土工膜范文10篇

时间:2023-03-28 00:51:18

土工膜范文篇1

论文摘要: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。土工膜由于具有上述特点,在渠道防渗处理中推广采用,取得了良好的经济效益和社会效益。结合星火灌区节水续建配套工程中土工膜的施工情况,阐述土工膜在渠道防渗处理中的应用。

近年来,随着灌区续建配套与节水改造项目的持续推进,星火灌区在渠道衬砌工程中广泛应用土工膜等防渗材料,效果显著。现结合施工实践,浅谈土工膜在灌区节水改造工程中的应用。

一、防渗材料的选择

星火灌区原设计采用单一的砼防渗材料,虽然有一定的防渗性能,又能适应大比降、高流速的渠道设计状况。但通过多年的运行实践表明,其很难达到预期的防渗效果和耐久性。后来,又采用了砼板下铺设聚氯乙烯膜料,虽然起到了一定的防渗作用,但由于这种防渗形式必须在塑料膜上面铺设2-3cm厚的低标号水泥砂浆过渡层作为介质保护薄膜不被破坏。而在实际施工中,渠道内坡比一般在1∶1-1∶1.5之间,2-3cm厚的过渡层不易操作,且渠道行水时,在砌缝较多的渠道上,过渡层往往会被水流冲走或掏空,导致上部砼板整体破坏或表面凹凸不平。因此,其施工难度较大,施工质量难以保证,工效较低。

近年来,随着防渗膜料的发展,星火灌区不断总结经验,采用了复合土工膜防渗。即一布一膜土工布。由于其抗拉强度较高,抗穿透能力和抗老化性能好,可不设过渡层,另外,土工布表面摩擦力大,防滑效果好,便于安砌或浇筑砼板。与塑料膜防渗相比,具有施工简单,质量可靠,提高工效等优点。目前,灌区除部分斗渠之外,干、支渠防渗工程大都采用这种板膜复合结构形式,即采用一布一膜土工布柔性材料做防渗层,其上再用C15砼刚性材料做为保护层,厚度一般7-10cm,此层主要起保护膜料不被外力破坏和防止其老化以延长工程寿命的作用。两种材料互相扬长避短,显示了明显的经济技术性能。目前,在灌区中得到了广泛应用。主要有四大优点:

(一)防渗效果好

其渗漏量是单纯的砼防渗材料的1/6,是不防渗土渠的1/21。

(二)延长了渠道的工程寿命

明铺式膜料防渗,因老化严重而寿命较短。但铺在保护层以下,经试验研究其寿命在30年以上。同时,膜料防渗层可以保温,从而减轻冻胀破坏,使砼保护层裂缝减少,延长了工程寿命。

(三)与单纯的砼防渗材料相比,投资大体相当

采用砼作膜料防渗层的保护层时,其厚度可以由砼防渗时的10-14cm减薄至8-10cm。购买土工布的投资虽较减薄砼节约的投资稍高,但其减轻了冻胀破坏,尚可减少维修费和管理费。

(四)符合灌区实际情况

星火灌区防渗渠道多为旧渠道改建工程,普遍存在施工与行水时间的矛盾。采用了板膜复合结构,渠底现浇,坡板可在灌溉行水期提前预制,在非灌溉期施工,既避免了施工与行水的矛盾,又可缩短工期,降低投资。

二、土工膜的加工

该工序包括剪裁、接缝、铺设等项工作。经理论计算,考虑到实际应用的安全系数,星火灌区采用的复合土工膜规格为一布一膜,其中上面一层为100-150g/m2的土工布(根据渠道流量、断面、水深等具体确定),其表面摩擦力大,防滑效果好,便于安砌或浇筑砼板。下面一层为不小于0.25mm厚的聚氯乙烯膜,是主要的防渗材料。

(一)剪裁

成卷的土工膜料应根据铺膜基槽断面尺寸的大小及每段长度剪裁。纵向铺设时,首先按基槽的断面尺寸计算所需膜料的幅数。横向铺设时,以铺设基槽断面的长度为一幅。剪裁的长度应以其大块膜料便于搬运和铺设为宜。小型渠道一般为50m-60m,大中型渠道可选用20m-40m。

(二)接缝

膜料连接处理的方法有搭接法、焊接法和粘接法等。星火灌区近年来多改简单的搭接及粘接剂粘接为机器焊接。焊接时的搭接宽度一般不小于10cm,采用双焊缝焊接。

(三)铺设

基槽检验合格后,在基槽表面洒水湿润,以保证膜料能紧密地贴在基床上。纵向铺设时,将按设计尺寸加工的大幅膜料叠成“琴箱”式,先横向放在下游槽内,再将一端与先铺好的膜料或原建筑物在现场焊接,再向上游拉展铺开。横向铺设时,由渠道一岸经渠底向另一岸铺设。总之,铺膜的速度应和砼铺砌或浇筑的速度相配合,当天铺膜,当天浇筑好砼板,以免膜料裸露时间过长。

三、土工膜施工方法

施工中,首先要用料径较小的砂土或粘土找平基面,然后再铺设土工膜。土工膜不要绷得太紧,两端埋入土体部分呈波纹状,最后在所铺的土工膜上用细砂或粘土铺一层10cm左右过度层。砌上8-10cm砼预制板作防冲保护层。施工时,应尽力避免砼预制板直接砸在土工膜上,最好是边铺膜边进行保护层的施工。复合土工膜与周边结构物连接应采用膨胀螺栓和钢板压条锚固,连接部位要涂刷乳化沥青(厚2mm)粘接,以防该处发生渗漏。

土工膜范文篇2

关键词:复合土工膜;水库防渗加固工程;施工技术

随着我国社会经济的快速发展,人们对水资源的需求越来越高,我国水库工程建设也迅速发展,成为城市化建设的重要内容。目前,我国水库工程建设过程中仍存在很多问题,其中水库防渗加固工程中,渗漏问题十分严重。对水库渗漏的原因进行分析研究,水库渗漏原因复杂,为提高水库工程建设整体质量,解决水库渗漏问题十分必要。当前我国水库防渗加固施工过程中主要使用复合土工膜防渗,该材料防渗性能良好,使用广泛,但在施工技术方面还存在问题。就复合土工膜在水库防渗加固工程的施工技术进行研究,解决水库渗漏的问题。

1复合土工膜

复合土工膜是一种复合产品,是基于土工膜进行研发的一种新型防渗材料,由于防渗土工膜有着良好的防渗性能,同时经济合理,因而被广泛应用在水库防渗建设工程中。复合土工膜不仅用在水库的防渗工程中,在其他防渗工程中也有较好的应用效果。当前国家十分重视土工合成材料的应用研究,推广土工合成材料技术。对土工合成材料在防渗、排水、防护等方面的功效进行探析,加快土工合成材料的广泛应用。

2复合土工膜在水库防渗加固工程中的施工技术研究

2.1水库建设工程概况

本论述所选研究对象为杨柳水库,杨柳水库位于贵州省松桃县,有专门的乡村公路通向水库坝顶,交通方便。水库所处的地理环境多雨,年平均降水量为1383mm,平均径流量为19.7万m3。水库大坝为均质土坝,大巴最高处达到10m,全场为150m,水库的总容量为13万m3。通过近年来对该工程的勘察分析,该水库施工技术及管理落后,存在质量问题。由于缺乏资金,施工人员专业性较差,导致该工程在初步建设过程中缺乏科学论证,投入实践应用时存在缺陷。为了加固该水库,采取复合土工膜进行施工,技术措施如下。

2.2施工准备工作

在复合土工膜工程施工前需做好准备工作,确保施工顺利。首先检测施工场地,清除杂物,依据标准要求合理调整场地,如欠坡回填,富坡挖平,确保复合土工膜施工场地的平整度,达到复合土工膜铺设施工所需要的工作面要求。做好复合土工膜施工场地的准备工作后,进行土工膜场内拼接操作,在此过程中,严把拼接质量,依据施工具体要求调整拼接长度,并将拼接后的土工膜运送到工作点铺设。

