复合土工膜防渗围堰设计和施工
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复合土工膜防渗铺盖设计1)复合土工膜的特征复合土工膜以塑料薄膜作为防渗基材,与无纺布复合而成的土工防渗材料,它的防渗性能主要取决于塑料薄膜的防渗性能。
目前,国内外防渗应用的塑料薄膜,主要有聚氯乙烯(pvc)和聚乙烯(pe),它们是一种高分子化学柔性材料,比重较小,延伸性较强,适应变形能力高。
耐腐蚀,耐低温,抗冻性能好。
其主要机理是以塑料薄膜的不透水性隔断土坝漏水通道,以其较大的抗拉强度和延伸率承受水压和适应坝体变形;而无纺布亦是一种高分子短纤维化学材料,通过针刺或热粘成形,具有较高的抗拉强度和延伸性,它与塑料薄膜结合后,不仅增大了塑料薄膜的抗拉强度和抗穿刺能力,而且由于无纺布表面粗糙,增大了接触面的摩擦系数,有利于复合土工膜及保护层的稳定。
同时,它们对细菌和化学作用有较好的耐侵蚀性,不怕酸、碱、盐类的侵蚀。
复合土工膜的使用年限问题,主要是由塑料薄膜是否失去防渗隔水作用而定,据苏联国家标准规定,水工用的厚度为0.2m的加稳定剂的聚乙烯薄膜,在清水条件下工作年限可达40-50年,在污水条件下工作年限为30-40年。
因此复合土工膜的使用年限足以满足大坝防渗要求的使用年限。
2)铺膜范围的确定周头水库大坝本为心墙坝,但由于垮坝,造成了心墙上部的脱节,为解决上部防渗问题,原来加做了防渗斜墙。
根据本次周头水库大坝的安全论证分析,为解决因大坝多次滑坡而造成的渗漏弱面及坝基渗漏,在垂直防渗方面采取了基岩帷幕灌浆,接触面灌浆,冲抓套井回填帷幕及高喷防渗板墙等防渗体形成。
上部斜墙部位采用复合土工膜铺盖防渗,下与垂直防渗墙相衔接,上至358.0m高程(高于校核洪水位0.97m)。
3)复合土工膜的选型目前,国内生产土工膜的厂家比较多,产品规格也五花八门,有一布一膜,一布二膜,二布一膜,二布二膜及多布多膜等。
型号有200g/m2~1000g/m2等,亦可由用户根据自己的实际情况提出要求,由厂家根据要求单独生产。
表5.5.3.1列出了湖南维尼纶厂所生产的部分产品的主要性能指标,供设计时参考选用。
土工膜防渗施工方案本防渗工程使用的防渗材料是复合土工膜,施工顺序为:基础面开挖防渗膜铺设覆土回填防渗工程施工方案如下:1、基础面开挖,清基处理与垫层施工。
地基处理:按照设计高程使用挖掘机进行土方开挖,防渗标高控制在设计河底下800mm,清理土工膜铺设面,要求基体平整,土体坚实,不能凹凸不平、裂纹等,不能有尖锐物、石块、铁丝、木棒等,防渗范围内的草皮、树根要清除,对于杂草要喷洒灭草剂。
与膜接触面,铺设粒径小的砂土或粘土层作防护层,防护层覆盖厚度不宜小于30cm。
2.土工膜铺设工艺施工程序为:土工膜铺设搭齐焊接缝焊接现场检测修补再检回填土覆砂铺膜斜墙土工膜从堤顶至坡脚铺设,水平铺盖由坡脚向外端铺设。
铺膜时注意张驰适度,避免应力集中和人为损伤。
铺设时要求土工膜与地基垫层结合面务必吻合平整,切不可有上下游方向凸出褶皱。
两布一膜连接施工程序为:铺膜焊膜缝底层布翻面铺好缝上层布焊膜膜的连接采取焊接,预留10cm的边,使用焊机连接。
该机由两块电烙铁,胶带轮通过耐胶带施压,滚压塑膜,焊成两条粗为10mm焊线,两线净距16mm。
焊接前必须清除膜面砂子、泥土等杂物,保证膜面清洁,膜与膜接头处铺设平整后方可施焊。
焊机操作人员应随时观察焊接质量,根据环境温度的变化调整焊接温度和行走速度,一般温度调到250-300℃,速度2-3m/min。
