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性能較低,易受損喪失防滲性能;同時,施工期和蓄水運行期由于堤壩變形對薄膜產生的張應力,也會導致破壞.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,對大壩防滲進行多方案比較論證,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個問題:①壩體開挖、回填、壓實等工程量大,工期長,影響正常蓄水;②當?shù)責o斜墻土料,料場距庫壩10km外,運距遠、工程造價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,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(jù)《水利水電工程土工合成材料應用技術規(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2.5m設一齒糟,齒深0.2m。上游壩腳截水墻挖至密實的不透水層(堅隔土層),回填壓實粘土至壩基面,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,形成1個封閉區(qū)。為防止庫水位驟降時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,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,在膜上鋪設保護層混凝土護坡。

復合土工膜防滲施工

(1)施工要點。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意拼接;②平整場地,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行,鋪放時不應過緊,應留足夠余幅,以便拼接和適應氣溫變化;④土工膜鋪好后應進行接縫檢測,檢測方法有目測法、現(xiàn)場檢漏法(真空法,充氣法) 和抽樣測試法,此工程是用目測法;⑤施工人員應穿無釘鞋或膠底鞋,不得抽煙,防止火源,如發(fā)現(xiàn)損傷,應及時修補;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________開挖基槽回填粘土______壩面整理夯實______鋪膜焊接______質量檢驗______膜上保護(鋪設混凝土)。

(3)壩基、岸坡、壩面施工。壩基采用挖掘機開挖至堅隔土層,回填粘土并分層夯實與壩基相平,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,因此對壩面要進行整平、壓實,以防壩面沉降而產生土工膜被拉伸或脫縫現(xiàn)象。壩坡整好后,按設計要求開挖齒槽,以防土工膜下滑,同時開挖縱橫排水溝,回填砂礫料,溝的表面覆蓋300gm2無紡土工布。在接長老涵洞時,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,是整個防滲體系施工的關鍵。在整個施工過程中,包括材料采購、鋪設、接縫、檢查、上覆保護層等都來不得半點馬虎。主要要把握以下“五關”:①材料采購關。目前生產復合土工膜的廠家很多,大部分都是講質量、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,在采購和驗收時,必須嚴把材料質量關;②大壩壩面找平關。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(qū)域用粘土找平夯實,同時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。要求土工膜鋪設自上而下,先中間后兩邊,垂直于壩軸線方向通幅鋪設,在展膜過程中,一定要避免強拉硬扯,也不許將其壓出死折,同時應有一定的松弛度,以適應變形和氣溫變化,鋪放應在干燥天氣里進行,隨鋪隨壓;④焊接關。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,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)。當采用自動G溫(調速)電熱楔式雙道塑料熱合機焊時,要求事先進行調溫、調速試焊,以確定合適的溫度、速度等工藝參數(shù)。在現(xiàn)場焊接時,要嚴格控制虛焊、漏焊、超焊等情況的發(fā)生,若發(fā)現(xiàn)缺陷,應立即修補;⑤質量檢查關。膜體拼接完成后,需及時進行接縫質量檢查。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(jiān)理)派人進行目測,檢查有無燙損、褶皺和明顯漏焊之處,再用充氣法進行充氣檢查。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,否則應進行修補。在充氣檢查接縫缺陷時,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)焊接質量問題,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質量檢查合格后,為防止人畜和動植物破壞、以及紫外線照射, 先在膜上鋪設1層0.2m厚經過篩選后的細沙土并拍實,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鍵,施工前,施工單位應落實好鋪膜人員,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鍵技術和關鍵部位應給予G度鐘視。拼接土工膜時,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(shù), 保證土工膜不產生漏焊、虛焊和超焊。

復合土工膜拼接完成后,需進行接縫質量檢查,其方法有目測法、現(xiàn)場檢漏和抽樣測試法。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)質量問題及時補救,避免工程留下隱患,保證工程質量能夠達到設計要求。