2.3防渗施工要点

复合土工膜防渗施工主要有搬运、定位测量、焊接及摊铺等内容。(1)施工现场的搬运工作由人工操作,为了防止复合土工膜搬运过程中被损坏,严禁搬运过程中撕裂外包装。(2)测量定位是在土工膜作业之前的工序,测量放样铺摊两侧的边线,采用拉线方法定位并计算,提高测量定位的准确程度。(3)复合土工膜防渗施工技术中,焊接操作较复杂,但非常重要。首先要试焊,试焊是为了焊接质量能够满足工程施工整体要求,模拟防渗施工环境,对试样焊接。通过试焊可确定实际焊接过程中所需温度参数。其次需准备焊接前工作,复合土工膜在水库防渗施工过程中焊接工作用热合焊机,施工前需要做好土工膜的铺设工作,清除所有杂物,使土工膜表面干净。本工程中焊接采取双缝热合焊接法,首先需要检测复合土工膜间的宽度,确定焊接过程中的具体搭接宽度,清理土工膜表面,然后进行焊接。双缝热合焊接法多用于复合土工膜长直焊缝的焊接,局部修补采用热熔挤压法焊接。焊接时机头正对接缝,使焊接操作顺利进行。此外,还可选择双缝热合焊机焊接,在焊接前做好检查工作,需搭接的宽度在1cm,清理灰尘、污水,保证膜面干净。如果选择挤压熔焊机焊接,焊接时机头正对接缝,不可焊偏,焊缝中心厚度是垫衬厚度的2.5倍,大于3mm。等到一条接缝无法连续焊完时,打毛50mm,并搭焊,根据实际气温,对焊缝冷却处理。焊接操作程序如图1所示。(4)摊铺主要是对水库坝上的坡斜面以及库底水平进行作业,在此过程中,需要完成防浪墙的浇筑施工,使其上端部分与墙基部分有效搭接。同时还需固定水库大坝的上端,后人工滚铺,使摊铺操作顺利进行。

2.4渗漏处理方案

2.4.1土坝的实际情况在本次工程中,水库渗漏加固所遵循的原则是“堵排结合”,其中“堵”是进行坝前铺设水平铺盖,坝体迎水面斜坡防渗与坝体内部垂直防渗。“排”是设置导渗沟、暗箱排水等。本工程选择复合土工膜垂直防渗方法,速度快,效果好。由于本水库没有达到放空水库的要求,根据勘察结果和投资要求,对坝基进行了垂直铺塑,塑膜与坝面复合土工膜形成整体,投资降低。加固方案对比见表1所列,复合土工模技术参数见表2所列。2.4.2设计防渗层结构在防渗层结构设计时考虑以下因素:(1)下垫层:为土工膜提供平整的基础,将水压力的反作用力传递给土工膜层,起到辅助作用。该工程拆除迎水坡原块石护坡,利用人工方式修整迎水坡,铺设10cm细砂。(2)复合土工膜层:起防渗作用,本次研究采取单位面积重500g/m2的复合土工膜。(3)外侧保护层:起保护作用,减少破坏,延长土工膜的使用寿命。除此之外,垂直铺塑防渗技术的铺塑深度到10m左右,开槽的宽度在20cm,可有效解决问题。关于本次工程的坝体防渗图1挤压焊接机焊接程序图方案示意图如图2所示。

3结束语

本论述就复合土工膜在水库防渗加固工程中的施工技术进行了分析研究,重点探讨了复合土工膜在实际应用过程中的施工流程及其要点,并针对不足之处进行了技术改进,提高杨柳水库防渗加固建设。

参考文献:

[1]宋春.水库除险加固工程坝基塑性硂防渗墙施工技术分析[J].中国设备工程,2021(5):192-193.

[2]吴晓燕.水利工程中水库堤坝防渗施工技术分析[J].中国高新科技,2020(4):50-51.

[3]龙保成.水利堤防加固工程中防渗墙施工技术分析[J].山西水利,2019,35(3):30-31.

[4]肖殷.复合土工膜在水库防渗加固工程中的施工技术分析[J].黑龙江水利科技,2015,43(1):117-118,129.

[5]张俊峰.水泥土搅拌桩防渗墙施工技术在北营水库除险加固工程中的应用[J].山西水利科技,2013(4):4-5,8.

[6]曹磊芳,李元奇.土工膜在土石坝除险加固工程中的应用[J].广西水利水电,2019(5):67-69,72.

土工膜范文篇3

关键词:RS-485总线土工膜渗透系数耐静水压测试系统

土工膜主要应用于防渗工程中。它的渗透系数和耐静水压是土工膜水力性能的主要指标,因此在质量检测中是国家标准要求的必测项目。在工程应用中,土工膜在一定水压下不能破裂,还要保证最小的渗透率,防止水的流失。为了在施工前就能确定某一种土工膜是否符合工程需要,必须在实验室中对所使用的土工膜进行测定。其测试装置要求较高,测试过程复杂,国家标准要求每组试样不得少于五块。2001年作者等人承担了河南省科技攻关项目“土工膜水力性能测试仪的研制”,实现了单台手动/自动测试功能。但由于选取试样多,测试时间长,每块试样需要数小时才能完成,每组实验需要两天,因此在原测试仪的基础上,采用RS-485总线通讯方式,实现了对多台测试装置(五台)进行控制,大大缩短了测试时间,提高了测量精度,并由上位机实现了测试参数的制表打印、曲线绘制等功能,满足了实际要求。

1测试原理

土工膜在一定水力压差作用下将产生微小渗流。在规定水力压差(一般为100kPa)下,测定一定时间内通过试样的渗变量,然后即可根据试样厚度计算出渗透系数及透水率。渗透系数和透水率可按(1)式、(2)式分别计算。

K=v·T/(t·A·Δp)

ψ=v/(t·A·Δp)

式中,K为渗透系数;ψ为透水率,单位为m2/s;v为时间t内的渗流量,单位为cm3;T为试样厚度(实验压力Δp下),单位为cm;t为测定时间,单位为s;A为有效流流面积,单位为cm2;Δp为试样两侧的水力压差,单位为cm。

在测试装置的高压仓中注满水,放上经过充分浸泡湿润的土工膜试样,并利用网络使试样保持一定形状,连接低压仓,注入一定量的水。在高压仓中有一个和加压气源相通的气囊,通过调节气源的压力,使气囊膨胀,在高压仓产生压力,使试样两侧建立起一定的压差。

试样测试直径为φ=16cm,有效测试面积为201cm2,压力在0~1.6MPa之间连续可调。上述加压装置在试样两侧建立一定的压差,通过高压仓上安装的压力传感器检测出压力信号送入下位机。在一定压差情况下,用标准的细计量管及光栅位移传感器测量出时间t内的渗流量V,求出渗透系数。通过改变压差来测定不同水力压差条件下的渗透系统。在土工膜两侧的压差达到一定值后,土工膜就会破裂。耐水静压的测定是通过逐级增加试样两侧的水力压差并保持一定时间实现的,当渗透急速增加时,表明试样受到破坏,通过下位机采助记歌到这时的压差值,那么前一级压差值就是试样的耐水静压值。如果只需判定试样是否能达到某一规定耐静水压值,则可直接加压到此压差值,并保持两小时。如果土工膜没发生破裂,就判定试样符号此耐静水压值的要求。

根据国标GB/T17642-1998规定,有效渗流面积A≥200cm2。把高低压仓的口径及网络的有效渗流面积设计为A=201cm2,符合国标GB/T17642-1998的要求。

2系统组成

该系统由三部分组成:测试装置、下位机、上位机,如图1所示。

2.1测试装置

测试装置包括:高压仓、低压仓、气囊、气源、进气孔、注水口、网络、加压装置、水量、压力检测等。其功能主要是放置土工膜试样、调节压力、建立压差、输出压差信号、检测渗透水量及水量突变等。根据国标GB/T17642-1998的要求,渗透水量测定范围为0~3.7ml,精度为1/1000;压差值测试面积为201cm2,压差在0~1.6MPa之间连续可调;压力传感器工作电压为6V,量程为0~1.6MPa,精度为1/1000。

