復合土工膜防滲技術與復合土工膜防滲鋪蓋設計常識
1)復合土工膜的特征
復合土工膜以塑料薄膜作為防滲基材,與無紡布復合而成的土工防滲材料,它的防滲性能主要取決于塑料薄膜的防滲性能。目前,國內外防滲應用的塑料薄膜,主要有聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE),它們是一種高分子化學柔性材料,比重較小,延伸性較強,適應變形能力高,。耐腐蝕,耐低溫,抗凍性能好。其主要機理是以塑料薄膜的不透水性隔斷土壩漏水通道,以其較大的抗拉強度和延伸率承受水壓和適應壩體變形;而無紡布亦是一種高分子短纖維化學材料,通過針刺或熱粘成形,具有較高的抗拉強度和延伸性,它與塑料薄膜結合后,不僅增大了塑料薄膜的抗拉強度和抗穿刺能力,而且由于無紡布表面粗糙,增大了接觸面的摩擦系數,有利于復合土工膜及保護層的穩定。同時,它們對細菌和化學作用有較好的耐侵蝕性,不怕酸、堿、鹽類的侵蝕。
復合土工膜的使用年限問題,主要是由塑料薄膜是否失去防滲隔水作用而定,據蘇聯國家標準規定,水工用的厚度為0.2m的加穩定劑的聚乙烯薄膜,在清水條件下工作年限可達40~50年,在污水條件下工作年限為30~40年。因此復合土工膜的使用年限足以滿足大壩防滲要求的使用年限。
2)鋪膜范圍的確定
周頭水庫大壩本為心墻壩,但由于垮壩,造成了心墻上部的脫節,為解決上部防滲問題,原來加做了防滲斜墻。根據本次周頭水庫大壩的安全論證分析,為解決因大壩多次滑坡而造成的滲漏弱面及壩基滲漏,在垂直防滲方面采取了基巖帷幕灌漿,接觸面灌漿,沖抓套井回填帷幕及高噴防滲板墻等防滲體形成。上部斜墻部位采用復合土工膜鋪蓋防滲,下與垂直防滲墻相銜接,上至358.0m高程(高于校核洪水位0.97m)。
3)復合土工膜的選型
目前,國內生產土工膜的廠家比較多,產品規格也五花八門,有一布一膜,一布二膜,二布一膜,二布二膜及多布多膜等。型號有200g/m2~1000g/m2等,亦可由用戶根據自己的實際情況提出要求,由廠家根據要求單獨生產。
表產品主要性能表
型號規格
指標
項目 WCS—1 WCS—2 WCS—3 WCD—1 WCD—2
一布一膜復合土工膜 二布一膜復合土工膜
220 500 600 300 500
單位面積質量偏
差度(%)≤ 一等品 6.5 5.0 5.0 6.5 5.0
合格品 9.0 8.0 7.0 8.5 8.0
厚度(mm≥) 一等品 0.30 1.40 2.50 0.40 1.75
合格品 0.25 1.30 2.40 0.35 1.65
縱橫向狹條抗拉
強度(N/om) ≥ 一等品 70 300 450 110 400
合格品
圓球頂破強度
(N) ≥ 一等品 200 500 900 200 900
合格品
抗滲強度(Mpa) 一等品 0.4Mpa水壓
不滲水 0.7 Mpa水壓
不滲水 0.7 Mpa水壓
不滲水 0.4Mpa水壓
不滲水 0.7 Mpa水壓
不滲水
合格品
外觀 一等品 布面平整、無破洞、布面與膜粘合緊密、無分層現象
合格品
復合土工膜防滲體施工技術要求
①工藝流程
周頭水庫大壩復合土工膜防滲采取邊挖、邊鋪、邊夯、邊護的區段循環作業。
②基面清理
基面一定在按設計要求清理好,這是確保防滲效果的關鍵,特別是對尖石、樹根等雜物要徹底清除干凈,基面不允許有局部凹凸現象,清理好的基面要用夯錘或夯板夯緊,使之密實平整。
③復合土工膜鋪設
