臨澤縣大沙河分洪滯洪工程距縣城 lOkm,水庫海拔1499m~1510m,水庫總庫容6O萬 m。壩前水位為4m,最深處為6m,水庫屬小 (II)型工程 ,水庫主要由引水樞紐 、引水渠 、水庫大壩 、腰壩輸水 洞等組成 ,是一座以分洪 、灌溉為主要職能的半挖半墊型水庫 。經(jīng)地質(zhì)勘察 ,所在地土壤為祁連山砂礫土壤 ,土層滲透性較強 ,修建水庫必須解決庫底及大壩 防滲問題 。由于用鋼筋混凝土作剛性防滲造價高 、工期長 ,因此采用復(fù)合土工膜 作柔性防滲處理 。
一、 土工膜概況及防滲設(shè)計方案的選擇
復(fù)合土工膜是由土工織物 、高分子 材料等兩種以上的材料復(fù)合而成的土工合成材料 。它以土工織物 為導(dǎo)水層 ,以高分子材料 為防滲層 ,經(jīng)壓延 、熱熔涂 敷而成 ,復(fù)合土工膜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為一布一膜 、二布 一膜 、二膜一布等 ,膜在產(chǎn)品中起到防水防滲作用 ,
布在產(chǎn) 品中起保護作用 。
土工膜大多是泡在水中或鋪于濕度很大 的土中,在性能方面主要考慮要有良好的機械物 理性能 ,包括單位面積 質(zhì)量 、厚度 、比重、撓 曲性等 。單位面積質(zhì)量是衡量土工膜 性能的一個基本指標(biāo) ,影響其它很 多指標(biāo) ;厚度是在 承受一定壓 力下測試 的,厚度影 響抗拉強度 、接合強度、抗撕裂強度 、頂破強度 、刺破強度等性 能;比重 的大小決定土工膜單位重量下 體積 的大小和在水中的沉浮情況 ;土工膜還 具有 良好 的抗水解 性能和濕態(tài)機械性能。
土工膜 與窄幅 的防水材 料相 比,幅 寬可達 9m,廠家可 根據(jù)工程要 求調(diào)整 寬窄,減少 了接縫 ,同時也減 少了因接縫處理不 當(dāng)而造成 的隱患;市場價格低 ,施 工工序簡 單,節(jié)省勞 力,同時也縮短了工期,可謂一舉多得。使用復(fù)合土工膜與傳統(tǒng)的布、膜分離使用相 比,提 高了使用效 果,更加 節(jié)省 了工程 時間 ,降低了工程費用,綜合效益更明顯。土工膜還有抗老化性能好,耐水壓、耐腐蝕、強度 高、耐磨損、耐低溫 、無毒性、平面排水 功能好,防滲作 用優(yōu) 良,以及獨特 的保溫 、保濕、防霜 、防凍作用等優(yōu)點 。本工程設(shè)計庫底在膜上膜下各鋪筑 lOom中細砂做保護層,大壩 壩頂以下 0.5m處挖 1.5m寬 、0.5m深 的防滑 槽 ,壩面全 部鋪設(shè)土工膜 ,形成封 閉的不透水 防滲結(jié)構(gòu)體 最后在復(fù)合土工膜保護層上鋪筑 60cm碎石 墊層 、壩面砌筑 30cm塊石 。通過多方案經(jīng)濟 、技術(shù)比較 ,結(jié)合本工程 的壩體材料與施工條件等實 際情 況和類似工程 的處理經(jīng)驗 ,采用復(fù)合土工膜作庫底 、壩坡 防滲 處理 。
二、復(fù)合土"rm防滲材料應(yīng)用釣質(zhì)量控棚采用 復(fù)合土工膜技 術(shù)在施工前應(yīng) 進行進場原 材料質(zhì) 量 控制、施工操作過程控制、施工完成后質(zhì)量檢測。