每道焊缝完成后,随即进行质量检查,检查方法以目测为主。
如发现问题,做好记号立即进行补焊。
缝布土工织物的缝合为时接,采用手提封口机缝线,缝合面要求松紧适度,自然平顺,确保膜布联合受力。
3.缝接质量控制随着施工的进展,要求及时检查复合土工膜、膜与膜焊接质量,每道焊缝完成后,随即进行质量检查。
(1)无损检测A、目测:看两条焊缝是否平整、清晰、无邹、透明、无挟渣、气泡漏点、熔点或焊缝跑边等。
B 、当形成焊缝后,把气槽两端封闭,然后向其中充气(大约200Kpa)。
这形成了一种剥离膜的力,让其稳定几秒种,材料的微小延伸会压力减小。
浅谈复合土工膜防渗结构设计及施工技术摘要:复合土工膜在工程中使用非常广泛,但对使用经验进行总结,提高到理性的高度,还做得很少,理论大大落后于实践的状况尚未从根本上改变。
文章根据复合土工膜的工作机理、材料特性,主要针对复合土工膜防渗结构设计施工技术开展讨论。
关键词:复合土工膜;防渗结构设计;施工技术中图分类号:TU761.1 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)30-0021-02 1土工膜土工膜是一种基本不透水的材料。
根据原材料不同,可分为聚合物和沥青两大类。
为满足不同强度和变形需要,又有不加筋和加筋的区分。
聚合物膜在工厂制造,沥青膜则大多在现场制造。
制造土工膜的聚合物有热塑塑料(如聚氯乙烯)、结晶热塑塑料(如高密度聚乙烯)、热塑弹性体(如氯化聚乙烯)和橡胶(如氯丁橡胶)等。
现场制造土工膜是在地面喷涂或敷一层冷或热的黏滞聚合物而成。
沥青土工膜用的是沥青聚合物或合成橡胶。
2复合土工膜土工复合材料是两种或两种以上的土工合成材料组合在一起的制品。
这类制品将各组合料的特性相结合,以满足工程的特定需要。
不同的工程有不同的综合功能要求,故土工复合材料的品种繁多,可以说土工复合材料是当前和今后一段时期发展的大方向,而复合土工膜就是其中的一种。
复合土工膜是将土工膜和土工织物(包括织造和非织造型)复合在一起的产品。
应用较多的是非织造针刺土工织物,其单位面积质量一般为200~600 g/m2。
复合土工膜在工厂制造时可以有两种方法:一是将织物和膜共同压成;另外也可在织物上涂抹聚合物以形成二层(俗称一布一膜)、三层(二布一膜)、五层(三布二膜)的复合土工膜。
3复合土工膜防渗结构设计3.1复合土工膜规格选择复合土工膜规格的选择与下垫层平整度、材料允许拉应力、材料弹性模量、铺设范围内的最大水头及覆盖层最大粒径等有关,土工膜厚度设计除应考虑主要由水压力要求的强度外,尚应考虑暴露、埋压、气候、使用寿命等应用条件,并按国家现行有关标准的规定确定设计厚度及实际厚度。
复合土工膜防渗施工工艺原理及施工工艺流程复合土工膜是用聚乙烯或聚氯乙烯的增强改性,压延成膜与涤纶针刺土工布热合而成,具有抗拉、抗顶破、抗撕强度高,延伸性能好,变形模量大,耐老化,防渗性能好,使用期长等特点。
复合土工膜防渗技术在水利水电工程、铁路、公路工程、隧道工程、垃圾处理厂、建筑工程等现代建设工程中广泛运用。
98洪水以后国家加大了对全国大江大河的治理力度,复合土工膜由于具有上述特点,在堤防防渗处理中推广采用,取得了良好的经济效益和社会效益。
结合江西省赣抚大堤加固配套工程丰城A标段复合土工膜施工情况,阐述复合土工膜在堤防防渗处理中的应用。
一、工程概况赣抚大堤加固配套工程是江西十五重点建设工程,赣抚大堤由赣东大堤和抚西大堤等组成,其中赣东大堤位于赣江东岸,南起新干县牛皮山,经樟树、丰城、南昌县,北止南昌市新洲闸,全长137.14km。
