复合土工膜在水库大坝防渗中的应用

复合土工膜在水库大坝防渗中的应用[摘要]论述了复合土工膜在二坝水库土坝防渗处理中的应用,采用复合土工膜斜墙防渗处理,防渗效果良好,具有推广价值。[关键词]复合土工膜一、概况 xx水库位于沈阳市xx区东约14km的xx镇境内,北临全国闻名的xx风景区。水库总库容108万m3,兴利库容79万m3,是一座以农业灌溉为主,兼有防洪、旅游、水产养殖等功能的综合水库。水库于1958年建成,主坝为均质土坝。水库主坝长465m,坝顶宽度410m,坝顶高程为9811m,正常蓄水位95130m,坝底高程为9112m,大坝迎水坡比1:215-1:3,背水坡坡比1:3。受当时建设环境及客观条件限制,坝前库底没有铺盖防渗,施工中未对水库坝基进行防渗处理,坝体夯填不密实,坝后也未做排水体,防渗效果较差,坝后常年渗流,高水位时曾出现管涌。 2004年,经市水利局水库安全鉴定委员会鉴定,坝坡渗透坡降大于允许渗透坡降,坝坡渗流不稳定,需对坝体进行防渗处理。二、除险加固设计方案的选择 通过多方案经济、技术比较,结合本工程的坝体材料与施工条件等实际情况和类似工程的处理经验,设计选定采用复合土工膜处理土坝渗漏的整治方案。设计对主坝坝顶至坝脚进行复合土工膜防渗处理,坝前库底25m范围内铺设复合土工膜铺盖。铺盖前端开挖齿槽,将复合土工膜嵌入齿槽,坝顶开槽后将复合土工膜嵌入原坝体中,坝体与溢洪道、输水洞连接处将复合土工膜与建筑物混凝土连接,形成半封闭的不透水防渗结构体。加固后坝顶高程为9815m,坝顶宽410m,迎水坝坡坡比为1:3,背水坝坡坡比1:315。三、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。本工程经综合分析计算,坝坡防渗层采用规格为200g/013mm/200g的针刺短线涤纶两布一膜(PE膜),库底铺盖防渗层采用规格为150g/0125mm针刺短线涤纶一布一膜(PE膜),幅宽均为4m。3.2复合土工膜防渗体结构层设计复合土工膜防渗结构自上而下依次为防护层、上垫层、防渗层、下垫层、支持层,由于坝体和库底土层为细粒土,整平夯实后可直接铺设土工膜,因此不再设下垫层。坝体垫层采用平均厚度20cm厚的砂砾石,满足防滤要求,防护层采用30cm厚的干砌石护面。库底铺盖在复合土工膜上直接覆盖60-80cm压实细粒土作为保护层。3.3复合土工膜防渗系统稳定复核由于复合土工膜与土石介质间的摩擦系数及土石介质间的摩擦系数将影响防渗体的稳定,必须复核复合土工膜与坝坡、复合土工膜与保护层的抗滑稳定性。 复合土工膜稳定性验算根据公式K=f/tgα计算抗滑稳定安全系数。 式中:K为抗滑稳定安全系数;f为上垫层与土工膜之间的摩擦系数;α为坝坡坡角。 根据上垫层土料,查资料得f=0145。泄 梅坝体上游锄坡坡比练为感1:闻3,彩信即保t齿g遇α贝=1/哲3占 祝通过计算凤得复合土奖工膜防渗厉系统是稳钢定膨的叹,利落满足要票求饲,跃拾设计中在勿高抢程迟981旱0,略9615捕,9荒510忌,93昆15,炉921勉0,筋9015站震分别设置汪了防滑雁槽体,检白防滑槽间闪距修313m夫,义缴深糠度介0125被m源。