2.2下位机

以单片计算机89C52为核心,并配置由10位A/D转换器MC14433、功能按键、MAX487组成的RS-485接口等,实现对测试系统状态的设定,对压力、水量、时间的测定和与上位机进行数据通讯。测试系统原理图如图2所示。按键用来进行系统状态设定以及启、停等功能控制,压力传感器用来检测压力,电动调压阀用来控制加压装置以使压力保持恒定,位移传感器用来检测渗水量。其中,电动调压阀的控制采用光电耦合器,以提高系统的抗干扰性能。

2.3上位机

利用PC机自带的标准串行接口,通过专用的RS-232/RS-485转换器,形成RS-485总线与下位机的连接,可实现对下位机测量过程的监控,并对测试数据进行处理、制表打印、绘制曲线。

3通讯协议

通讯协议采用半双工异步通讯方式。数据格式为:1位起始位,8位数据位,1位停止位。帧格式包含呼叫帧和数据帧。呼叫帧由上位机发出,其格式为:起始字符,下位机地址,停止字符等。数据帧是下位机对上位机呼叫的响应,上位机呼叫地址与下位机地址一致时,下位机才发送数据帧,每一时刻只有一台下位机和上位机通讯。数据帧的格式如表1所示。

表1数据帧格式

起始字符下位机地址状态字段数据序列和校验停止字符

8位8位8位4×8位8位8位

其中,状态字段是当前的测试状态,每位表示的功能及操作如表2所示。

表2状态字段各位含义

测试项目测试状态测试次数测试物理量

D7D6

00-渗透系数

01-耐静水压D5D4

00-正常测试01-测试失败

10-状态过度11-测试完毕

D3D2

00-第1块

01-第2块D1D0

00-压力

01-位移

表2中,正常测试表示正在测试,所传送数据有效;测试挫败表示所传送数据无效;状态过度表示正在进行其它操作,所传送数据也无效。数据系列中,两个字节表示一个测试状态下的测试时间,另两个字节表示该测试状态下的测试物理量。

为了保证数据传送的准确性,对两种情况采用如下的差错处理方法:

(1)上位机发出呼叫帧4秒内没有收到下位机发送的数据帧,则上位机连续发4次呼叫帧;如下位机仍没有响应,则认为通讯故障,上位机报警。

(2)下位机发送数据帧,上位机收到后如果累加和有误,则要求重新发送;如果连续四次仍有错误,则上位机报警。

4软件设计

4.1下位机软件

根据测试原理及工艺过程,主程序框图如图3所示。先设系统工作状态和参数,再判断是渗透系数测定还是耐静水压测定。采用压力传感器检测压力变化,用位移传感器检测水量,用89C52的定时器T0计时,通过RS-485接口响上位机发送数据。改变压差,测不定期不同水力压差条件下的值,其间实时采集压力信号,经过数字滤波后,与该压力的给定值比较得到偏差信号,该偏差信号经PI运算后,控制电动调节阀,得到所需压力值。

4.2上位机软件编程技术

本系统上位机软件基于WINDOWS操作系统,编程软件为VB6.0,主要实现菜单/画面显示,接收下位机传送过来的信号及数据,根据式(1)求出渗透系数或耐静水压值,算出五台下位机测试结果的平均值,绘制测试曲线,打印测试报表。

4.3测试结果

利用该仪器对某厂生产的短纤针刺土工膜CGA1B1800/0.35进行测试,结果如表3所示。

表3CGA1B1800/0.35短纤针刺复合土工膜测试结果

试样抗渗透压(Mpa)渗透系数(cm3/cm2·s)

10.786.0×10-10

230.767.0×10-10

30.806.8×10-10

40.776.0×10-10

土工膜范文篇4

关键词:截潜流;土工膜料;渗渠布置

潜流工程是综合开发河道地表和地下径流的一种地下集水工程,采用新型防渗技术土工膜料制作截渗墙和科学布置集水渗渠,是潜流工程设计中的重要内容。土工膜料选择、厚度确定、结构设计、膜料连接及渗渠布置形式等关系到取水量的大小。

1.土工膜料

1.1土工膜料选择根据土工膜具体参数指标和工程实际情况,结合防渗工程的工作条件、施工条件,考虑各种膜料性能、单价、产品质量等因素,比较后确定。主要有:聚乙稀薄膜、聚氯乙稀薄膜、PVC复合膜等。

1.2土工膜厚度的确定土工膜厚度与垫层平整度、材料允许拉应力及弹性模量等有关。公式较多,垫层土体粒径d<22mm时,一般采用前苏联水利科学院公式:δ=0.006E1/2Hd1.03[σ]3/2式中:δ——土工膜厚度(mm);H——铺设薄膜范围内的最大水头(m);d——垫层土壤最大粒径(mm);[σ]——膜的允许拉应力(KPa);E——膜的弹性模量(KPa)。

1.3结构设计。土工膜防渗量以薄膜防渗、上下垫层保护的组合防渗体,它由垫层——防渗层——垫层——保护层——反滤过渡层共同组成防护体系。一定要作为整体性防渗处理,土工膜要与不透水层岸坡严密结合。垫层5~10cm,最大粒径不超过5mm,保护层土质:粘壤土或砂壤土,干容重15KN/m3,含水量约为20%,厚度0.2~0.3m左右。

1.4薄膜连接。土工膜的连接是施工的关键工序,现场连接防渗的方法主要有粘接法、热焊接法。塑料PVC复合膜一般有粘接法,PE复合膜一般用恒温电熨斗加热处理,接缝宽度10cm。

1.5土工膜铺设。土工膜一般不易张拉太紧,预留5%的伸缩长度成波纹状折皱,以适应基本变形。两层膜间不得夹带泥土、杂物,不得有充气现象。从土工膜铺设到上垫层及保护层回填,应避免石块、重物、尖锐物直接砸击和接触土工膜,以免薄膜刺穿破坏。

2.渗渠布置

2.1渗渠作用。渗渠主要用以截取河流渗透水和潜流水其出水量多具有季节性变化的特点,一般枯水期出水量小,富水期出水量大。在计算渗渠的出水量时,应考虑枯水期内的最低流速大于不淤流速,当截取河流渗漏水时,渗渠有一定的净化作用,其净化效果与河水浊度及人工滤层结构有关,一般可除去悬浮物70%以上,除去细菌70~95%,除去大肠菌70%以上。

2.2适用条件。含水层厚度大于2m,最大4-6m,透水性较好,一般渗透系数大于10~20m/d,地下水位埋深不大且变化幅度较小,枯水期地下水位埋深不低于5m,在严寒地区间歇河谷中含水层较薄的地带,靠近岸边的渗渠应布置在河岸稳定、河水较清、水流较急且有一定冲刷力的直线段或凹岸。

2.3工程实例

2.3.1总体布置。截潜流工程布置在细河干流上游101国道杨家荒大桥下575m处,采用非完整式集水管型式,采用土工膜做为截渗墙材料,铺设完整式截渗墙260m。土工膜伸入基岩下0.5m,上部距离河床面0.5m。在截渗墙上游设集水管,集水管垂直于主河道方向布置,集水管长度为120m,集水管两端设集水井。每40m设一个检查井。集水管除底面外均设三层反滤层,集水管坡度2‰。

2.3.2截渗墙。截渗墙采用完整式土工膜截渗墙,防渗土工膜按1:1坡度铺设,土工膜上垫层用20cm厚细砂、下垫层用10cm厚细砂做保护层,土工膜垂直下基岩0.5m后,再水平铺设0.5m;为加强锚固和防止底边渗漏,在土工膜上、下水平伸入的0.5m,土工膜上下垫层采用0.25m厚的粘土做隔渗和压实保护。