赣抚大堤保护江西省赣抚平原1344km2范围内的116万亩耕地,260万人口。
赣东大堤的丰城堤段为二级堤防。
赣抚大堤整治除险加固工程丰城A标段总长5.2km,桩号为61+000~66+200,其中6 1+394~61+979,64+581~65+605段堤身高8~9m,工程区内堤基地质分两种:一是单一的砂性土结构;二是上部是粘性土(1~13m),下部是砂性土,为双层结构,老堤身填筑不均一,土质成分混杂,整体上质量较差,堤段坡脚外滩宽度在30m以上,为了防止堤基渗漏,在临水坡前的滩地上距堤脚2m处,设一道塑性砼射水造墙垂直防渗墙,堤坡面采用复合土工膜防渗,复合土工膜上下部分别与堤顶路肩梁和滩地射水造墙墙顶锚固,射水造墙与迎水坡复合土工膜连接在一起,形成一道防渗帷幕。
本工程设计复合土工膜直接铺在堤坡面上,上部铺5cm厚卵石垫层,表层为10cm厚砼预制块保护层。
防渗帷幕结构示意图见下图1。
二、复合土工膜防渗施工工艺原理及施工工艺流程1、复合土工膜施工工艺原理复合土工膜是一种土工合成材料,具有较好的防渗效果,一方面将复合土工膜铺设在需要进行防渗处理堤段坡面上,利用自身的连接形成一整体坡面防渗体,另一方面使坡面铺设的复合土工膜的下部与坡脚垂直防渗墙进行连接,使复合土工膜与坡脚防渗墙形成一整体,另外,复合土工膜上部与压顶路肩梁相接,使堤基垂直防渗墙,坡面复合土工膜,堤顶压顶砼形成一个整体完全封闭的防渗体系。
第1篇一、工程概述复合土工膜是一种新型的土工合成材料,由土工布和土工膜复合而成,具有优异的防水、隔离、加固等功能。
在水利工程、环境保护、垃圾填埋、土地整治等领域应用广泛。
本方案针对复合土工膜的施工进行详细阐述,以确保施工质量,达到预期效果。
二、施工准备1. 人员准备- 施工队伍:组织一支经验丰富的施工队伍,包括项目经理、技术员、施工员、质检员等。
- 人员培训:对施工人员进行复合土工膜施工技术的培训,确保施工人员掌握相关技能。
2. 材料准备- 复合土工膜:根据设计要求,选择合适的复合土工膜,确保其质量符合国家标准。
- 施工工具:准备剪刀、卷尺、钢尺、水平尺、焊机、热合机、焊接机等施工工具。
3. 场地准备- 清理场地:对施工场地进行清理,确保无杂草、杂物等。
- 道路规划:规划施工道路,方便材料运输和施工车辆通行。
- 水源准备:确保施工现场有充足的水源,用于施工过程中的清洗和冷却。
三、施工流程1. 测量放样- 根据设计图纸,进行测量放样,确定复合土工膜的铺设位置。
- 使用钢尺、卷尺等工具,对场地进行精确测量,确保放样准确。
2. 基础处理- 清理基础:对基础表面进行清理,确保无杂草、杂物等。
- 基础平整:使用推土机、压路机等设备,对基础进行平整处理,确保表面平整度达到要求。
3. 复合土工膜铺设- 搭设支架:在基础表面搭设支架,用于固定复合土工膜。
- 铺设土工布:将土工布平铺在支架上,确保平整无皱褶。
- 铺设土工膜:将土工膜平铺在土工布上,确保无皱褶、重叠。
- 固定土工膜:使用U型钉、拉钩等工具,将土工膜固定在支架上,确保固定牢固。
4. 焊接施工- 焊接准备:将焊接机预热至设定温度,确保焊接质量。
- 焊接操作:使用焊接机对土工膜进行焊接,确保焊接均匀、牢固。
- 焊接检查:焊接完成后,进行焊接质量检查,确保焊接无缺陷。
5. 接缝处理- 接缝焊接:对土工膜的接缝进行焊接,确保接缝牢固、无漏缝。
- 接缝检查:对接缝进行检查,确保接缝质量符合要求。
