土工薄膜,具有法向滲透系數(shù)小,有一定的彈性變形,可適應(yīng)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(yùn)行期由于堤壩變形對(duì)薄膜產(chǎn)生的張應(yīng)力,也會(huì)導(dǎo)致破壞.而采用聚乙烯膜為防滲體,與隔離、排水和防護(hù)性能you良的短纖針刺土工布經(jīng)熱壓復(fù)合而成的復(fù)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(hù)的作用,又大大彌補(bǔ)了單一薄膜自身強(qiáng)度的不足。復(fù)合土工膜提G了抗拉、抗撕裂等力學(xué)強(qiáng)度。因此,目前水工堤壩多采用復(fù)合土工膜作為防滲材料。
(1) 防滲方案選定。初步設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)大壩防滲進(jìn)行多方案比較論證,選定壩體采用復(fù)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(fù)合土工膜2種方案,認(rèn)為采用粘土斜墻存在2個(gè)問題:①壩體開挖、回填、壓實(shí)等工程量大,工期長,影響正常蓄水;②當(dāng)?shù)責(zé)o斜墻土料,料場距庫壩10km外,運(yùn)距遠(yuǎn)、工程造價(jià)G。而復(fù)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(fù)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(fù)合土工膜選型。此工程用復(fù)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(jù)《水利水電工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)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(guī)格150/0.3/150二布一膜型的PE復(fù)合土工膜,其斷裂強(qiáng)度≥14.0kN/m,撕破強(qiáng)力≥0.4kN。
(3)復(fù)合土工膜防滲設(shè)計(jì)。該庫內(nèi)壩坡比較陡,在原壩基礎(chǔ)上放緩內(nèi)壩坡,設(shè)二級(jí)坡,上1:2.5、下1:2.75,中間變坡處設(shè)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2.5m設(shè)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(jiān)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(shè)嵌槽,去除山體破碎巖層后再開挖深0.5m,嵌槽底寬為作用水頭的1/8,底部現(xiàn)澆1層厚0.2m的混凝土,土工膜直接嵌入混凝土內(nèi),形成1個(gè)封閉區(qū)。為防止庫水位驟降時(shí)壩體滲水把土工膜鼓起,在膜下設(shè)置深0.5m、寬0.4m縱橫水溝,橫溝垂直壩軸線,間距15m,溝內(nèi)回填砂礫石,縱溝設(shè)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)植物破壞和紫外線照射,以提G土工膜使用壽命,在膜上鋪設(shè)保護(hù)層混凝土護(hù)坡。
復(fù)合土工膜防滲施工
(1)施工要點(diǎn)。①土工膜應(yīng)盡量選用寬幅,減少拼接量,應(yīng)使在不利條件下能滿意拼接;②平整場地,清除一切尖角雜物,作好排滲設(shè)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(yīng)在干燥和暖天氣進(jìn)行,鋪放時(shí)不應(yīng)過緊,應(yīng)留足夠余幅,以便拼接和適應(yīng)氣溫變化;④土工膜鋪好后應(yīng)進(jìn)行接縫檢測(cè),檢測(cè)方法有目測(cè)法、現(xiàn)場檢漏法(真空法,充氣法) 和抽樣測(cè)試法,此工程是用目測(cè)法;⑤施工人員應(yīng)穿無釘鞋或膠底鞋,不得抽煙,防止火源,如發(fā)現(xiàn)損傷,應(yīng)及時(shí)修補(bǔ);⑥土工膜鋪好后應(yīng)盡快鋪設(shè)保護(hù)層砼不得損傷土工膜。
(2)施工程序。準(zhǔn)備工作________開挖基槽回填粘土______壩面整理夯實(shí)______鋪膜焊接______質(zhì)量檢驗(yàn)______膜上保護(hù)(鋪設(shè)混凝土)。
(3)壩基、岸坡、壩面施工。壩基采用挖掘機(jī)開挖至堅(jiān)隔土層,回填粘土并分層夯實(shí)與壩基相平,兩端岸坡開挖至新鮮巖層后再下挖0.5m,底寬為水頭的1/8,底部現(xiàn)澆厚0.2mC20 混凝土, 以利于土工膜相連。