㈠原 材料質(zhì)量控制 進場 的復(fù)合土工膜必須有廠家提供 的合格 證書、性能及特性指標(biāo)和使用 說明書,否則不 能用于工程 施工。本工程采用兩布一膜復(fù)合土工膜 ,復(fù)合土工膜的連接分 2個程序 進行 ,即下 、上層無紡織布 的縫接 ,中層 PE膜 的連接 。無紡織布 的縫接用 手提縫 紉機 、尼龍 線進行 雙道縫 接 ,搭 接 寬度10cm;PE膜 采用焊 接工藝連 接 ,焊接工具采 用自動調(diào)溫 (調(diào)速)電熱模式雙道 塑料熱合機 。拼接包括土工布 的縫接 、土工膜的焊接 ,為 了確保焊接質(zhì)量 ,方便在施工現(xiàn)場 拼接,復(fù)合土工膜 幅寬又不應(yīng)太寬。
㈢施 工操作 過程控 制復(fù)合土工膜在鋪設(shè) 前應(yīng) 根據(jù) 現(xiàn)場條件編制好施工組織設(shè)計 ,說 明鋪 設(shè)方法和技術(shù)措施 ,在鋪設(shè)前3d交監(jiān)理工程 師審查 、批準(zhǔn)后方可進行復(fù)合土工膜施工 ,做 到隨鋪隨用砂覆蓋,避 免土工膜裸 露時間過長,影響土工膜 質(zhì)量 。復(fù)合土工膜鋪設(shè)要與保 護層鋪設(shè)相協(xié)調(diào) 。拼接 中復(fù)合土工膜焊接質(zhì)量是拼接的關(guān)鍵,施工 中尤其要加強接縫檢 測。檢測方法有目測法和現(xiàn)場檢漏法。目測法是在復(fù)合土工膜焊接 好后,觀察有無漏接,接縫是否燙損,有無褶皺 ,是否拼接均勻等?,F(xiàn)場檢漏采用充水法,焊縫為雙條 ,兩條之間留有 約 lOmm的空腔 ,將待測段一 端封死 ,另一端插入水 針,充 水至 0.05MPa~O.20MPa,如無水從孔腔漏出,表明焊縫合格,否則要查找原因及時修補。補疤每邊應(yīng)超過破損部位 lOcm~2Ocm。要嚴(yán)格按施工圖紙并經(jīng)監(jiān)理驗收后方可施工 。
㈢施 工完質(zhì)量檢 測 施工完質(zhì)量檢 測主要是抽 樣檢測 ,施工每 約 lO00m2取一試件做拉伸強度實驗,要求強度 不低于母材的 8O%,且試樣斷裂不得在接縫 處,否則接縫質(zhì)量不合格。本 工程現(xiàn)場 抽取焊接試樣并做拉伸 強度 實驗 ,合格 率 100%,焊接質(zhì)量 合格
三、復(fù)合土工囊施工方法
本工 程復(fù)合 土工 膜鋪設(shè) 分壩坡 、截水 槽 、延伸庫 區(qū)平 鋪200m三部分。壩坡面鋪設(shè)復(fù)合土工膜有兩種方法: 種是順壩軸線方向鋪設(shè) (順鋪):另一種是垂直壩軸線方向鋪 設(shè) (橫鋪)。本工程采用順 壩軸線方 向鋪 設(shè) (順鋪 ),并在壩坡面坡 腳處設(shè)有 截水槽 ,截水槽結(jié) 構(gòu)尺寸底寬 1.5m、深 1.35m。
㈠施 工前準(zhǔn)備 工作 本 工程所用 復(fù)合 土工膜 為兩 布一膜PE復(fù)合土工膜 ,使用前委托甘肅省水利科 學(xué)研 究院對產(chǎn) 品的各項技術(shù)指標(biāo)進行檢測 ,各項指標(biāo) 均符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī) 定和設(shè)計要求 。土工膜鋪 設(shè)是 一項細致工作,鋪設(shè)前應(yīng)對相關(guān)人員進行復(fù)合土工膜鋪設(shè)的培訓(xùn),并設(shè)專職質(zhì)檢 員、記錄員 ,要 求勞務(wù)人員在膜面上一律 穿布鞋 、膠 鞋 ,禁止穿硬底皮 鞋及帶釘?shù)男?,禁止火種帶入施工現(xiàn)場 。