土围堰施工方案土围堰的防渗与排水设计一、引言土围堰是常见的一种防渗结构,广泛应用于水坝、水库、水渠等工程中,旨在防止地下水渗透和有效排水,保持土体的稳定性。
本文将介绍土围堰的施工方案以及防渗与排水设计。
二、土围堰施工方案1. 工程准备在开始土围堰施工前,需进行必要的工程准备工作。
首先,进行勘测和设计,确定土围堰的尺寸和位置。
然后,清理施工区域,将任何杂物和植被移除。
最后,准备所需的材料和设备,包括土壤、防渗材料、排水管道等。
2. 施工步骤土围堰的施工可分为以下步骤:(1)土壤开挖:根据设计要求,对施工区域进行土壤开挖,形成土体围堰的基底。
(2)整平与压实:对土壤基底进行整平,并利用压路机或振动器将土壤压实,确保土体的稳定性。
(3)防渗层铺设:在土壤基底上铺设防渗材料,如土工膜或黏土墙,确保水不会渗透到土堆的内部。
(4)土壤回填:将回填土填充在防渗层之上,逐层压实,达到设计要求的高度。
(5)排水设计:在土壤回填过程中,考虑排水系统的设计。
可在土围堰内设置过滤层和排水管道,通过排水孔将积聚的水排出。
三、土围堰的防渗与排水设计1. 防渗设计土围堰的防渗设计是确保水不会渗透到土堆内部,保持土体的稳定性。
具体措施包括:(1)选择合适的防渗材料:根据工程需求,选择适当的防渗材料,如土工膜、黏土墙等。
这些材料应具有良好的防渗性能,能有效地隔离水分。
(2)增加防渗层厚度:根据土壤渗透性和设计要求,增加防渗层的厚度,以增加防渗效果。
(3)加强接缝处理:在防渗材料之间的接缝处进行加固处理,确保接缝紧密,无渗漏。
2. 排水设计土围堰的排水设计是为了有效排除堆体内的积水,保持土体的稳定性。
以下是一些常用的排水设计方法:(1)过滤层:在土围堰内设置过滤层,用于过滤排水孔中的水分,并防止土体被冲刷。
(2)排水管道:设置排水管道,将积聚的水分引导至安全出口,以避免土体的液化和结构的损坏。
(3)排水孔:在堆体中设置排水孔,定期清理和维护,确保排水通畅。
超长河道治理工程复合土工膜防渗施工工法超长河道治理工程复合土工膜防渗施工工法一、前言超长河道治理工程是指对长时间使用和长期运营的河道进行修筑和维护,以确保河道的安全和持久使用。
在超长河道治理工程中,防渗技术起着至关重要的作用。
而复合土工膜防渗施工工法作为一种常用的防渗施工工法,具有诸多优势和特点,广泛应用于河道治理工程。
二、工法特点复合土工膜防渗施工工法的主要特点如下:1. 高防渗性能:复合土工膜具有良好的防渗性能,能够有效地阻止水分、气体和化学物质的渗透,确保河道的安全运行。
2. 耐久性强:复合土工膜具有良好的耐久性,长期使用后性能稳定,可以维持河道的防渗效果。
3. 施工工艺简单:复合土工膜防渗施工工法相对简单,不需要使用大量的机械设备和人力资源,施工效率高。
4. 适用范围广:复合土工膜防渗施工工法适用于各种河道类型,包括自然河道、人工河道和湖泊等。
三、适应范围复合土工膜防渗施工工法适用于以下范围的河道治理工程:1. 高水位的河道:对于高水位的河道,复合土工膜能够有效地防止水分渗透,确保河道的安全运行。
2. 具有较高渗透性的土壤:对于土壤渗透性较高的河道,复合土工膜能够有效地防止土壤中的水分流失。
3. 环境敏感区域:对于环境敏感的河道,复合土工膜能够有效地防止污染物渗透,确保环境的安全和卫生。
4. 水利工程:对于各类水利工程中的河道修筑和维护,复合土工膜能够提供有效的防渗解决方案。
四、工艺原理复合土工膜防渗施工工法的工艺原理是通过在土壤表面或土壤中铺设复合土工膜,通过膜的防渗性能来阻止水分和化学物质的渗透。
