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        分析土工膜防滲技術(shù)在水庫的應(yīng)用

        2016-10-19 22:35:07唐保銘
        水能經(jīng)濟(jì) 2016年5期

        【摘要】基于土工膜防滲技術(shù)在水庫的應(yīng)用,首先要明確工程概況,然后詳細(xì)論述土工膜防滲技術(shù)的特點(diǎn)及優(yōu)勢,其主要內(nèi)容有:土工膜的選擇、防滲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、復(fù)合土工膜與建筑物的連接,三個方面,由此施工人員對土工膜防滲有一個更加準(zhǔn)確的認(rèn)識。最后詳細(xì)論述了土工膜防滲技術(shù)在水庫中的應(yīng)用,通過壩坡復(fù)合土工膜施工工藝和要求、防滲體施工工藝和要求、復(fù)合土工膜的拼接要求、復(fù)合土工膜鋪設(shè)質(zhì)量控制進(jìn)行體現(xiàn)。

        【關(guān)鍵詞】土工膜;防滲技術(shù);水庫

        在水庫施工中,應(yīng)用土工膜防滲設(shè)技術(shù)有很多優(yōu)勢,使用設(shè)備較少,施工工藝簡單,能夠體現(xiàn)較好的防滲效果。針對水庫壩體的變形、腐蝕等情況,土工膜都能夠得到有效應(yīng)用。這種防滲技術(shù)也具有一些缺陷,使用的材料較薄、強(qiáng)度不高、容易破裂。土工膜在水庫中的使用,盡量不要大面積鋪設(shè),容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。施工人員在施工設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制等方式中,要盡量降低土工膜防滲體出現(xiàn)破損的幾率,保證基本的防滲效果。

        1、工程概況

        現(xiàn)對鐘山區(qū)紅巖水庫為例進(jìn)行分析,闡述庫區(qū)和庫岸的防滲工作。在水庫工程中,庫區(qū)底層為含、隔水層相間分布,沒有結(jié)構(gòu)損壞,庫盆完整,地表水通過溶隙和巖溶管道流到庫區(qū)河谷底,多以上升泉出露在庫區(qū)和岸坡腳。該水庫為矩形分布,壩線約長2806m,壩頂寬為5m,壩體選用土工膜防滲砂礫石均質(zhì)壩。

        壩址河床覆蓋層淤泥較深,下覆蓋基層主要有軟質(zhì)巖地層,弱風(fēng)化巖體屬于CIII類,兩肩為基巖出露中硬巖地層。大壩建基面深入弱風(fēng)化巖層,施工人員要進(jìn)行基坑深開坑,并在其過程中,明確重力和水壓力產(chǎn)生的作用,采取排水或是淤泥質(zhì)邊坡保護(hù)處理。其中,紅巖水庫年徑流成果如表1所示。

        2、土工膜防滲技術(shù)的特點(diǎn)

        2.1 土工膜的選擇

        施工人員要根據(jù)水庫庫區(qū)底層巖性,進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比選。通過最大承壓水頭,進(jìn)行土工膜的規(guī)格選取。在實(shí)際使用中,南壩段的最大水頭距離為15m,庫區(qū)的級配不良,主要尖角礫石,影響土工膜的防滲效果。在實(shí)際應(yīng)用中,施工人員可以采用2布1膜,然后控制幅寬,確保符合土工膜防滲工程的技術(shù)規(guī)范與要求。

        2.2 防滲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        施工人員在實(shí)際設(shè)計(jì)中,要重視庫區(qū)防滲層結(jié)構(gòu),并掌握大壩上游壩坡的防滲結(jié)構(gòu),明確由上而下的依次情況。庫區(qū)原地形縱坡較大,有一定起伏,并在表層長有雜草,部分區(qū)域還有沙層出露。施工人員為了降低使用的費(fèi)用,將壩殼料的取土范圍控制在壩坡坡腳,然后在取完料之后進(jìn)行填平。