2.3.3集水管

土工膜范文篇5

白水河水库位于摆所河一级支流源头河段。白水河水库建成于1977年,由原县水电局进行设计并组织当地群众承担施工,据黔南州小型水库数据库资料记载,水库坝址以上集水面积1.7km2,最大坝高12m,总库容50×104m3,工程任务以农田灌溉为主兼防洪功能的小(Ⅱ)型水库,水库设计控制灌溉面积46.667hm2。经调查,水库所在区域岩溶发育,水库库尾有两处大的溶洞水出露。结合地表和地下分水岭,经本次复核,水库坝址以上集水面积2.3km2,主河道长3.17km,加权平均坡降34.82‰。

2大坝现状质量评价

2.1坝基质量评价

根据对坝区地质调查,坝区分布地层为二迭系下统栖霞组第一段(P1q1)石英砂岩,夹黑色页岩及薄层灰岩。坝址区岩层产状:281°∠9°,倾下游偏右岸,为横向河谷。坝区岩石为石英砂岩、黑色页岩夹薄层灰岩,溢洪道下游及坝脚见基岩裸露,为灰黄色层石英砂岩与黑色页岩互层,间夹薄层灰岩。坝区地基岩石工程地质条件无大的缺陷。主要工程地质问题是差异风化导致地基均一性差。由于工程修建时间较早,当时历史背景下施工开挖中对坡积物与全强风化岩可能清理不彻底,未能将有渗漏可能的夹层、风化带、节理裂隙密集带等薄弱部分进行适当超挖回填,可能导致接触不良,形成渗水通道;也未进行坝基灌浆防渗处理,以致坝基及坝肩存在渗漏。根据实地调查及走访当地居民,在左坝肩岸坡及大坝坝脚棱体下有明显水渍区;右坝肩存在一处明显渗漏通道,漏水量在5~10L/s左右。

2.2坝体工程质量评价

大坝为土坝,最大坝高12m,坝顶长度132m,坝顶宽7.5m,坝底宽66.22m,坝顶高程1293.8m,坝底高程1281.8m。上游坝面边坡1∶2.38,下游坝面边坡1∶2.5。上游坝面为干砌块石护坡,下游坝面为草皮护坡。根据资料显示,白水河水库建成时间为1977年6月。经现场调查走访,工程运行以来,存在坝基、肩渗漏问题。推测认为由于建坝时间较早,限于当时的经济、技术条件,大坝清基不彻底,坝基(肩)未作防渗处理。大坝土料主要为黄色粘土夹风化碎石。坝体填筑材料就地取材,为附近山坡上灰岩、砂页岩风化的粘土夹碎石,填筑质量差。根据现场对坝体填筑土料勘察,坝体填筑土料粗颗粒含量约为50%,粗径0.2~10cm不等,粒径变化大,土料质量较差。建坝时施工机械匮乏,工程技术力量不足,碾压质量差,大坝填筑土料质量不能满足要求。根据填筑土料质量,推测坝体渗透系数在7.5×10-4~8.5×10-4cm/s之间,大于1×10-4cm/s。

3大坝除险加固设计

3.1坝体渗漏处理

长顺县白水河水库工程运行以来,存在坝基、坝肩渗漏问题,推测认为由于建坝时间较早,限于当时的经济、技术条件,大坝清基不彻底,坝基(肩)未作防渗处理,施工质量较差。针对以上情况,本工程大坝坝体防渗处理采用上游坝面铺设土工膜结合帷幕灌浆处理;对右坝肩接触带漏水通道,拆除原有浆砌石挡水墙,先用埋石砼填塞漏水通道,然后结合坝体和坝基的防渗处理,采取铺设土工膜和帷幕灌浆的方法进行防渗处理。

3.2防浪墙设计

3.2.1大坝坝顶高程复核

根据安全评价结论可知,大坝现状条件下溢洪道的泄流能力、大坝抗洪能力不满足规范要求。本次设计通过改造溢流堰、拓宽溢洪道后,溢洪道下泄能力满足规范要求。水库现有坝顶高程为1293.80m,高于水库最高静水位,计入相应的安全超高值后,水库设计洪水位为1294.50m,校核洪水位为1294.43m,均高于现状坝顶高程,坝顶不满足超高要求。

3.2.2防浪墙设计

原坝体坝顶高程为1293.80m,坝顶无防浪墙。根据复核结果,在正常运行工况下,防浪墙墙顶部高程应为1294.50m,校核工况下防浪墙顶部高程应为1294.43m。本次加固设计,在坝顶新建防浪墙,防浪墙高80cm,宽60cm,采用C15砼浇筑,兼作坝顶土工膜固墙。

3.3上游坝面护坡设计

3.3.1铺设

首先将上游坝坡整形,拆除现有干砌块石,挖除表面浮土,然后按拟定的防渗结构铺设复合土工膜。防渗体结构由复合土工膜、保护层及护坡组成,为确保反滤、排水系统始终保持正常工作,对表面防护和复合土工膜的固定采取如下措施:为防复合土工膜被刺破,复合土工膜下面先铺10cm厚的细砂,平整后再铺复合土工膜,在复合土工膜上再铺10cm厚的细砂,再用8cm厚的六边形混凝土预制块护坡。为防土工膜滑动,坝面设置键槽。在坡顶将复合土工膜埋入坝顶砼内;在坡脚处,为了防止土工膜拉裂,将复合土工膜延长回折,做成压枕,埋入齿墙砼内,选定的复合土工膜为两布一膜。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。复合土工膜的铺设,是该工程施工的关键,土工膜的质量性能关系到防渗的效果。进场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。复合土工膜进场后,随机抽取复合土工膜对其性能指标委托相关单位进行复测,复测结果全部合格后方能施工。

3.3.2截流墙设计

截流墙设采用C15砼浇筑,设计为矩形结构形式。截流墙分为河床部分与岸坡部分。河床段截流墙宽度为2m,高度最小不低于2.5m,具体高度根据实际地形地质条件决定,截流墙底部须深入到基岩不低于0.5m,若遇基岩较深的不良地质地段,截流墙底部也必须坐落于沉积土之上。

3.4坝区右岸接触带渗漏通道处理

针对坝区右坝肩接触带存在一处漏水通道问题,拆除原有浆砌石挡水墙,先用埋石砼填塞漏水通道,然后结合坝体和坝基的防渗处理,采取铺设土工膜和帷幕灌浆的方法进行防渗处理。埋石混凝土埋石率15%。施工时,应先铺一层混凝土放一层块石,再振捣密实至块石沉入混凝土中,不得先摆石再灌混凝土;埋石用块尺寸不得大于一次浇筑混凝土块体最小尺寸的1/3,要求质地坚硬新鲜,无风化或裂缝,饱和抗压强度大于200kg/cm2,清洗干净。

3.5下游坝面护坡设计

白水河水库下游坝坡坡比为1∶2.5,坝坡为草皮护坡,局部有塌陷,杂草丛生,坝面排水沟淤塞严重,对下游坝面的监测影响极大。本次加固设计,对下游坝坡坡面进行修整,培植草皮;对坡面排水沟进行清淤,并在下游坝脚处设置断面尺寸为1.0×1.5m(宽×高)的干砌石护脚。

4结语

土工膜范文篇6

【摘要】潜流工程是综合开发河道地表和地下径流的一种地下集水工程,制作截渗墙和布置集水渗渠,是潜流工程设计中的重要内容。土工膜料选择、厚度确定、结构设计、膜料连接及渗渠布置形式等关系到取水量的大小。

【关键词】截潜流;土工膜料;渗渠布置

潜流工程是综合开发河道地表和地下径流的一种地下集水工程,采用新型防渗技术土工膜料制作截渗墙和科学布置集水渗渠,是潜流工程设计中的重要内容。土工膜料选择、厚度确定、结构设计、膜料连接及渗渠布置形式等关系到取水量的大小。

1.土工膜料

1.1土工膜料选择根据土工膜具体参数指标和工程实际情况,结合防渗工程的工作条件、施工条件,考虑各种膜料性能、单价、产品质量等因素,比较后确定。主要有:聚乙稀薄膜、聚氯乙稀薄膜、PVC复合膜等。