具体工艺过程如下:1. 土壤准备:首先需要对施工区域的土壤进行处理,确保土壤表面平整、无大块砾石和杂物。
2. 复合土工膜铺设:将复合土工膜按照要求的规格和长度进行铺设,确保膜与土壤之间紧密贴合。
3.焊接处理:将各个膜片进行焊接处理,确保膜片之间的无渗漏和断裂。
4. 钉固和边缘处理:使用专用的钉子将膜固定在土壤上,并对膜的边缘进行处理,以确保膜的完整性和稳定性。
防渗土工膜铺设施工方案及工艺方法土工膜是一种广泛应用于防渗、隔离和增强工程中的材料。
铺设土工膜需要注意一系列的施工方案和工艺方法,以确保其达到预期的防渗效果。
以下是一个较为完整的土工膜铺设施工方案及工艺方法。
1.准备工作在施工前需要进行一系列的准备工作,包括清理施工现场,清除杂物和石块。
地面表面应平整、干燥,并清理掉积水。
2.材料准备准备所需的土工膜材料,包括土工膜卷材、接头胶带、接头胶水、稳定材料等。
必要时,还需准备辅助施工工具,如剪刀、规律线、胶刀等。
3.规划设计根据实际工程需求和设计要求,规划工程布局和土工膜铺设位置。
确定铺设区域的大小、形状和边界。
4.土工膜铺设(1) 铺设基层:在基层上铺设一层厚度为15-20cm的稳定材料,如碎石或砂土,用以加固和平整基层。
(2)定位标线:利用线或锥标记土工膜边界线和铺设位置,以确保地面的平整度和整体效果。
(3)铺设土工膜:将土工膜卷材按照设计要求和标线的位置逐段铺设。
注意保持膜材的锚固,避免膜材移位或松弛。
(4)接头处理:对于土工膜的接头处,使用接头胶带或接头胶水进行连接。
确保接头处的连接紧密、牢固,以达到防渗效果。
(5)固定土工膜:在铺设土工膜的同时,利用钉子或固定器将膜边固定在地面上,以防止膜材在强风或水流冲击下的移位。
5.覆土处理在土工膜铺设完成后,覆盖10-15cm厚度的覆土层,以保护土工膜免受外界环境的损害和破坏。
覆土层应平整、均匀,且具有良好的排水性能。
6.系统检测铺设完成后,对土工膜系统进行质量检测。
可以采用水压试验方法或针对土工膜的物理性能进行检测,以确保系统具备良好的防渗效果和工程质量。
7.施工记录在施工过程中,应及时记录与土工膜相关的重要数据、施工注意事项和质量检测结果。
这些记录可以作为施工验收和后期运维的参考依据。
以上是土工膜铺设的施工方案及工艺方法。
每个工程都有其独特的要求和现实情况,因此在具体施工过程中应根据实际情况进行调整和优化,以保证土工膜的防渗效果和工程质量。
复合土工膜防渗工程施工方案一、前期准备工作:1.设计及方案编制:根据项目需求,确定施工方案,并编制工程设计图纸和施工图纸。
2.材料采购:根据设计要求和施工方案,采购土工膜、土工合成材料、接触式焊接机、折叠机、割线机等施工所需材料和设备。
3.现场布置:确定施工区域,并设置安全警示标志,设立临时通道和施工通道,保证施工现场的安全。
二、施工流程:1.土地清理:清除施工区域的杂草、石头和其他障碍物,确保施工区域的整洁和平整。
2.基础处理:对已清理的施工区域进行地基加固,填充和夯实基底土,保证地基的平整度和坚实性。
3.防渗层铺设:将土工膜按照设计要求和施工图纸进行铺设,采用接触式焊接机对土工膜进行焊接,保证膜材的完整性和无渗漏性。
4.防渗层修复:对土工膜在铺设过程中可能出现的破损和渗漏进行修复,采用土工合成材料进行修补,确保防渗层的完整性。
5.防渗层折叠和固定:根据设计要求,对土工膜进行折叠和固定,采用折叠机和割线机进行折叠和固定,确保防渗层的牢固性和稳定性。
6.排水系统安装:根据设计要求,在防渗层上安装排水系统,包括排水沟和排水管,确保地下水的有效排除。