        2.3 復(fù)合土工膜與建筑物的連接

        在壩坡復(fù)合土工膜使用中,施工人員要注重其與庫區(qū)防滲的聯(lián)系,能夠形成封閉體系。在護(hù)坡土工膜的設(shè)計(jì)中,要從阻滑墻底穿過,了解陰陽角的位置。這種復(fù)合土工膜的鋪設(shè)方式,要采取合理的防護(hù)措施,避免阻滑墻模板鋼管支撐損壞土工膜,施工人員要增加砂墊層,放置在混凝土阻滑墻與膜之間。在預(yù)埋土工膜的過程中,施工人員要使用復(fù)合土工膜上覆蓋保護(hù)層的方式,降低其遭受人為破壞的幾率。土工膜與水庫防水涵洞的連接處,是主要產(chǎn)生滲漏的部分,所以要保證其嚴(yán)密性。

        3、復(fù)合土工膜防滲技術(shù)的應(yīng)用

        3.1 壩坡復(fù)合土工膜施工工藝和要求

        施工人員要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì),整平坡面,然后進(jìn)行夯實(shí),確保壩體坡面的平整性。經(jīng)過設(shè)計(jì)驗(yàn)收后,施工人員要針對有問題的區(qū)域,進(jìn)行砂漿墊層找平。找平結(jié)束后,要經(jīng)過施工驗(yàn)收,合格之后才能進(jìn)行復(fù)合土工膜卷材自上而下的鋪設(shè)。整個過程需要緩慢進(jìn)展,需要將邊緣展平,并確保鋪膜方向能夠與壩坡坡面平行。如果長度不夠,施工人員應(yīng)在平地完好連接之后,進(jìn)行鋪設(shè)。符合土工膜上,要設(shè)置3cm的砂漿保護(hù)層,降低護(hù)坡板支模對土工膜的損害,保證土工膜的質(zhì)量。

        3.2 防滲體施工工藝和要求

        施工人員要及時清理庫區(qū)表面的雜物,降低草皮或是腐殖土對防滲效果造成影響。這個過程需要進(jìn)行坑洞的回填夯實(shí),采取免爆頭鑿除方法,處理不符合要求的巖石,保證地形的平整性,沒有明顯的凸起。施工單位要分塊劃分防滲提施工,然后規(guī)劃施工運(yùn)輸方式。施工人員藥方按照先后順序進(jìn)行材料和覆蓋材料的堆放,布置施工控制點(diǎn)的平面。在分區(qū)開挖的過程中,要將土料運(yùn)送至覆蓋聊堆放區(qū)。

        施工人員在這個區(qū)域開挖至基面設(shè)計(jì)高程,需要進(jìn)行清理平整。在庫區(qū)內(nèi)對平整度的要求是對原基面進(jìn)行碾壓,確保沒有尖銳的凸起。針對庫區(qū)內(nèi)存在的蘆葦或是根系穿透能力比較強(qiáng)的植物要進(jìn)行專門處理,能夠使用草甘磷砂墊層,經(jīng)過一遍靜碾之后,鋪設(shè)土工膜。土工膜的鋪設(shè)方向,要沿著庫區(qū)的縱坡方向,在上保護(hù)層施工時要均勻倒料,進(jìn)行人工攤鋪,并注意不要造成土工膜的損壞。上覆砂礫石層采用鏟車按覆蓋厚度均勻上料,輕微整平,嚴(yán)禁大范圍平整土料。

