復(fù)合土工膜屬于一種土工防滲材料, 將其應(yīng)用到水庫大壩的防滲中效果非常理想,不僅可以很好地控制施工質(zhì)量,而且施工流程相對較為簡便,成本也相對較低。復(fù)合土工膜在水庫大壩防滲應(yīng)用和設(shè)計之前, 需要對復(fù)合土工膜的相關(guān)內(nèi)容進行明確,有針對性的展開設(shè)計和應(yīng)用,這樣才能提升防滲效果。
1 復(fù)合土工膜
復(fù)合土工膜屬于一種性能較好的防滲材料,廣泛應(yīng)用在水庫工程防滲中。利用復(fù)合土工膜材料進行防滲施工的時候, 需要根據(jù)承受的水壓力和下墊層,經(jīng)計算,復(fù)合土工膜采用兩布一膜[1]。另外,在復(fù)合土工膜應(yīng)用的過程中, 針對土工膜拼縫需要對其強度和防滲等性能進行綜合性的考慮, 并且一定要根據(jù)各項技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),展開防滲施工,以此保證工程的建設(shè)質(zhì)量。
2 工程實例
本文以金山一號水庫工程為例進行論述分析。金山一號水庫總庫容290 萬m3,根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252-2017), 該項工程規(guī)模屬于Ⅳ等小(1)型工程,主要建筑物級別為4 級,次要建筑物級別為5級,臨時建筑物按5級設(shè)計。同時,由于該項工程等級為Ⅳ等,工程規(guī)模?。?)型,依據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB50201-2014)規(guī)定,土石壩按10年一遇洪水設(shè)計,50年一遇洪水校核。另外,該水庫工程擬建壩址位于荒灘地, 附近無土質(zhì)材料, 依據(jù)《設(shè)計規(guī)范》就地、就近取材。針對這樣的情況,優(yōu)先使用壩址附近的天然材料和開挖料原則, 該區(qū)域適合修建半挖半填水庫, 并且對該地區(qū)地質(zhì)情況進行試驗分析, 選用壩址處砂礫石開挖料作為筑壩材料使用,并采取復(fù)合土工膜防滲,以此保證金山一號水庫工程的建設(shè)質(zhì)量。
3 復(fù)合土工膜的設(shè)計與應(yīng)用
設(shè)計是任何一項工程建設(shè)開展的基礎(chǔ)工作,水庫大壩防滲設(shè)計也不例外。在防滲設(shè)計完成以后,將復(fù)合土工膜有效應(yīng)用到防滲施工當(dāng)中。
3.1 材料的選取
復(fù)合土工膜的防滲效果是非常顯著的, 并且施工操作相對較為簡單, 但是在復(fù)合土工膜材料選取的過程中, 需要考慮的因素有很多, 具體的內(nèi)容如下:一是在材料選取方面,需要對下墊層平整度、允許拉應(yīng)力、彈性模量、鋪墊范圍、覆蓋層最大粒徑等方面進行綜合性的考慮,并且要求暴露、壓埋、氣候、使用壽命等方面滿足相應(yīng)的使用條件, 根據(jù)相關(guān)規(guī)定,對防滲層的厚度進行設(shè)置,這樣可以為建設(shè)質(zhì)量
的提升給予基礎(chǔ)性的保證[2]。二是根據(jù)金山一號水庫工程庫底以及大壩防滲均選用SN2/PE-16-1000-0.6規(guī)格的復(fù)合土工膜, 也就是短纖針刺非織造/PE復(fù)合土工膜,兩布一膜,并且其斷裂強度為16 KN/m,單位面積總質(zhì)量為1 000 g/m2,拼接強度不低于母材強度,這樣可以很好的保證防滲性能。另外,在材料選擇的時候,設(shè)計人員對物理力學(xué)指標(biāo)也進行了分析,詳見表1。
3.2 上部保護層
復(fù)合土工膜在水庫防滲設(shè)計和應(yīng)用的時候,上部保護層作為設(shè)計的一項重點內(nèi)容, 主要是因為復(fù)合土工膜的防滲效果與施工中和運輸中材料的完整程度有著直接的聯(lián)系,需要對該方面給予重視[3]。金山一號水庫工程在防滲設(shè)計的時候, 為了避免牲畜踐踏、動植物破壞現(xiàn)象的發(fā)生,需要在復(fù)合土工膜上部鋪設(shè)保護層,其厚度應(yīng)當(dāng)控制在4 cm,并且所利用的砂漿保護層型號為M5, 其厚度影響控制在20cm,這樣才能保證上部保護層的效果。
3.3 復(fù)合土工膜與壩頂砼路緣石連接
復(fù)合土工膜與壩頂砼路緣石連接設(shè)計和應(yīng)用作為一項重點內(nèi)容,在設(shè)計的時候,需要保證其連接的嚴(yán)密性、牢固性,并且需要留有伸縮余量[4]。同時,在復(fù)合土工膜鋪設(shè)到壩頂以后, 需要與壩頂路緣石進行有效連接,在連接的時候,需要注意幾個方面:一是需要在砼面上進行打孔, 并且孔與孔之間距離應(yīng)當(dāng)控制在20 cm,在打孔完成以后,需要安裝膨脹螺絲;二是需要連接長度通常安裝一條橡皮,其厚度應(yīng)當(dāng)為5 mm、寬度應(yīng)當(dāng)為10 mm,在連接完成以后,需要將復(fù)合土工膜進行折疊、打眼,將螺絲穿入其中;三是利用一層厚5 mm、寬10 cm 橡皮和厚5 mm、寬5 cm 扁鋼壓條通過膨脹螺栓,這樣主要是對復(fù)合土工膜進行有效的固定,并且做好防銹處理,為提升其建設(shè)質(zhì)量給予了基礎(chǔ)性的保證。
3.4 伸縮縫
為了保證復(fù)合土工膜適應(yīng)金山一號水庫工程水溫度變化的需求, 需要在復(fù)合土工膜應(yīng)用和設(shè)計的時候,設(shè)置一道橫向伸縮縫,縫型采用矩形,縫寬2.0 cm。同時,在設(shè)計和應(yīng)用的時候,縫內(nèi)下部需要進行填充,主要是利用聚乙烯閉孔泡沫板,針對上部灌注,可以利用聚氨酯密封膠材料為主。
同時,在設(shè)計和應(yīng)用的時候,一定要做好相應(yīng)的保護措施。
3.5 復(fù)合土工膜鋪設(shè)
在復(fù)合土工膜鋪設(shè)的時候, 是將若干個土工膜鋪成一個整體, 為了避免復(fù)合土工膜之間出現(xiàn)較大的拼接縫, 一定要保證復(fù)合土工膜鋪設(shè)的方向處于一致的狀態(tài),或者可以呈現(xiàn)錯縫搭接的狀態(tài),這樣可以有效保證復(fù)合土工膜的應(yīng)用和設(shè)計的質(zhì)量[5]。另外,在復(fù)合土工膜鋪設(shè)的時候, 坡面和壩面需要呈現(xiàn)“丁”字形連接的狀態(tài),全面保證復(fù)合土工膜防滲的效果,實現(xiàn)良好的施工質(zhì)量。
萬吉峰(甘肅省張掖市甘蘭水利水電建筑設(shè)計院)
參考文獻(xiàn)
[1] 劉強,曹俊烜.復(fù)合土工膜在水庫大壩防滲中的應(yīng)用[J].吉林水利,2017,(2).
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