贮灰坝排渗反滤工法

贮灰坝排渗反滤工法TOC\o"1-3"\h\zHYPERLINK\l"_Toc506007075"1特点3HYPERLINK\l"_Toc506007076"2适用范围3HYPERLINK\l"_Toc506007077"3材料性能4HYPERLINK\l"_Toc506007078"4工艺原理5HYPERLINK\l"_Toc506007079"5工艺流程及要点5HYPERLINK\l"_Toc506007080"6机具设备7HYPERLINK\l"_Toc506007081"7劳动组织7HYPERLINK\l"_Toc506007082"8质量要求8HYPERLINK\l"_Toc506007083"9安全措施8HYPERLINK\l"_Toc506007084"10经济效益分析8HYPERLINK\l"_Toc506007085"11工程实例9土工布用于土坝和灰坝排渗反滤和护坡在我国已开始广泛应用，XX局机械施工公司于1988年至1990年在XX电灰坝两次加固加高施工中应用土工布取代常规的砂石料反滤起到预想的效果，最近在XX电厂灰坝、XX电厂灰坝的施工中都采用土工布反滤情况良好。在水利工程建设中用土工布作为反滤层，最为广泛。它具有施工简单、铺设速度快，质量好，运输和贮存十分方便，经有关专家确认，随塑料工业的不断发展，土工布作为土坝排渗反滤，是一种很有发展前途的化工滤料。1特点l．l土工布过滤条件好，土工布的渗透性和砂的渗透性大致相同，但土工布的孔隙比砂高，土工布的密度约为砂的1／10，因而当土工布与砂具有相同的反滤特征时，则所需的土工布质量比砂要少10倍。此外，土工布滤层厚度比砂砾滤层薄100倍至1000倍，其所以如此是因为土工布的结构特点保证了它的连续性。为此，在具有相同反滤层条件下土工布的质量要比砂层小1000倍至10000倍。1．2土工布排水性能好，土工布设在坝体或下游排水体（盲沟排水或棱体排水）使水经过土工布的平面迅速沿水平方向排走，构成水平排水层，最后排出坝体外，促使灰渣很快固结。如果把它铺设在均质土坝的坝体内，起竖向排水作用，这样可有效地降低均质坝的浸润线，提高下游坝坡的稳定性。1．3土工布可以隔离作用，避免了砂石反滤的患层而降低排水、过滤的功能。1．4土工布加固坝坡，由于它具有较高的强度和韧性等力学性能，能紧贴于土体表面，使其上部施工的荷载均匀分布在土层中，减少坝坡变形，增大稳定性。2适用范围本工法于火电厂灰坝排渗反滤，也可用于水库坝上游护坡及反滤。3材料性能3．1土工布3．1．l用于土坝排渗反滤的土工布是指绦纶、维纶和丙维等含成纤维，是针刺无编织物布，要选用宽幅等效孔径在0.05－0.5mm，重量350g－400g／m2，导水性大于10-2cm／s。相当于中细砂的渗透系数值，排水性能较好。判断土工布是否可作为反滤层：（1）是孔径；（2）渗透性等作为。这些应由设计院来选定。3．1．2在购买土工布时，厂家必须提供性能规格说明和计量测试单位所提供的测试资料，其内容包括产品形态、物理性质、力学性质、水利性质和耐老化、耐腐蚀性必须符合设计要求。下面捶XX电厂灰坝的土工布，原料是绦纶规格为382g／m2，幅宽4m。性能见表3．1．2。布型针刺无纺布单位重g/m2382布厚mm在2kPaa压力下3.06拉伸强度强度KN/m纵12.2梯形强度KN纵0.48横16.5横0.51延伸率%纵111撕裂延伸率%纵121横86横93顶破强度kN1.30渗透泵数cm/s1.18×100-1等效孔距mm0.09孔隙率%91.03．2反滤垫层和护坡块石3．2．l粗砂、砾石其性能和质量应符合GBJ208--83规范中的有关规定。3．2．2块石抗压强度应不小于40MPa，软化系数应大于0.85，吸水率不大于0．8。4工艺原理一般土工布渗透系数＞10－2cm／s，而煤灰的渗透系数一般在10－3－10－4cm／s,这样土工布的渗透系数比自然沉淀粉煤灰的渗透系数大l－2个量级，加工砂石垫层形成的一个反滤带，再通过盲沟棱体排水，构成反滤系统，促成灰渣固结。详见XX坝排渗结构图4．l。5工艺流程及要点本工法着重介绍上游排渗反滤工艺，它是关键性反滤层。5．l施工前期：上游棱体堆石，下游棱体堆堆石以及边连接上下游棱体的底部排渗管（盲沟）已施工完毕，坝体填筑至一定高度。然后进行上游排渗反滤施工与坝体填筑同步进行。5．2工艺流程削坡、整平、压实→边坡排渗沟和防滑槽开挖→砂砾垫层铺筑→土工布铺设→搭接缝合或粘缝→设固定门钉→上中砂砾保护层铺设→干砌块石。5．3操作要点5．3．l削坡为保证均质坝在设计断面的压实干容重达到设计要求根据规定在土坝建设时，上下游坝坡必须预留一定的超填宽度，超填宽度建议以50cm为宜，也可以根据现场试验来确定超填宽度，但对于超填的这一部分必须进行削坡，坡度缓于1：2的可用推土机自下而上推坡，陡于1：2的用反铲挖掘机削坡。5．3．