壩面按設(shè)計(jì)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(yīng)力的破壞,因此對(duì)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(xiàn)象。壩坡整好后,按設(shè)計(jì)要求開挖齒槽,以防土工膜下滑,同時(shí)開挖縱橫排水溝,回填砂礫料,溝的表面覆蓋300gm2無紡?fù)凉げ肌Ｔ诮娱L老涵洞時(shí),涵洞頂部預(yù)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(fù)合土工膜的鋪設(shè)。復(fù)合土工膜的鋪設(shè),是整個(gè)防滲體系施工的關(guān)鍵。在整個(gè)施工過程中,包括材料采購、鋪設(shè)、接縫、檢查、上覆保護(hù)層等都來不得半點(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(fù)合土工膜的廠家很多,大部分都是講質(zhì)量、講信用的,但也有少數(shù)廠家以次充好、以低規(guī)格充G規(guī)格的現(xiàn)象,所以,在采購和驗(yàn)收時(shí),必須嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān);②大壩壩面找平關(guān)。為使復(fù)合土工膜與粘土斜墻壁結(jié)合良好,使其受力均勻,要求對(duì)部分凹陷變形較大的區(qū)域用粘土找平夯實(shí),同時(shí)為防止復(fù)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(jiān)硬尖狀物;③鋪設(shè)關(guān)。要求土工膜鋪設(shè)自上而下,先中間后兩邊,垂直于壩軸線方向通幅鋪設(shè),在展膜過程中,一定要避免強(qiáng)拉硬扯,也不許將其壓出死折,同時(shí)應(yīng)有一定的松弛度,以適應(yīng)變形和氣溫變化,鋪放應(yīng)在干燥天氣里進(jìn)行,隨鋪隨壓;④焊接關(guān)。復(fù)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),要求膜體接面無水、無塵無垢、無折皺,搭接長度滿足要求(一般要求10cm以上)。當(dāng)采用自動(dòng)G溫(調(diào)速)電熱楔式雙道塑料熱合機(jī)焊時(shí),要求事先進(jìn)行調(diào)溫、調(diào)速試焊,以確定合適的溫度、速度等工藝參數(shù)。在現(xiàn)場焊接時(shí),要嚴(yán)格控制虛焊、漏焊、超焊等情況的發(fā)生,若發(fā)現(xiàn)缺陷,應(yīng)立即修補(bǔ);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(cè)法與充氣法相結(jié)合的辦法。即先由施工方與建設(shè)方(監(jiān)理)派人進(jìn)行目測(cè),檢查有無燙損、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0.5min,真空表的氣壓不下降,即為接縫合格,否則應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ)。在充氣檢查接縫缺陷時(shí),如在焊接區(qū)域表面涂抹肥皂水或靜音監(jiān)聽,則能較好地發(fā)現(xiàn)焊接質(zhì)量問題,可提G工作效率。
(5)復(fù)合土工膜膜上保護(hù)層施工。在復(fù)合土工膜鋪設(shè)經(jīng)質(zhì)量檢查合格后,為防止人畜和動(dòng)植物破壞、以及紫外線照射, 先在膜上鋪設(shè)1層0.2m厚經(jīng)過篩選后的細(xì)沙土并拍實(shí),在細(xì)沙土上鋪設(shè)0.3m厚次土,再在其上鋪設(shè)0.25m厚砂礫墊層,在墊層上砌0.35m厚的干砌塊石護(hù)坡。
復(fù)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(yīng)落實(shí)好鋪膜人員,對(duì)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(yīng)給予G度鐘視。拼接土工膜時(shí),要保證電壓穩(wěn)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(yīng)在原材料上做幾組不同溫度與行走速度的焊接試驗(yàn),以確定zui佳熱合參數(shù), 保證土工膜不產(chǎn)生漏焊、虛焊和超焊。
復(fù)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(cè)法、現(xiàn)場檢漏和抽樣測(cè)試法。此工程采用目測(cè)法,目測(cè)法可分為看、撕兩道工序?？?看搭接長度是否足夠、有無燙損和明顯漏焊之處;撕:用力撕檢查焊接是否牢固,如出現(xiàn)質(zhì)量問題及時(shí)補(bǔ)救,避免工程留下隱患,保證工程質(zhì)量能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