7.地面复合层施工:在防渗层铺设完成后,在上面进行地面复合层的施工,包括砂石层、保护层和草坪层等,保证施工工程的美观性和实用性。
8.工程验收:完成施工后,进行工程验收,包括对防渗层的渗透试验和整体质量检查等,确保工程质量符合设计要求和施工标准。
三、施工注意事项:1.施工现场的安全:施工区域内设置安全警示标志,安排专人进行监控和管理,确保施工现场的安全。
2.施工人员的安全:施工人员必须佩戴好安全帽、防护服和防滑鞋等个人防护装备。
3.施工材料的存放:施工材料必须存放在干燥、通风、防潮的地方,避免受潮和损坏。
4.施工秩序的保持:施工现场必须保持整洁,及时清理施工区域的杂物和垃圾,避免影响施工进度和工程质量。
5.施工工具的使用:施工人员必须正确使用施工工具和设备,保证施工工程的质量和安全。
土围堰施工方案防渗与排水系统的设计与施工一、引言土围堰是一种常见的水土保持措施,用于防止土方工程中的坡面水土流失。
为了确保土围堰的防渗能力和排水效果,设计与施工是至关重要的环节。
本文将就土围堰施工方案的防渗与排水系统的设计与施工进行探讨。
二、设计要点1.土壤材料选择:选择适宜的土壤材料对土围堰的防渗效果影响较大。
一般情况下,应选择颗粒级配范围较窄、黏粒含量较低的土壤材料,如砂质土。
2.土围堰厚度设计:土围堰的厚度设计应考虑坡度、土壤的渗透系数、坡面水流速度等因素。
根据实际情况进行计算,确定合理的土围堰厚度。
3.土围堰面上排水系统设计:为了保证土围堰的防渗效果,应设计合理的土围堰面上排水系统。
可采用刨沟、排水沟、排水管等方式,将积聚的降雨水迅速排出。
4.土围堰底部排水系统设计:土围堰底部排水系统的设计主要目的是排除来自上部土方工程的渗透水。
可设置吸水带、渗水孔等排水设施,将渗透水迅速引导到下游排水渠道。
三、施工要点1.场地准备:施工前需要对场地进行清理、平整,确保施工过程中的安全和顺利进行。
2.土壤处理:施工过程中,土壤应进行筛分、除杂等处理,确保土壤质量符合设计要求。
3.土围堰厚度控制:在施工过程中,应不断进行土围堰厚度的控制测量,确保施工质量。
4.排水系统施工:根据设计要求,将土围堰面上排水系统和底部排水系统进行施工,包括刨沟、排水管的布设、连接和固定等。
5.密实度控制:施工完成后,应对土围堰进行密实度的控制测量,确保土围堰的稳定和防渗效果。
四、施工注意事项1.施工过程中,应注意安全防护,保证施工人员的人身安全。
2.严格按照设计要求和规范进行施工,不得擅自改变施工方案。
3.施工现场应保持整洁,垃圾及时清理,避免对周边环境造成污染。
4.施工结束后,应对土围堰进行验收和记录,确保施工质量和监督管理的有效性。
五、总结土围堰施工方案防渗与排水系统的设计与施工是水土保持工程中关键的环节。
通过合理的设计和严格的施工过程,可以达到良好的防渗效果和排水效果。
复合土工膜防渗围堰的设计和施工摘要:复合土工膜是一种新型的防渗材料,作为水利水电工程导流围堰的防渗体,具有质量可靠、施工简便、防渗效果好等优点。
主题词:围堰土工膜
概述
复合土工膜是一种新型的防渗材料,作为水利水电工程导流围堰的防渗体,具有质量可靠、施工简便、防渗效果好等优点。
在浪石滩水电站一期工程围堰施工中,由于附近无粘土料场,且时间紧、任务重,为了抢工期,省投资,保质量,修改了围堰防渗方式,成功采用了复合土工膜心墙防渗方式。
浪石滩水电站座落在湖南资江中游,坝址位于冷水江市市区。
电站枢纽由3×1.2万kw贯流式机组厂房,14孔溢流坝、升船机、左右挡水坝组成。