1.2土工膜厚度的确定土工膜厚度与垫层平整度、材料允许拉应力及弹性模量等有关。公式较多,垫层土体粒径d<22mm时,一般采用前苏联水利科学院公式:δ=0.006E1/2Hd1.03[σ]3/2式中:δ——土工膜厚度(mm);H——铺设薄膜范围内的最大水头(m);d——垫层土壤最大粒径(mm);[σ]——膜的允许拉应力(KPa);E——膜的弹性模量(KPa)。

1.3结构设计。土工膜防渗量以薄膜防渗、上下垫层保护的组合防渗体,它由垫层——防渗层——垫层——保护层——反滤过渡层共同组成防护体系。一定要作为整体性防渗处理,土工膜要与不透水层岸坡严密结合。垫层5~10cm,最大粒径不超过5mm,保护层土质:粘壤土或砂壤土,干容重15KN/m3,含水量约为20%,厚度0.2~0.3m左右。公务员之家

1.4薄膜连接。土工膜的连接是施工的关键工序,现场连接防渗的方法主要有粘接法、热焊接法。塑料PVC复合膜一般有粘接法,PE复合膜一般用恒温电熨斗加热处理,接缝宽度10cm。

1.5土工膜铺设。土工膜一般不易张拉太紧,预留5%的伸缩长度成波纹状折皱,以适应基本变形。两层膜间不得夹带泥土、杂物,不得有充气现象。从土工膜铺设到上垫层及保护层回填,应避免石块、重物、尖锐物直接砸击和接触土工膜,以免薄膜刺穿破坏。

2.渗渠布置

2.1渗渠作用。渗渠主要用以截取河流渗透水和潜流水其出水量多具有季节性变化的特点,一般枯水期出水量小,富水期出水量大。在计算渗渠的出水量时,应考虑枯水期内的最低流速大于不淤流速,当截取河流渗漏水时,渗渠有一定的净化作用,其净化效果与河水浊度及人工滤层结构有关,一般可除去悬浮物70%以上,除去细菌70~95%,除去大肠菌70%以上。

2.2适用条件。含水层厚度大于2m,最大4-6m,透水性较好,一般渗透系数大于10~20m/d,地下水位埋深不大且变化幅度较小,枯水期地下水位埋深不低于5m,在严寒地区间歇河谷中含水层较薄的地带,靠近岸边的渗渠应布置在河岸稳定、河水较清、水流较急且有一定冲刷力的直线段或凹岸。2.3工程实例

2.3.1总体布置。截潜流工程布置在细河干流上游101国道杨家荒大桥下575m处,采用非完整式集水管型式,采用土工膜做为截渗墙材料,铺设完整式截渗墙260m。土工膜伸入基岩下0.5m,上部距离河床面0.5m。在截渗墙上游设集水管,集水管垂直于主河道方向布置,集水管长度为120m,集水管两端设集水井。每40m设一个检查井。集水管除底面外均设三层反滤层,集水管坡度2‰。

2.3.2截渗墙。截渗墙采用完整式土工膜截渗墙,防渗土工膜按1:1坡度铺设,土工膜上垫层用20cm厚细砂、下垫层用10cm厚细砂做保护层,土工膜垂直下基岩0.5m后,再水平铺设0.5m;为加强锚固和防止底边渗漏,在土工膜上、下水平伸入的0.5m,土工膜上下垫层采用0.25m厚的粘土做隔渗和压实保护。

2.3.3集水管

土工膜范文篇7

土工合成材料分为四类:土工织物、土工膜、土工复合材料和土工特种材料,其原材料主要是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等各种高分子聚合物。近几年,在水利工程中使用较广泛的是土工织物、土工膜、土工复合材料。土工织物分为有纺土工织物和无纺土工织物两种类型,其中,针刺无纺土工织物,具有孔隙率高、渗透性大、排水性能较好的特点,在大坝工程中常作为排水反滤设施广泛使用。土工膜防渗性能较好,垂直渗透系数小于1×10-11cm/s,价格便宜,但其CBR顶破强度较低,对于防渗要求较高的工程部位不宜使用,一般常用于坝基垂直防渗。土工复合材料是将两种或两种以上的土工合成材料组合在一起的产品,品种繁多,功能各异,其中复合土工膜具有防渗和排水双重作用,在大坝工程中应用较广泛。

近几年,土工合成材料的生产厂家越来越多,生产规模愈来愈大、品种繁多,质量基本上都可以达到国家标准;其次,对土工合成材料的研究也日益深入,制定的许多国家标准或规范,为该材料的推广提供了技术依据,土工合成材料的研究、生产、设计逐步走向了成熟。下面简要阐述土工合成材料在新建堆石坝及病险库加固中所取得的成功经验,以飨读者。

1.复合土工膜在堆石坝的应用

博斯塘水库位于新疆木垒县境内。该水库为山区拦河水库,属小(Ⅰ)型水库,坝型为复合土工膜防渗堆石坝,坝轴线长186m,最大坝高37m,坝顶宽5m,前坝坡1:1.65,后坝坡1:1.45、1:1.55两级。坝址两岸基岩裸露,岩性为安山岩,较坚硬,抗风化能力强,部分阶地上有数米厚的坡积物。河床砾卵石层厚12~14m,下部为安山岩。溢洪道位于右坝肩山脊垭口处,为正槽开敞式,均在岩体内开挖。筑坝材料大部分采用溢洪道爆破开挖出的安山岩岩渣,不够部分采用河床砂砾石料。坝基采用人工浇筑混凝土防渗墙防渗,施工方式为大开挖。

坝体前坝坡的复合土工膜与坝基混凝土防渗墙及两坝肩混凝土趾板锚固在一起,共同形成前坝面的防渗系统。坝体为透水性很强的爆破料组成,渗透系数一般大于在1×10-3cm/s,可以迅速降低坝体内的浸润线高度,利于坝体的抗滑稳定安全。

前坝坡面由下而上主要由无砂混凝土(下垫层)、复合土工膜、苯板(上垫层)、混凝土板护坡构成。下垫层采用透水性较强的无砂混凝土,最小厚度8cm;上垫层采用保温性能及平整度较好的苯板,厚度2cm;苯板上部为边长0.60m、厚10cm的六边形钢筋混凝土模框,框内现浇C20素混凝土,

模框之间干靠,有利于坝面排水。(见图1)

因此,该坝体防渗效果的好坏关键是复合土工膜自身的防渗效果及其与周边连接的可靠性。

复合土工膜自身的防渗效果主要取决于土工膜的物理力学指标及接缝的质量。根据承受的水压力和下垫层,经计算,复合土工膜采用两布一膜(300g/m2/PE0.5/250g/m2),其物理力学指标为:抗拉强度19KN/m,延伸率53.6%,CBR顶破强度3.41KN,垂直渗透系数4.76×10-13cm/s,幅宽4.0m。施工中,一般都要对工厂内生产的土工膜进行拼接,接缝的质量好坏直接影响土工膜的防渗性能和抗拉强度,因此,必须严格按照技术规程进行施工。

土工膜铺设前先进行下垫层无砂混凝土的施工,然后将卷成捆的土工膜沿坝坡由下而上纵向铺放,铺设应平顺,松紧适度,予留大约1.5%的余幅,以免受拉破坏。土工膜展开平整后即可进行拼接。拼接一般采用热熔焊法,该方法焊缝的抗拉强度较高,质量较好。焊接采用自走式热熔双缝焊机,根据膜材种类、厚度和室外气温选择合适的焊接温度及行走速度,先在现场采用小块土工膜进行试拼接,待焊接质量稳定后再进行实际焊接操作。热熔焊法焊缝形式为直缝双道,每道宽度1cm,间隔1cm,焊缝处土工膜搭接宽度约10cm。