沫圈3.4来润库底铺悬盖埋铺设腐计路 盯坝漂前陆25m睬节范围内铺殊设规格坚为交150绪g/0悟125m山m恼元的复合土损工秀膜湿(P拘E岂罪膜效)朱猪铺油盖句,他坟在距坝虽脚葡25m栗士的库文底榆,疮报开挖一防智渗齿虏槽翻,添先槽赠深防115洞m,蚁嚼开挖边副坡京1:方1,颠量口掉宽惜3m,板外将复合土拼工膜嵌入兰槽丹内完,诉笔并用壤土扭夯填振。垮湖3.5适卫复合土丛工膜与水婆库输水洞闷和溢洪道求周边的连鼻接桶 惧复合土工撞膜防渗斜虑墙与水库乔输水洞和胜溢洪道刚昨性建筑物绩的连订接古,衡余要求连接绸严密、牢晌靠骂,爱烛留有伸缩塔余由量股,搞氧防止因建芦筑物沉陷幸而使复合荐土工膜破剪坏。输水夕洞和溢洪年道导流墙塘浇筑为直该立裤墙夸,荐隙复合土工半膜与混凝伶土连接寺时锐,电排首先在砼贼面上间蚁隔授20cm逃微打征孔增,娘口安装膨胀遍螺光栓荡,扒保沿连接长掩度通长安蛙装一条夕厚扔5mm法励宽安10c电m来橡盖皮挽,碰瓶再将复合崇土工膜折系叠钥3临敞层打眼穿抛入螺回栓毁,津泻然后再用坚一层橡皮享、钢压条摇通过膨胀凝螺栓将复戏合土工膜更固定。为乐防止螺栓延、压条锈话蚀土,印绒在螺栓和爬钢板压条惜上刷三层翅防锈漆晕。改鞠四、复合船土工膜防特渗斜墙的敲施仓工温魄4.1弄请施工准搏备算 伟刚①丧本工程所夫用复合土誓工膜为两蚁布一膜和征一布一膜摸针刺复合校土工俊膜桑,乐贩使用前委搁托甘肃省乓水利科学闯研究院实央验中心对鬼产品的各葱项技术指秒标进行检优测责,晒扮各项指标射均符合标平准规定和冻设计要求绞。狠 晋逐②硬复合土工袭膜具有一犯定的抗顶读破、抗刺寒破能本力炉,择拾但在水头快较大伯时宵,跨素常被膜下屠尖砾、树馒根顶破。餐二坝水库塘在防渗施屯工王中抖,脏奥开挖清除唉原坝表层纪干砌石及域砾石垫层咸至粘土往层浓,傍蹲并按设计苏尺寸削坡位挖平和欠竭坡回填夯散实茧,寄匪找平并洒坦水穷迫实冒,狂敏使夯填土胜干容重不蝇小怪于渔116顾5t/诞m3蝶贪。人工开辩挖防滑清槽谦,逆艳剔除其表则面的石子缘、树根等杏坚硬尖状优物挥,蜂晃并喷洒除份草剂等药践水关,轧倍整理后的任坡面应平壮整、密实微、光昂滑溉,握酬以防复合悼土工膜被尽刺破。达燕到设计平南整度要求挂后富,静兵经监理工成程师验收糖合辉格学,述架为复合土熔工膜铺设颂提供工作剖面。系 术迫③悉为了施工横方库便明,晌蜜保证拼接茧质税量驻,笛狮复合土工泊膜应尽量督采用宽疯幅项,脂遍减少坝坡刑现场拼接逃量举,窝鱼施工前应蹄根据复合戒土工膜幅侦宽、现场睁长度需额要蚊,孔扶在库内专梢用场地剪艇裁殊,砖态并拼接成荣符合要求欠尺寸的块四体基,坦远卷在钢管示上有,什详人工搬运班到工作面霜铺设。宪4.2凝活复合土挨工膜的铺丈设护4.2.清1打扰复合土许工膜的铺辛设方法知 烫复合土工叨膜铺设分抬库底铺设广、坡面铺额设两个部土分。铺设登方姥法拉:糖南复合土工框膜的铺设奸要求在平隆地先业将仇4m冶多窄幅拼接亦焊蚀成善20m沃喝宽五幅膝,筹棚然后在坡漠面自上而熄下鹊,奶比垂直于坝机轴线方向椅通幅铺设配。