电站施工采用两期导流方式,一期工程施工厂房和5.5孔溢流坝、右岸挡水坝。
一期工程围堰全长701m,围堰断面形式原设计为粘土心墙,围堰挡水标准为5年一遇全年洪水,流量6400m3/s。
按设计图纸计算,围堰需粘土3万m3,工程开工后,业主征地发生困难,无法提供粘土料场,围堰粘土心墙填筑无法施工。
为解决此问题,征得业主、设计、监理同意,修改围堰防渗方式,由全粘土心墙方式,改为▽169m高程以下部分为粘土心墙防渗,▽169m—▽178.5m部分采用土工膜心墙防渗方式,土工膜心墙9.5m 高。
(具体断面形式见图)
浪石滩水电站一期围堰共铺设土工膜1.3万m2,历时6个月,每平面米铺设耗用人工0.015个工日。
经过4000m3/s流量的洪水考验,土工膜防渗效果较为理想。
堰体没有出现大面积渗漏和管涌,仅出现几处渗漏量较小的出水点。
一期围堰采用土工膜作防渗心墙的方案,对工程进展起到至关重要的作用,同时,也为业主节约征地及粘土运输费用近60万元,具有明显的经济效益。
2土工膜设计
2.1土工膜厚度确定
土工膜厚度根据土工膜设计强度计算及经验公式直接计算膜厚两种方法综合分析比较确定。
2.1.1计算系数
土工膜承受水压力p=95kn/m2=0.095mpa
土工膜上下游保护层为1m厚含卵石的粘土,最大粒径25mm,最粗粒径组的最小粒径5mm,粒径应变取10%,安全系数fs取5
2.1.2土工膜设计强度tf计算
公式一:薄膜理论长条缝公式
t:单位宽度土工膜所受拉力 kn/m
p:膜上作用水压力95kn/m2
b:长条缝宽度 2mm
公式二、giroud公式
b:支撑材料孔隙尺寸
b=0.4d=0.4×25mm=10mm=0.01m
2.1.2经验公式计算土工膜厚度
公式一:苏联经验公式
ð:土工膜厚度
e:设计温度下土工膜的弹性模量,气温30°时为38.1mpa
θ:土工膜容许拉应力mpa2.16mpa
d:最粗粒径组最小粒径 5mm
公式二:北京市水科所经验公式
d:支撑垫层最大粒径25mm
θ=2.16mpa
ð>0.274mm
土工膜设计强度取最大值,3.44kn/m,土工膜计算厚度大于
0.274mm,根据国标gb2029-98,水利部标准sl/t2216-98之规定,用于垂直截流的土工膜厚度不宜小于0.25mm,同时根据市场产品情况,选取膜厚为0.30mm的土工膜。
其纵横向拉伸强度为450n/5cm,即拉伸强度为9kn/m,大于tf=3.44kn/m。
2.2土工膜的选用
由于围堰填筑物由两部分组成,土工膜上下、保护层采用1m厚的含有不超过25mm粒径卵石的粉砂土。
堰体其他填筑料为基坑开挖料,主要由石碴、黄泥及块石组成的混合料。
考虑其上述特点,对于土工膜,采用耐穿刺强度、摩擦系数大、更能保证质量的cga2两布一膜非织造复合土工膜,产品规格150/0.3/150,600克/m2,膜厚0.3mm,幅宽6m。
各项性能指标见下表。
3土工膜施工
3.1施工顺序
施工顺序为:土工膜背面层坡面围堰填筑——坡面粉土铺撒及平整——土工膜铺摊及焊接——土工膜面层粉土铺填防护——土工膜迎面方向坡面围堰填筑
3.1.1坡面围堰填筑
围堰填筑按设计坡度进行填筑,填筑时土方设备距土工膜位置二米以上距离,尽量不伤害到土工膜,实际填筑坡度为1 : 1.1左右,
3.1.2坡面粉土铺填
为保护土工膜,在填筑好的坡面上用反铲平整削坡,剔除凸出的大石后,铺填1m厚粉土作为土工膜背面保护层,填筑时应分层碾压密实,同时用人工将大于25mm粒径的大颗粒石和尖锐块石、草根、杂物清理干净。