土工膜焊接完成后,必须进行接缝检测。一般先进行目测,观察有无漏接,接缝是否有烫损、褶皱,是否拼接均匀等,目测合格后采用真空法或充气法进行最终质量检测及评定。(1)真空法:主要设备有吸盘、真空泵和真空计。检测时将待测部位刷净,涂肥皂水,放上吸盘,压紧,抽真空至负压0.02Mpa~0.03Mpa,关闭气泵。静观约30s,观察吸盘顶部透明罩内有无肥皂水泡产生和真空度有无下降,如有,表示漏气,应予补救。(2)充气法:将焊缝之间的空腔两端封死,插入气针,充气至0.05Mpa~0.20Mpa(视膜厚选择),静观0.5min,观察压力表,如气压不下降,表明不漏,接缝合格,否则应进行修补。其次,还需进行土工膜的抽样测试。约1000m2取一试样,作拉伸强度试验,要求焊缝强度不低于母材的80%,且试样断裂不得在接缝处,否则接缝质量不合格。土工膜表面的无纺布可采用手提缝纫机缝合,以保护土工膜。对于质量不合格的焊缝可采用塑料焊枪或电烙铁重新补焊。

复合土工膜周边连接的可靠性,主要是指复合土工膜与坝基混凝土防渗墙、坝肩混凝土趾板及防浪墙的连接。混凝土防渗墙底部及两坝肩趾板与基岩面接合面均需进行水泥灌浆,防止防渗墙底部或趾板与基岩面接合面处渗水,灌浆完毕后,进行压水试验,合格后才能进行下一道工序。复合土工膜与防渗墙、趾板及防浪墙联结采用扁铁和膨胀螺拴锚固连接,为了保证复合土工膜具有一定伸缩能力,周边均设伸缩节(图2、图3)。

施工时由于土工膜在坝面上易于滑动,因此,在无砂混凝土表面每隔5m,刷热沥青两道,面积约0.5m2,将复合土工膜粘结在上面,这样,既不妨碍膜后无纺布的透水性又增大了膜的抗滑能力,收到了很好的效果。

该工程1998竣工开始蓄水,经过近6年的运行,坝顶最大沉降变形6cm,坝后地面干燥,无渗流溢出,坝后坡测压管内浸润线低于河床砂砾石层表面3m左右,达到了设计预期效果,复合土工膜防渗效果明显,工程取得了成功。

2.土工合成材料在病险库加固中的应用

近几年,全国各地的病险水库由于年久失修,管涌或者溃坝的事故时有发生,造成了巨大的经济损失。病险库数量多,施工条件复杂,工期短,将质量轻、运输方便、施工简易的土工合成材料正确推广应用到病险库加固当中,具有深远意义。

白土坑水库位于新疆玛纳斯县境内,为中型平原水库,始建于1962年。坝轴线长7.0km,坝型为均质土坝,最大坝高7.00m,上游坝坡1:2,采用小型砼板护坡,下游坝坡1:1.5~1:2.0不等,坝顶宽度2~4m,坝后无滤水坝脚。坝体填筑质量较差,干密度值平均仅为1.43g/cm3,渗透系数6.4×10-4cm/s,长期处于软塑状态,坝体内浸润线高,坝体渗水严重,坝后形成大片沼泽湿地,后坝坡脚有发生管涌或流土的渗透破坏危险,大坝上下游坝坡抗滑稳定计算均不满足规范要求。大坝坝基未做任何处理,坝基2~4m以上为粉砂与粉土层,渗透系数较大0.79×10-4cm/s,以下土体结构性较好,渗透系数在1.27×10-5~6.48×10-6cm/s,为较好的隔水层。该水库多年来,一直低水位运行,达不到原设计标准。2001年大坝安全鉴定为三类坝,属病险库,需进行除险加固。

鉴于该水库坝型为均质土坝,且为老坝体加固,因此在前坝坡上铺设复合土工膜进行防渗,该方法简单易行、施工速度快、可以有效降低坝体内的浸润线高度,增大坝体内的干燥区,提高土体内摩擦角,从而提高坝体的抗滑稳定安全性。坝基进行垂直铺塑,塑膜与坝面复合土工膜连为整体。后坝坡按1:2.25培厚,新老坝体间设褥垫式排水体。

根据承受的水压力和下垫层,经计算,前坝面的复合土工膜采用两布一膜(200g/m2/PE0.5/200g/m2),其物理力学指标为:抗拉强度18KN/m,延伸率56.4%,CBR顶破强度2.8KN,垂直渗透系数1.0×10-12cm/s,幅宽6.0m。先将已损坏或脱落的原砼护坡板用细石混凝土填补平整,再铺7.5cm厚细砂垫层,然后铺复合土工膜,膜上铺75cm厚的砂砾石防冻层,再浇筑20cm的混凝土护坡板。复合土工膜上部折埋在坝顶附近,下部与垂直铺塑膜焊接在一起。(图4)复合土工膜的拼接方法同前述。

坝基垂直铺塑是一种新的浅基础防渗技术,铺塑深度可达8m左右,开沟宽度只有20多厘米,是解决水库浅层透水地基渗漏严重及延长渗径减小坝后坡脚渗透比降的有效方法。垂直铺塑适用于粉土地基;对于粉砂地基施工中必须做好泥浆固壁,施工速度要快,否则易塌壁。铺塑塑膜采用厚0.3mmPE膜,设计深度应深入粘土层内1.0m,铺完塑的沟槽采用粘土浆充填。铺塑机先将基土破开,然后将事先卷绕在钢管上的塑膜垂直放入槽内,由铺塑机牵引向前移动。钢管上的塑膜用尽前应予留1.5倍的槽深长度,将塑膜拿出沟槽,洗净擦干后用自走式热熔双缝焊机焊接。局部破损的塑膜补漏,可采用PVC胶合剂粘接,粘接宽度不小于15cm,春秋季固化时间不少于12h,要求粘贴牢固、均匀、可靠。塑膜槽口外漏段,应敷土加以保护,避免阳光直接照射。坝基铺塑塑膜上部要与前坝坡的防渗复合土工膜焊接,形成完整的防渗体,降低坝体内浸润线,增加坝体稳定,达到除险目的。

该水库原下游坝坡脚未设滤水坝脚,鉴于后坝坡培厚,因此,在新老坝体间设坝体内褥垫式排水体。采用重量轻、铺设方便、造价低的无纺布代替反滤料,无纺布上部压天然级配的砂砾石料(含泥量<8%)。无纺布的选择对反滤效果有很大的影响,应按照保土性、透水性、防堵性三个原则进行设计选型,详见《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》,根据计算结果,选择400g/m2的针刺无纺布。无纺布的接缝采用搭接形式,搭接宽度不小于10cm。

白土坑水库2001年底除险加固全部完工,经过两年的运行观察,防渗效果较明显,坝后积水或沼泽消失,地下水位降低至1.5m以下,水库达到了设计要求,取得了巨大的经济效益和社会效益。

3.土工合成材料在施工中应注意的问题

(1)运输、贮存中不得沾污、雨淋、破损,远离火源,周围不得有酸、碱等腐蚀性介质,不得长期曝晒和直立。

(2)材料进场时,应进行抽检。施工时应有专人随时检查清基、材料铺放方向、材料的接缝或搭接、材料与结构物的连接,每完成一道工序应按设计要求及时验收,合格后,方可进行下道工序。

(3)施工场地应平整干净,防止损坏土工膜;铺设应平顺,松紧适度。不平地、软土上和水下铺设搭接宽度应适当增大。

(4)铺设人员不得穿硬底鞋操作。

(5)尽量采用宽幅,使膜在施工时接缝最少;每卷材料的重量不宜超过1t;膜与膜相连时,应采用同种土工膜。高坝应垂直于坝轴线铺膜,低坝应平行于坝轴线铺膜,以减少拼接量;接缝应尽量与最大拉力方向平行。

(6)垂直铺塑应严格按照工艺要求进行施工,PE塑膜施放速度应迅速,防止槽孔坍塌,影响铺塑效果。

土工膜范文篇8

南水北调SG11标渠道全长12.107km,渠道横断面为梯形断面,底宽22m,内边坡坡比为1∶2及1∶2.75两种。全断面采用C20F150W6现浇混凝土衬砌,渠底衬砌厚度8cm,渠坡衬砌厚度10cm。沿轴线方向每8m设一道伸缩缝,伸缩缝之间及渠道纵向按间距4m的原则布置矩形半缝,缝宽均为1cm。分缝上部临水侧采用聚硫密封胶封闭,深2cm,下部填充聚乙烯闭孔泡沫板。针对工程特点结合项目工期要求及质量要求,本标段渠道边坡采用人工配合机械削坡,混凝土采用衬砌机衬砌的施工方案,实现了大断面渠道施工机械化、流程化,确保了工期,施工质量满足设计及规范要求,取得了较好的效果。