復(fù)合土工膜鋪設(shè)前先對壩坡土方進行精刷修正 ,鋪筑 lOam中細砂保護層,壩面平整度、壓實度均達到設(shè)計要求并經(jīng)監(jiān)理工程師驗收合格后方可進行復(fù)合土工膜的鋪設(shè)。為了施工方便,保證拼接質(zhì)量,復(fù)合土工膜應(yīng)盡量采用 寬幅 ,減少現(xiàn)場拼接量。施工前應(yīng)根據(jù)復(fù)合土工膜幅寬、現(xiàn)場長度需要,在單位內(nèi)剪裁,并拼接成符合設(shè)計要求尺寸的塊體,卷在鋼管上 ,人工搬運 到工作面鋪設(shè) 。本工程采用 4.5mX60m幅寬土工膜對壩體進行防滲鋪設(shè)。
㈢復(fù)合土工膜的鋪設(shè)先將拼接好的土工膜用人工搬運到壩坡面上 ,沿壩軸線垂直方 向滾鋪 。復(fù)合土工膜 的鋪設(shè)技術(shù)要求是:鋪設(shè)土工膜應(yīng)在干燥和氣溫較高環(huán)境條件下進行;為了便于拼接和防止應(yīng)力集中,復(fù)合土工膜鋪設(shè)采用波浪形松馳方式 ,并留有一定 的富余度 ,攤開后及 時拉 平、拉 開,要求復(fù)合土工膜 與坡面吻合平整,無突起褶皺。在抗槽與截水槽處盡量使得土工膜有一定的富余量,為了防止土工膜下滑,同時在抗滑槽、截水槽處用砂土將土工膜壓緊,并將延伸庫區(qū) 200m的土工膜卷好放置在壩坡角截水槽 出口平 臺,用包皮將 土工膜包好并覆蓋一定量 的細砂 ,以免陽光曝曬降低 土工膜質(zhì)量性能 。施工時如發(fā)現(xiàn)土工膜破損 ,應(yīng)及 時進行修補 ,保證土工膜鋪設(shè) 防滲效果 。
㈢復(fù)合土工膜的拼接 本工程對兩布 一膜 復(fù)合土工膜采用熱熔焊法施工,拼接包括土工膜的縫接、土工膜的焊接,為了確保焊接質(zhì)量 ,焊接應(yīng)盡量 由廠家選 派專 業(yè)技 術(shù)人員到施工現(xiàn)場進行拼接操作 、指導(dǎo)、培訓(xùn) 。本工程土工膜焊接采 用專用焊接設(shè)備 、縫包機 、專用縫合線等進行施工。復(fù)合土 工膜焊 接質(zhì)量 的好壞 是復(fù)合 土工膜 防滲性 能 的關(guān)
鍵 ,因此務(wù) 必做好土工膜 的焊接 ,確保焊接質(zhì)量 。焊接前應(yīng)將膜面上的砂子、泥土等贓物清理干凈 。為保證焊接質(zhì)量 ,在焊接部位底部墊一條長木板,以便焊機在平整的基面上行走。正式焊接前 ,根據(jù)氣溫進行試焊 ,確保行走速度和施焊溫度 。拼接焊縫兩
條,每條寬 lOmm,兩條焊縫間距留有 lOmm空腔,用此空腔檢查其焊縫質(zhì)量 。
四、結(jié)語
臨澤縣大沙河三期分洪滯洪蓄水區(qū)在施工過程中嚴(yán)格按復(fù)合土工膜施 工技術(shù)要求 ,嚴(yán)格現(xiàn)場焊接的質(zhì)量控制,且經(jīng)過室內(nèi)試驗結(jié)果表 明,復(fù)合土工膜各項性能指標(biāo)均 能滿足 設(shè)計要求,質(zhì)量得到保證,經(jīng) 6月 22日的蓄水運行,沒有出現(xiàn)庫壩下沉,壩后無水溢出點。防滲效果較好,對于水庫的防滲處理具有較好 的經(jīng)濟效益和參考價值 。