3.1.3土工膜铺摊及焊接
在土工膜施工前先将围堰▽169高程处的已填好的粘土心墙挖一个1m深、1.5m宽的心槽,将土工膜自上而下铺摊,根部埋入粘土心槽内最少1m,槽内用黄土回填并夯实。
斜坡面土工膜铺摊时以波浪形为准,留有沉陷余地,防止进行粉土防护时土工膜下滑。
土工膜焊接前应将两块土工膜铺设对正、搭齐,以两块土工膜相交10cm为宜。
先采用手提式缝包机将内层防护土缝好后,将中间的土工膜对正,剪齐,并擦拭土工膜上的尘土及水渍。
土工膜焊接采用热熔焊接法,主要使用土工膜焊接爬行机设备,焊接爬行速度以机子自行爬行为准,一般为40cm/s,焊接温度一般为250℃~300℃左右,具体情况根据天气及温度情况确定;焊接完成后,检查焊缝的焊接质量,看有无破漏洞眼,检查接头处在无漏接开缝,如有漏焊或开缝处采用手持塑料焊枪进行焊接;对于或破漏洞眼,剪一块膜布用手持塑料焊枪进行漏补,在确定所有破漏洞眼及焊缝全部补完后,再用手持式缝包机将面层防护布进行缝接。
3.1.4土工膜面层粉土防护
焊接完成后,用反铲将细颗粒的粉土或粘土将土工膜表面进行2m厚的防护,施工时反铲尽量靠近土工膜,减少对土工膜的冲击。
复合土工膜质量控制
进场后的复合土工膜必须有厂家提供的合格证书、性能及特性指标和使用说明书。
土工膜外观上不允许有针眼、疵点和厚薄不均匀,厚度要满足设计及规范的要求;土工布不允许采用裂口、孔洞、裂纹或蜕化变质等材料。
施工过程中应加强质量检测。
4.1 检测部位
主要包括:全部焊缝、焊缝结点、破损修补部位、漏焊和虚焊的补焊部位、前次检验未合格再次补焊部位等。
4.2 检测方法
主要为目测,必要时可进行现场检测和室内抽样检测。
目测:贯穿土工膜施工全过程,即进行表观检查,观察焊缝是否清晰、透明,无夹渣、气泡、漏点、熔点、焊缝跑边或膜面受损等。
现场检测:土工膜现场拼接时,焊接部位采用充气法进行检测。
检测时,对双焊缝选择充气长度20-30m,将待测的双焊缝之间预留的空腹两端封死,插入气针充气,双焊缝间充气压力达到
0.15-0.20mpa,保持时间3min,若压力无明显下降即表示焊接质量合格。
如发现有漏焊、熔点等现象,立即用挤压焊机进行补焊。
对于焊接结点、破损修补部位、漏焊和虚焊的补焊部位、前次检验未合格再次补焊部位,采取50*50cm小方格进行真空检测,真空压力大于或等于0.005mpa,保持时间30s而肥皂液不起泡即为合格,否则及时进行修补。
抗拉检测:(1)对目测合格的焊接试验的焊缝样品抽样进行抗拉试验;(2)对现场焊接施工焊缝进行目测检查;必要时也要进行抽样作抗拉试验,土工膜焊接缝的抗拉强度(指主膜)不得低于母材抗拉强度的80%。
5结语
5.1土工膜防渗形式的选定从方便施工角度考虑,应采用斜墙形式较好,因为心墙法施工,围堰填筑场地狭窄,对土石方设备限制较多,且土工膜极易受到设备损伤。
5.2土工膜用作于围堰防渗心墙时,由于土工膜作业是跟随围堰填筑上升而相应上升,施工周期长,长时间暴露,土工膜易老化、
破损;且填筑后,土工膜一旦产生破损渗漏,而难以查勘,致使围堰造成渗漏或管涌,对围堰由一定的风险。
故其心墙防渗安全没有粘土心墙可靠。
5.3土工膜现场采用热熔焊接时,易受雨天影响,焊接是否牢固全凭操作者个人经验,焊接质量受人为因素影响大,可控性差,焊接完毕后必须仔细反复检查,以防漏焊。
参考文献:
[1]刘文清.最新水利水电工程一级施工使用技术与管理.吉林人民出版社.
[2]陶同康.土工合成材料与堤坝渗流控制.中国水利水电出版社.。