坡面铺萌设在坡面递验收合格君后攻,配篮从堤顶向树堤脚沿垂甩直于堤轴皂线方向缓发慢展铺到克坡脚齿槽临外顶处与砌库底土工扇膜丁字形专相接。库膀底铺设在卫库底开挖半验收合格区后岁,足惹从齿槽外磨顶向库内纷沿垂直于汗堤脚轴线破方向缓慢然展铺到库义内该25m园振处等。调搭4.2.四2可塞复合土可工膜的铺漠设技术严 潜要求铺设惊应在干燥张暖和天气涂进铺行插,阿絮为了便于企拼刘接情,狗纺防止应力调集数中笼,睁恒复合土工裁膜铺设采科用波浪形虏松驰方椒式馋,哄您富余度约耀为魄115破%,肺蜡摊开后及亭时拉平、亮拉图开拢,透目要求复合纷土工膜与题坡面吻合抚平肠整让,透歪无突起褶胸皱犁,桶醋施工人员蔑应穿平底森布鞋或软风胶爸鞋测,西恐严禁穿钉神鞋桐,尊秧以免踩坏铃土工已膜仆,沸厘施工时如胶发现土工锐膜损厚坏丘,近株应及时修继补。讲4.3诸栏复合土已工膜的拼称接坛爹 益①春本工程采须用两布一原膜和一布肆一膜复合幅土工锻膜恰,谣奉复合土工父膜的连接滥分辉2胜砍个程序进宰行巴,签桌即下、上醉层无纺织位布的缝僵接你,垒烘中近层虾PE客与膜的连接回。无纺织丧布的缝接苦用手提缝轨纫机、尼榆龙线进行脱双道缝术接璃,琴羡搭接宽粱度耳10c野m;P绢E属辰膜采用焊扭接工艺连夫接顽,晚炕焊接工具在采用自动犹调萝温格矩(侨调食速宝)昌域电热模式眼双道塑料乌热合机。园拼接包括帝土工布的伏缝接、土闲工膜的焊圾接答,轧创为了确保正焊接质许量休,沟恒焊接应尽密量在厂内杰进堤行餐,与趟但为了施并工方顿便吩,弱修复合土工积膜幅宽又住不应太验宽帽,盯赞必须在施影工现场拼蹈接。锄 净屠②般复合土工疮膜焊接质厕量的好坏治是复合土客工膜防渗豪性能成败难的关障键卡,形架所以务必妹做好土工善膜的焊兵接舅,叠贷确保焊接惨质乐量过,猫制因垃此贝,诞局土工膜焊皂接应由生北产厂家派醋专业技术两人员到现逃场操席作现,馋六指计导怖,能倘培残训妨,支灶采用土工否膜专用焊术接设备进抛行。本工钱程土工膜邮焊接采悬用骡ZPR妙旨—挡210V犁桂型热合土继工膜焊接逝机弹,丘仰土工布采净用手提式激封包机缝膏接鸣。挤爹 阁迎③兵焊接工榴艺姐:央怀第一幅土馆工膜铺好餐后粒,链菜将需焊接巾的边翻随叠苗育(从约件60c君m目躲宽嚼),量兆第二幅反须向铺在第刘一幅膜碰上和,壮初调整两幅遭膜焊接边摔缘走冈向蛛,妖壁使之搭脂接翼10c甘m被。糠 竹妄④伍焊接全部倘在现场进敏行扩,串次要求天气袜晴席好催,猫库风殊力炭3钓毁级以说下厨,循厨严禁在雨治天、高温盈和严寒天留气下施别工猴,僻湖焊接基底充表面应干犁燥活,控筛焊接前用胞电吹风吹剪去膜面上袭的砂子、柿泥土等脏秤物叔,变餐再用干净魄毛巾擦晃净子,哭忧保证膜面忙干泛净谣,吐丰在焊接部堡分的底下金垫一条长妹木保板塑,锤值以便焊机杠在平整的功基面上行度走护,训余保证焊接涉质矩量乡,轻锣正式焊接抬前狡,嫌贩应先根据合施工气温吵、汪PE纲持膜厚吹度咬,解咱利用相同订材质怀的糕PE江庄膜进行试温焊赠,息尤施焊温度燕为疮220笨-3绝00抖扯℃墙,药掌握好的填焊接机温搁度及行走申速博度滤,绍士确定好施下工工艺参绑数佣,显姿再进行正嘉式施逗工惕,椅叶焊缝应透挑明、平整顶、顺直、冰连续。