        3.3 復(fù)合土工膜的拼接要求

        在土工膜的連接中,要使用雙焊縫搭接,針對土工布要選取縫接的方式。施工人員要注意,接縫土工膜要避開轉(zhuǎn)角,將其設(shè)置在平面處,在膜塊間節(jié)點(diǎn)呈T字形,禁止出現(xiàn)十字型接縫。土工膜的鋪設(shè)需要在晴朗的天氣進(jìn)行,禁止在雨天施工。施工人員要保證焊接基底表面干燥,并在焊接前清理膜表面的雜物,用干凈的毛巾擦拭接縫處。正式焊接之前,要了解施工氣溫,以及PE膜的厚度,然后使用相同的膜進(jìn)行試驗(yàn)焊接,掌握焊接機(jī)溫度及行走速度。通過對焊機(jī)試焊結(jié)果的分析,能夠有效確定施工工藝參數(shù),合理進(jìn)行正式施工。施工人員要控制拼接寬度大于10cm,然后拼接兩條焊縫,并保證其平整、順直、連接,在兩條焊縫間留有空隙,由此對空腔進(jìn)行檢查,分析焊縫的質(zhì)量。

        3.4 復(fù)合土工膜鋪設(shè)質(zhì)量控制

        針對復(fù)合土工膜的鋪設(shè)質(zhì)量控制,主要是施工操作過程的控制,和施工質(zhì)量檢驗(yàn)過程的控制。在施工操作過程中,施工人員要全面檢查每一卷復(fù)合土工膜,并在現(xiàn)場打開,標(biāo)記局部的孔洞,以便之后修補(bǔ)。針對復(fù)合土工膜出現(xiàn)大面積損傷的情況,要進(jìn)行剪裁或是禁止使用,明確責(zé)任后進(jìn)行退換貨。施工人員檢查中,要注意土工織物上是否存有雜物或是斷針,要及時摘除,或按照合同要求處理。土工膜的鋪設(shè)中,不能拉得太近,要保留3%的自然松弛量,以免出現(xiàn)硬折和損傷。在完成鋪設(shè)后,要對接頭進(jìn)行檢查,還有膜面是否有漏洞,要及時采取補(bǔ)救措施,直到材料合格后,才能進(jìn)行保護(hù)層回填。

        在施工質(zhì)量檢驗(yàn)中,針對土工膜的檢驗(yàn),主要有目測法和現(xiàn)場檢漏法。目測法主要是在復(fù)合土工膜焊接之后,觀察其是否漏接、接縫是否燙損,是否出現(xiàn)褶皺。現(xiàn)場檢漏主要是利用充氣法:焊縫為雙條,兩條之間留有空腔,將待測段兩端封死,插入氣針,充氣至 0.05E0.20 MPa,靜觀 0.50 min,觀察真空表,如氣壓無下降,表明不漏,焊縫合格,否則要及時找出原因,并進(jìn)行修補(bǔ)。在監(jiān)理單位中,要制定抽樣檢查條件,進(jìn)行逐段認(rèn)證,及時處理漏焊的接縫問題,并補(bǔ)充焊接部位,在驗(yàn)收合格后,才能進(jìn)行下一道工序。

        4、結(jié)束語

        在水庫的防滲設(shè)計(jì)中,理論比較簡單,但因多種因素的差異,有成功和不成功的案例。在實(shí)際應(yīng)用中,施工人員要明確庫區(qū)的主要情況,對不足的環(huán)節(jié)進(jìn)行合理的質(zhì)量控制,尤其是土工膜鋪設(shè)過程中,施工人員要使用復(fù)合土工膜上覆蓋保護(hù)層的方式,降低其遭受人為破壞的幾率。土工膜與水庫防水涵洞的連接處,是主要產(chǎn)生滲漏的部分,所以要保證其嚴(yán)密性。在預(yù)埋土工膜的過程中,其質(zhì)量好壞直接影響防滲的最終效果。施工人員應(yīng)確保土工膜能夠在防滲區(qū)域,起到較好的防滲效果,并在實(shí)際使用中沒有異常。

        參考文獻(xiàn):

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        [4]楊智. 土工膜防滲在小型水庫除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用[J]. 中國高新技術(shù)企業(yè),2015,26:7-8.

        作者簡介:唐保銘(1962-)漢族,貴州盤縣人,本科,高級工程師,主要從事水利施工、設(shè)計(jì)及管理方面的工作。

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