2施工工艺流程

2.1基面修整

渠坡采用带挂板的液压反铲粗削,精度控制在5cm左右。然后由测量人员精确放样,按照4m×4m的方格网挂线,人工精修。对于雨淋沟槽和局部坍坡及时进行修补,补坡前将坡面清理成锯齿形,并根据深度不同,分别采用土料夯实或水泥土补填等施工措施;雨季施工期间,对削坡成型后的坡面用彩条布或塑料膜覆盖,以防雨淋。渠底主要采用推土机或平地机进行整平,振动平碾碾压4遍,渠坡坡脚两侧采用手扶式振动碾碾压密实。

2.2铺设保温板

保温板采用密齿手锯切割。铺设时建基面应平整、干燥、无凹凸面,从渠底向渠坡铺设,板与板之间错缝搭接,并保证紧密结合。采用木楔(2.5cm×2.5cm×15cm)固定牢固。施工时应注意保温板按不同规格分类存放,并按施工详图中厚度进行铺设,严禁不同厚度的板混铺。

2.3复合土工膜铺设

2.3.1土工膜铺设程序

复合土工膜铺设→底层土工布缝合→焊接→检测→修补→复检→上层土工布缝合→验收→下一循环。

2.3.2土工膜铺设、焊接

复合土工膜采用土工膜专用焊机焊接,焊接时上游边压下游边。多块土工膜连接时,接头错开100cm以上。接头采用双缝焊接,焊接宽度2×10mm,搭接宽度不小于10cm。复合土工膜应压平贴紧,平顺,松紧适度,不得绷拉过紧及避免架空。当天铺设的复合土工膜应在当天全部拼接完成。对所有的土工膜焊缝严格按照设计要求逐条进行充气检验,将待测段两段封死,插入气针,充气至0.15MPa~0.2MPa,保持1min~5min,压力无明显下降即为合格,否则应及时检查、补焊。土工布采用手提缝包机缝合,缝合时针距控制在6mm左右。土缝合强度不低于母材的70%。

2.4衬砌混凝土施工

2.4.1浇筑顺序渠道混凝土衬砌按结构分缝分段施工,浇筑顺序为先边坡,后底板。

2.4.2衬砌机安装、就位

渠道混凝土采用专用衬砌机施工。衬砌机在工厂生产,分段运输进场,在施工现场拼装。衬砌机轨道安装精度是控制混凝土厚度、外形尺寸的关键,由测量人员按照设备说明书对轨道轴线精确放样,并严格控制轨道高程。轨道铺设完成后用铆钉固定牢固。遇桥梁等部位需转场时,根据设备自重及场地条件选用2台汽车吊整体吊装,平板拖车运输。

2.4.3侧模安装

采用槽钢作为渠道混凝土衬砌侧模,侧模背侧焊钢筋支架,支架上压沙袋固定。加固侧模时应避免损坏土工膜。

2.4.4混凝土浇筑

混凝土在拌合站集中拌制,搅拌运输车运输,混凝土运输到浇筑仓面后,卸料至集料箱后,经由衬砌机皮带输送至各受料仓。入仓混凝土坍落度一般控制在5cm~7cm左右。布料顺序为从坡脚到渠顶,沿衬砌机前进方向进行。混凝土各受料仓均放满适量的混凝土料后,开启振动棒,同时开启衬砌机使其向前行驶。在平仓振捣过程中,对于混凝土面板出现露石、蜂窝、麻面现象,采取人工辅助振捣的方式,避免漏振。衬砌机行走过程中,出现局部欠料或露石现象时,应及时人工补料、填补混凝土重新人工辅助振捣,当出现壅料时,应及时进行人工整平。

2.4.5提浆、抹光

混凝土浇筑、振捣完毕后,及时采用专用抹光提浆机进行初步抹光、提浆,采取自下而上的顺序,初步抹光结束后,在混凝土初凝前完成最后一次人工压光收面。

2.4.6混凝土养护

浇筑完毕后及时覆盖土工毛毡并安排专人进行洒水湿润,以防混凝土表面失水开裂,养护天数不少于28天。

2.5伸缩缝施工

切缝施工一般在衬砌混凝土抗压强度为1MPa~5MPa时进行,采用手扶式电动割缝机,采取隔缝切割方法,未切缝在2d以后补切。切缝顺序为先横后纵,先通缝后半缝。切横缝时采取间隔法进行切割,一般先切割通缝,后切割半缝。

3渠道混凝土机械化施工质量保证措施

3.1现场施工质量保证措施

(1)保温板铺设时,逐块检查外观质量,不得使用有缺陷的保温板。块与块之间接缝紧密、顺直,与建基面紧贴密实。

(2)剪裁土工膜前应检查有无破损、孔洞、撕裂等缺陷,若存在缺陷,应及时用合格的母材修补。土工膜铺设应平顺、无褶皱、无绷紧。

(3)严格按照施工配合比拌制混凝土,运输过程及浇筑过程严禁加水。

3.2平整度控制措施

衬砌设备在工作状态下,长期受高频振捣器振动荷载影响及局部碰撞,造成与混凝土接触面变形而影响平整度。因此在每次开仓前应对衬砌设备进行检查,发现局部变形部位应及时处理。抹面工艺也是影响混凝土平整度的一个重要因素。施工中主要采用强制式抹光机进行抹面,再用人工辅助压光的工艺。

3.3混凝土衬砌厚度控制措施

由于渠道衬砌混凝土为薄壁结构,浇筑太薄影响结构安全,太厚加大施工成本。以渠坡混凝土为例,厚度误差1cm,混凝土的超浇损耗就达到10%。因此在施工过程中,严格控制混凝土浇筑厚度显得尤为重要。混凝土厚度控制是一个系统性工作,首先要保证建基面平整度满足设计及规范要求,其次对防冻胀层的铺设质量和精度要严格控制,最后在混凝土浇筑过程中对摊铺厚度及时测量,沿横断面方向每侧坡面不少于5个点。若发现厚度不满足设计要求及时调整衬砌机高度。

4结语

土工膜范文篇9

土石坝坝坡在重力和其他作用力作用下都有向下和向外移动的走势。如果坝坡内岩土的抗剪强度能够抵抗住这种走势,则此坝坡是稳定的,否则就会失稳而发生滑坡。土石坝滑坡是多种因素共同作用的结果,是一种复杂的失稳破坏现象。产生土石坝滑坡的基本因素,实质上是滑动力的增加与抗滑力的不足。

滑动力与抗滑力取决于库水和雨水入渗、施工方法、施工速度、地震等外部条件所引起的坝体或坝基内孔隙水压力及筑坝土料的性质,包括与孔隙水压力有关的抗剪强度。为此,首先必须进行滑坡勘探、土工试验及观测工作,从而确定滑坡的性质及其主要原因,并定出滑坡加固设计,以便进行滑坡加固的施工与质量检查。

土坝坝体是由人工填筑坝料而成,而坝基与岸坡是隐蔽工程。根据滑坡加固的设计标准,应按SDJZ13-83《碾压式土坝施工技术规范》做好滑坡加固的施工。滑坡加固的施工方法主要有:清理坝基及岸坡,清除和处理好对大坝安全会造成隐患的树根、泉眼、洞穴、风化岩石、滑坡体等;抛石固脚阻滑,稳住滑坡体;在稳住滑坡体的基础上及时处理滑坡裂缝;全面培厚,放缓坝坡;下游坝坡堆石压载,做贴坡式反滤层等等。

2土石坝坝体灌注粘土浆加固技术

目前,坝体灌浆的方法可分为充填式和劈裂式两种,前者是指自重灌浆(孔口压力为零),后者是指利用灌浆压力劈开坝体,形成一道近于垂直并连续的浆体帷幕。其实,两种灌浆方法都是压力灌浆,只是所用的压力大小不同而已。