拼训接焊缝两码条赏,说浙每条严宽撒10mm缠,乖脖两条焊缝勉间留婶有粪10mm非愉的空李腔难,绝俗用此空腔乘检查其焊伍缝质量启。亲躺4.4妖闲复合土械工膜的锚秧固钟 僵复合土工起膜的锚固停分上部与锣坝顶的锚狐固奉,跟兽库底与防黄渗铺盖的吐锚恒固蚀,撕码复合土工鲜膜上部锚央固采用在竿坝顶路缘沫石基础底告部嵌固足咳够长度复妹合土工稼膜私,贫韵其结构形炮式为口绩宽巾013摩cm击×酱深慕013亭cm句气的三角虹槽冰,歌菊在槽内夯模填土。复肚合土工膜哄库底与防炒渗铺盖的荷锚佛固斥,麦喊坝兵脚侨25m冒留外沿轴线训方向挖口割宽桐310m士月×煤深跑115m史芦的一条沟吃槽坝,斥欲铺设复合幅土工膜时钱将复合土网工膜紧贴至在沟内忙侧柿,慰手在沟槽内帖夯填土拘。及注4.5着设上覆保拥护层劝 伤复合土工漏膜焊接完魔并经质量培验收合格朗后门,轨挖及时在膜过上面均匀声铺侨设渗20cm依才砂砾石垫岂层梢,诱他找平拍实隶后砌筑干泛砌宴石惑30c今m,挠拘以防止其置在紫外线阶照射下易绢老化和其见它因素引吹起的破坏沿。捧五、复合通土工膜施另工质量控扇制日 翼复合土工傅膜的铺抽设板,谷元是该工程脆施工的关柱键。施工汇质量控制酒包括材料仪采购、进梳场原材料串质量控制艇、施工操悔作过程控表制、施工坐完质量检忍测。恰5.1配吉材料采关购宰 冈结合工程姻实际及所冈选复合土最工膜的规气格总,耳箩确定复合做土工膜的控质量标准锯、几何尺肥寸碗,宜板选择生产健规模较大晓、产品质般量符合要讨求的生产挡厂家进行脊招标采购坝。关园5.2窜恩原材料猫质量控制果 棍进场的复追合土工膜圈必须有厂嘴家提供的衣合格证胸书待,暑号性能及特润性指标和叠使用说明末书。复合处土工膜进皱场荡后罪,乔坏随机抽取老复合土工哗膜对其性勾能指标委耍托甘肃省翅水利科学锁研究院实关验中心进挺行复压测够,敏绑复测结果牲全部合格凤。陪剥5.3纯舞施工操灿作过程控撞制占 已复合土工虚膜铺设前贵编好施工额组织设旨计墨,条域说明铺设会方法和技恶术措存施辅,柱蜡经监理批辞准后方使宝用稀,颈窗施工人员具均应穿平塔底布鞋或矮软胶底鞋妇进行铺所设术,饮宇严禁穿钉拌鞋以防踩劈坏土工益膜快,吊祖做到随铺酒随跑压膝,剃礼复合土工来膜铺设要另与保护层幅铺设相协酷调。拼接腊中复合衰土工膜焊春缝质量是叔拼接关发键逐,图不施工中尤摇其要加强钱接缝检厉测帅,猜筋检测方法祥有山:业治一、目测介法卡;眠翼二、现场赤检漏。目振测乌法捐:奖吩复合土工挡膜焊接好祥后制,聚织观察有无竿漏戚接碰,肥因接缝是否掘烫极损单,赶病有无褶食皱符,虑却是否拼接青均匀等。坝现场检漏融有两斯种贼:露束①怕充气帝法侵:脾保焊缝为双幅条馋,提桌两条之间秋留有召约殖10m通m题臣的空键腔糖,摄习将待测段反两端封纸死门,怨偿插入气饱针屋,依雨充气刃至长010价5Mpa虽-0常120M训Pa,荐善静悼观刮015m三in,啄亩观察真空梨表桐,刚劫如气压无永下吊降蚊,涌李表明不么漏熄,叨常焊缝合码格楼,肯别否则要查讽找原因及促时修补狭。头响②产充水羞法丧:漠禽焊缝为双盈条厦,台翻两条之间雁留有宁约婆10mm流跟的空楼