫變化;④土工膜鋪好后應進(jìn)行接縫檢測,檢測方法有目測法、現場(chǎng)檢漏法(真空法,充氣法) 和抽樣測試法,此工程是用目測法;⑤施工人員應穿無(wú)釘鞋或膠底鞋,不得抽煙,防止火源,如發(fā)現損傷,應及時(shí)修補;⑥土工膜鋪好后應盡快鋪設保護層砼不得損傷土工膜。

    (2)施工程序。準備工作________開(kāi)挖基槽回填粘土______壩面整理夯實(shí)______鋪膜焊接______質(zhì)量檢驗______膜上保護(鋪設混凝土)。

    (3)壩基、岸坡、壩面施工。壩基采用挖掘機開(kāi)挖至堅隔土層,回填粘土并分層夯實(shí)與壩基相平,兩端岸坡開(kāi)挖至新鮮巖層后再下挖0.5m,底寬為水頭的1/8,底部現澆厚0.2mC20 混凝土, 以利于土工膜相連。

    壩面按設計坡度填好壩坡,削好初胚,清理表面較大的碎石和柴根,防止刺破土工膜。因土工膜是柔性材料,靠其壩面支持, 壩面的作用是使土工膜受力均勻,免受局部集中應力的破壞,因此對壩面要進(jìn)行整平、壓實(shí),以防壩面沉降而產(chǎn)生土工膜被拉伸或脫縫現象。壩坡整好后,按設計要求開(kāi)挖齒槽,以防土工膜下滑,同時(shí)開(kāi)挖縱橫排水溝,回填砂礫料,溝的表面覆蓋300gm2無(wú)紡土工布。在接長(cháng)老涵洞時(shí),涵洞頂部預留排水孔,采用生鐵管與縱溝相連, 以利將膜后的積水排出。

    (4) 復合土工膜的鋪設。復合土工膜的鋪設,是整個(gè)防滲體系施工的關(guān)鍵。在整個(gè)施工過(guò)程中,包括材料采購、鋪設、接縫、檢查、上覆保護層等都來(lái)不得半點(diǎn)馬虎。主要要把握以下“五關(guān)”:①材料采購關(guān)。目前生產(chǎn)復合土工膜的廠(chǎng)家很多,大部分都是講質(zhì)量、講信用的,但也有少數廠(chǎng)家以次充好、以低規格充G規格的現象,所以,在采購和驗收時(shí),必須嚴把材料質(zhì)量關(guān);②大壩壩面找平關(guān)。為使復合土工膜與粘土斜墻壁結合良好,使其受力均勻,要求對部分凹陷變形較大的區域用粘土找平夯實(shí),同時(shí)為防止復合土工膜被刺破,要求剝除上游面原砂壤土層至粘土出露,并剔除其表面的石子等堅硬尖狀物;③鋪設關(guān)。要求土工膜鋪設自上而下,先中間后兩邊,垂直于壩軸線(xiàn)方向通幅鋪設,在展膜過(guò)程中,一定要避免強拉硬扯,也不許將其壓出死折,同時(shí)應有一定的松弛度,以適應變形和氣溫變化,鋪放應在干燥天氣里進(jìn)行,隨鋪隨壓;④焊接關(guān)。復合土工膜膜體的拼接方法常用的有熱熔焊法、膠粘法等, 谷坑水庫采用熱熔焊法。在焊接時(shí),要求膜體接面無(wú)水、無(wú)塵無(wú)垢、無(wú)折皺,搭接長(cháng)度滿(mǎn)足要求(一般要求10cm以上)。當采用自動(dòng)G溫(調速)電熱楔式雙道塑料熱合機焊時(shí),要求事先進(jìn)行調溫、調速試焊,以確定合適的溫度、速度等工藝參數。在現場(chǎng)焊接時(shí),要嚴格控制虛焊、漏焊、超焊等情況的發(fā)生,若發(fā)現缺陷,應立即修補;⑤質(zhì)量檢查關(guān)。膜體拼接完成后,需及時(shí)進(jìn)行接縫質(zhì)量檢查。目前常用的是采用目測法與充氣法相結合的辦法。即先由施工方與建設方(監理)派人進(jìn)行目測,檢查有無(wú)燙損、褶皺和明顯漏焊之處,再用充氣法進(jìn)行充氣檢查。要求充氣氣壓0.05~0.2MPa,靜觀(guān)0.5min,真空表的氣壓不下降,即為接縫合格,否則應進(jìn)行修補。在充氣檢查接縫缺陷時(shí),如在焊接區域表面涂抹肥皂水或靜音監聽(tīng),則能較好地發(fā)現焊接質(zhì)量問(wèn)題,可提G工作效率。

    (5)復合土工膜膜上保護層施工。在復合土工膜鋪設經(jīng)質(zhì)量檢查合格后,為防止人畜和動(dòng)植物破壞、以及紫外線(xiàn)照射, 先在膜上鋪設1層0.2m厚經(jīng)過(guò)篩選后的細沙土并拍實(shí),在細沙土上鋪設0.3m厚次土,再在其上鋪設0.25m厚砂礫墊層,在墊層上砌0.35m厚的干砌塊石護坡。

    復合土工膜防滲施工是水庫大壩防滲處理的關(guān)鍵,施工前,施工單位應落實(shí)好鋪膜人員,對鋪膜方法、焊接工藝及效果,土工膜與底槽及邊坡的連接等關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵部位應給予G度鐘視。拼接土工膜時(shí),要保證電壓穩定,下墊木板平整,以保證焊接始終能夠正常進(jìn)行。每天鋪膜前應在原材料上做幾組不同溫度與行走速度的焊接試驗,以確定zui佳熱合參數, 保證土工膜不產(chǎn)生漏焊、虛焊和超焊。

    復合土工膜拼接完成后,需進(jìn)行接縫質(zhì)量檢查,其方法有目測法、現場(chǎng)檢漏和抽樣測試法。此工程采用目測法,目測法可分為看、撕兩道工序???看搭接長(cháng)度是否足夠、有無(wú)燙損和明顯漏焊之處;撕:用力撕檢查焊接是否牢固,如出現質(zhì)量問(wèn)題及時(shí)補救,避免工程留下隱患,保證工程質(zhì)量能夠達到設計要求。

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