这两种灌浆加固技术,在我国水利工作者的努力下都取得了富有成效的成果,为我国的病险土石坝加固处理作出了贡献。

3坝体和坝基的密实加固技术

土石坝的最大隐患是坝体填筑质量达不到设计要求,以及对软弱坝基处理不当,因此提高坝体和坝基密度是消除病险库的首要课题。提高坝体和坝基密度更是兴建土石坝的关键技术之一。

对于新建坝,坝体与坝基的密度一定要进行严格的论证,精心设计,选择最优施工加固方案,精心施工。对于坝体密度主要控制填筑质量,包括坝料的选择,碾压试验,碾压方法及碾压施工各项参数等,均应严格按有关规范进行,以确保坝体填筑质量。

新建坝坝体密度除用碾压法进行填筑施工外,也不排除采用振冲压密法进行填筑施工。新建坝的软弱坝基的加固有很多方法可以选择,如振冲压密法,排水砂井分期填筑法,深层搅拌法,强夯法,换填法以及化学灌浆法等等。

已建坝,坝体与坝基已形成一个整体,假如坝体和坝基密实度都有问题,那么选用加固方法时尽量选用同一种方法处理。在上面提到的诸多加固方法中,振冲法具有较好的适用性。对于筑坝的砂石、土料以及坝基的软弱土质(粘性土或砂性土)都能进行加固处理。因此,振冲法不失为一个较优的加固方案。

坝基为粘性土地基时,深层搅拌法也是可选择的加固方案之一。

4土工合成材料加固技术

随着高分子化学工业的迅速发展,自20世纪以来,相继出现了各种不同的合成纤维,诸如:聚抓乙烯纤维、聚乙烯醉、聚酞胺纤维等等。由于合成纤维比人造纤维具有优越的性能,逐渐被人们所接受,实践也表明土工合成材料是一种理想的新颖工程材料。

作为崭新的土工建筑材料,土工合成材料历时甚短,但发展颇快。目前,已出现若干系列产品。其中主要产品及其主要应用功能为:①土工织物为应用于岩土和土木工程所有合成纤维或天然纤维制成的透水的织物,主要作用为排水、过滤、隔离、加筋、侵蚀控制和防护等;②土工格栅为受张力元件连接成规则网状结构,其开孔面积远大于张力元件,应用于加筋;③土工网为重叠肋所连结成规则致密的网状结构,应用于液体和气体的输送;④土工膜为相对不透水的聚合物薄片,在岩土和土木工程中作隔截液体和气体的输送;⑤土工席垫为单纤维粘合成三维透水的聚合物垫,用于侵蚀控制中保护土粒、底脚和微小织物;⑥土工格室为用织物、格栅或薄膜条交叉连结成蜂窝或蜘蛛网状的三维结构,应用于侵蚀控制和保土;⑦土工复合材料为用两种以上土工合成材料经人工组合的复合体,用于排水、截水及加筋等。

总之,土工膜具有十分突出的防渗性能,其在水利防渗工程中可应用于以下几个方面:①堤坝的防渗斜墙或垂直防渗心墙;②透水地基上堤坝的水平防渗铺盖和垂直防渗墙;③混凝土坝、污工坝及碾压混凝土坝的防渗体;④渠道的衬砌防渗;⑤涵闸水平铺盖防渗;⑥隧道和堤坝内埋管的防渗;⑦施工围堰的防渗;许多工程实录都表明它的防渗效果良好、经济、施工方便,有推广使用价值。目前SL/T225一98和GB50290一98《土工合成材料应用技术规范》中所列入的土工膜在堤坝中的防渗使用规定,都表明土工膜防渗技术在我国堤坝中的应用已经日臻成熟,这将为这项新技术和新材料在堤坝中的推广应用提供良好的范例。

土工膜范文篇10

土工合成材料自广泛用于岩土工程建设以来,在水利水电工程建设中引起不小的变革,这不仅反映在水利水电工程的材料使用上,而且反映在设计原理、计算方法、施工工艺和工程管理上。防渗土工合成材料主要用于垂直铺膜防渗和坡面铺膜防渗,因铺设结构形式的不同,其施工工艺和铺设技术也不尽相同。

2、渗土工合成材料在工程施工中常出现的问题

经常遭受石块或其它尖棱物的穿刺破坏;由于土工薄膜缺少约束支持,在承受水压力和土压力时易于被鼓破;薄膜受到下层气体或液体的顶托产生应力集中导致破坏;铺设在支撑土与混凝土面板之间的土工薄膜由于受到温度、重力、土体位移、浪击和水位变化等因素的影响,可能引起界面滑动,使土工薄膜产生过度拉伸,撕裂或擦伤;在斜面上用土或混凝土面板保护土工薄膜,当水位骤降时,土体中的孔隙水压力和库水位失去平衡而造成失稳滑动。只要按照施工规范和施工组织设计施工,确保施工质量,就可避免或减少类似问题的出现。

3、防渗

防渗结构设置上、下垫层的目的是保护土工膜不受破坏;下垫层尚有排水、排气作用。

铺设土工膜后,膜下仍可能因缺陷引起渗漏而积水,也可能有土中排出的气体或产生的沼气等,水、气可能顶托土工膜,危及膜的安全,尤其是在大面积的膜下,必须考虑排水、排气措施。

4、工程防渗设计与施工

对含毒矿场的尾矿坝等,有毒物质混入水体将造成环境污染,危及人、畜生命安全,必须严格防止。条文中所述措施是为了确保安全。建议渠道防渗土工膜厚度不小于0.25mm是根据多年的实践经验。土工膜太薄可能产生气孔,也易于在施工中受损,使防渗效果减小。一般生活垃圾和工业垃圾不含毒质或毒质较小,故可采用单层防渗结构。如果这类垃圾也含有毒物质,则应选用双层防渗结构。如含剧毒,甚至要求多层结构。隧道、洞室防渗应采用复合土工膜或合适的防排水材料,是因为围岩(土)中皆有渗水,必须将其通过土工织物或防排水材料流入下方纵(横)向排水沟排走,以确保防渗衬砌安全工作。

5、加筋土挡墙设计

加筋土挡墙采用的筋材有两种。因筋材的抗拉模量不同,墙内填土中的潜在破坏面相异。

目前加筋土挡墙设计有极限平衡法和有限元法两大类。由于筋材、填土以及两者相互作用的本构关系难以准确和协调建立,加之缺乏破坏准则,工程中几乎均采用极限平衡法,后者可作为一种辅助和对比方法。排水设备对保证加筋土挡墙的稳定十分重要。

6、加筋土垫层设计与施工

实践可知,加筋垫层抗深层滑动计算采用圆弧法,得到的稳定安全系数往往提高较少,表明加筋效果很不显著,实际效果却很明显。这说明现有的稳定分析方法未能反映筋材所起的全部作用。分析认为,加筋所以发挥明显作用可能与下列因素有关,例如加筋后潜在滑动面可能往深处发展,地基土的侧向位移受到部分限制以及地基中应力分布发生了变化等,而这些有利因素在计算中却未能计入,可见现有分析方法有待改进。我国铁路、公路系统目前在作圆弧滑动分析时,认为首先所加底筋应该是稳定的,即滑动圆弧不应该切断底筋,应将筋材及其上填土视为一整体,为此,潜在圆弧必然下移,稳定安全系数自然有所提高。此项考虑是否符合实际,应通过实践和积累资料来加以验证。由于筋材承受拉力才能发挥其加筋作用。所以建议回填顺序,目的是使筋材始终处于受拉状态。、软土地基处理中排水带设计与施工

利用排水带加固地基的目的,即是要求在预定工期内消除地基的规定预期沉降和提高地基土强度。排水带地基设计方法与传统的砂井地基设计相同。利用砂井计算方法时应将排水带断面转化为当量砂井直径。砂垫层所用应为洁净砂料,以保证排水通畅。存放排水带需加封盖,是为保护其不变坏。