2整坡、压实机械削坡平整度很差，必须辅以人工进行整坡处理，在整坡时经常配合测量控制，保证设计边线，修整后采用夯板机压实，在夯板机夯实不到的坡面用人工夯板夯实。5．3．3土工布织物铺设整坡压实后，先铺一层反滤垫层，垫层可以是砾石也可以用粗砂，按设计要求办。铺完经验收合格后测出坝面长宽度，裁剪合适土工布运到现场铺筑，其方法有两种：5．3．3．l平行坝轴铺设法：优点不影响坝坡上部削坡，施工时需要多少裁多少，并可同步进行上层砂砾、块石填筑，也不影响坝面土料填筑削坡和压实，又可克服土工布在坝面多长期暴露。5．3．3．2垂直坝轴线铺设法：土坝坝坡是分段上升，这样铺设增加裁剪也就增加接缝，与上部削坡干扰矛盾较大。5．3．3．3接头及固定方式（1）土工布下部，沿坝脚挖沟槽，将土工布向下折叠嵌入沟槽内，槽中回填石料砼固定，在有堆石棱棰部位，可将土工布嵌入堆石棱体内，并用门钉固定，上部压紧。（2）土工布中部，存在一个下滑力，采用防滑槽和门钉防滑结合方案。防滑槽深50cm，并先浇厚10cm槽底砼，然后同上方法固定。（3）土工布上部，将土工布嵌入马道上侧挖沟槽内槽中回填石料或混凝土固定。（4）土工布接头：采用机制缝纫一般在现场利用手提缝纫机现场缝接。当采用粘接时注意选用粘接剂的品种。并通过试验论证提出它的粘接强度和粘接力，建议采用502或802粘合胶粘接。也可采用焊接，焊接用低温宽气焰。火焰距土工布面约20cm，焊接宽10cm，焊接带要不断踩压。两幅土工布搭接宽度10－20cm，且上块宜搭接于下块之上，呈迭瓦式。5．3．4上部砂砾保护层铺设砂、砾石铺设厚度20－30cm必须与土工布铺设同步进行，边铺边盖，这样可以减少土工布的日照时间。其施工方法有：①皮带机输送；②装载机运送；③牵引斗车运投；④人工运送。以上几种方法根据坡度情况选用，但都需要人工铺助铲平。5．3．5干砌护坡干砌护坡采用什么方法施工能使下部的土工布反滤层不被击破为原则，又能起压重固定。采用机械运石，可用反铲转运，反铲最大挖掘直径10m左右，推土机配合运送块石减少转动强度，利用反铲转动石时需要注意御石高度，避免抛掷，也可采用索铲、抓斗等机械。一般电厂贮灰坝干砌石，在机械或人工运块石人工砌筑。干砌块石要注意平整度块石间的间隙，要用碎石填满。6机具设备推土机、反铲挖土机，装载机各一台，皮带运输机一套或牵引斗车一套，小型振动碾，夯板机或人工夯板机一台，手提缝纫机或焊接设备。人工挖槽整坡机具，铺设用工具若干，门钉等。以及缝粘材料要做好计划。7劳动组织机操工10人，普工50－100人，（可根据材料和进度要求而定）分若干小组，①削坡、整平压实小组；②垫层组；③土工布铺设组；④干砌组；⑤材料转动组等进行流水作业。8质量要求8．1工程质量必须符合碾压式土石坝施工技术规范（SDJ208—90）、《电力建设施工及验收规范（水工结构工程篇）》和《火电施工质量检验及评定标准》。8．2土工布质量和规格必须符合设计和规范的要求。8．3土工布要保持连续性，不得出现扭曲、折皱、重叠和漏铺。有破裂的土工布不宜直接使用，施工应注意避免损坏弄脏。8．4铺设土工布时应注意均匀平整，在斜坡上施工时应保持一定的松紧度。土工布与岸坡及坝肩应有lm以上延伸长度，防止灰水绕渗。8．5避免日光较长时间直接照射土工布而使老化（土工布日晒时间不宜超过15天）。8．6土工布铺好后，施工人员不得穿带铁钉的鞋在其上行走，以免刺破织物。8．7反滤层是土坝安全的第一道防线，在保证土坝安全运行至关重要，必须加强质量检查，设立专门的质检机构，反滤护坡施工环节多，严格按施工程序控制，对反滤料级配、层厚、土工布铺填接头、施工方法、防护措施等加强管理。土工布属隐蔽工程，项目铺设完毕后应组织施工、质检、设计及甲方等有关人员进行质量鉴定，经认可后，方可进行上层铺设。9安全措施应遵照国家有关部、委颁发的《建筑安装工程安全技术规程》、《建筑安装工人安全技术操作规程》及《电力建设安全工程规程》（GDJ64-82）（建筑工程篇）有关规定执行。10经济效益分析XX电厂采用土工布反滤层与XX电厂砂坝反滤采用常规砂石料反滤按每m2计算降低造价53．7％，降低人工69％（详见表10．l），施工速度比传统砂石反滤快一倍以上。表10．1工程项目灰坝上游边坡反反滤层季度度材料费（元/m2）铺筑人工（工日/m2）造价（元/m2）备注XX电厂灰坝砂砂石双向反反滤材料层厚（cm）材料数量（m2）费用（元）材料铺筑（工日）块石50中砂0.414.18中砂0.31121.38表中反滤层按设设计次序排排列中砂20砾石0.525.12砾石0.19砾石25卵石0.416卵石0.39卵石40块石0.520.07块石0.58砾石25合计1.47中砂20合计15.37XX电厂灰坝土土工布反滤滤砂砾垫层层块石50中砂0.517.72中砂0.14中砂30土工布一层12土工布0.58土工布一层块石0.520.07块石0.58中砂20