鋪膜時,一定要由上下而上鋪設。膜與膜之間及膜與基面之間要壓平貼緊,但不宜將膜拉得過緊,一般要略松一點,但不能在膜底留有氣泡。因為土工膜比較薄且很輕,鋪好以后,在未鋪好保護層以前,極易被風吹動,所以一次鋪膜面積不宜達大,最好邊鋪膜邊蓋保護層土料。
根據廠家提供資料,復合土工膜幅寬1.0~1.9m,本工程選用1.9m幅寬,以減少接頭用料。接頭有熱粘、膠粘、搭接等方法,本工程設計采用膠粘,接縫寬50mm。
若發現土工膜的刺破或撕破之處,一定要用三倍于破損面積的土工膜膠粘貼補好。
④保護層及護面
靠土工膜10cm厚的保護層土料一定要過篩,不允許有粒徑大于6mm以上顆粒,否則易刺破土工膜。保護層土料一定要用夯打密實,保證干容重在1.5以上,并隨時取樣檢驗。回填保護層及砌筑塊石護面時,一定要輕放,以免撞破土工膜。在塊石護面下面,應鋪填100mm厚的碎石或礫石墊層,以防止因水位變化,風浪等因素的影響而淘刷土料保護層。干砌塊石采取人工掛線鋪砌,石塊應緊密嵌固,面層塊石個體重量應大于48kg,所有空隙均用小塊石充填。
⑤周邊接界處理
周邊接界處理的要求是將復合土工膜與周邊土體聯結緊密,封堵滲流入口,截斷側向的滲漏路徑,防止滲水進入土工膜底面,形成水泡,在庫水位下降時脹破土工膜。因此周邊接界一定要挖截水槽,并將土工膜埋入槽內。
復合土工膜以塑料薄膜作為防滲基材,與無紡布復合而成的土工防滲材料,它的防滲性能主要取決于塑料薄膜的防滲性能。目前,國內外防滲應用的塑料薄膜,主要有聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE),它們是一種高分子化學柔性材料,比重較小,延伸性較強,適應變形能力高,。耐腐蝕,耐低溫,抗凍性能好。其主要機理是以塑料薄膜的不透水性隔斷土壩漏水通道,以其較大的抗拉強度和延伸率承受水壓和適應壩體變形;而無紡布亦是一種高分子短纖維化學材料,通過針刺或熱粘成形,具有較高的抗拉強度和延伸性,它與塑料薄膜結合后,不僅增大了塑料薄膜的抗拉強度和抗穿刺能力,而且由于無紡布表面粗糙,增大了接觸面的摩擦系數,有利于復合土工膜及保護層的穩定。同時,它們對細菌和化學作用有較好的耐侵蝕性,不怕酸、堿、鹽類的侵蝕。
復合土工膜的使用年限問題,主要是由塑料薄膜是否失去防滲隔水作用而定,據蘇聯國家標準規定,水工用的厚度為0.2m的加穩定劑的聚乙烯薄膜,在清水條件下工作年限可達40~50年,在污水條件下工作年限為30~40年。因此復合土工膜的使用年限足以滿足大壩防滲要求的使用年限。
2)鋪膜范圍的確定
周頭水庫大壩本為心墻壩,但由于垮壩,造成了心墻上部的脫節,為解決上部防滲問題,原來加做了防滲斜墻。根據本次周頭水庫大壩的安全論證分析,為解決因大壩多次滑坡而造成的滲漏弱面及壩基滲漏,在垂直防滲方面采取了基巖帷幕灌漿,接觸面灌漿,沖抓套井回填帷幕及高噴防滲板墻等防滲體形成。上部斜墻部位采用復合土工膜鋪蓋防滲,下與垂直防滲墻相銜接,上至358.0m高程(高于校核洪水位0.97m)。
3)復合土工膜的選型
目前,國內生產土工膜的廠家比較多,產品規格也五花八門,有一布一膜,一布二膜,二布一膜,二布二膜及多布多膜等。型號有200g/m2~1000g/m2等,亦可由用戶根據自己的實際情況提出要求,由廠家根據要求單獨生產。
表產品主要性能表
型號規格
指標
項目 WCS—1 WCS—2 WCS—3 WCD—1 WCD—2
一布一膜復合土工膜 二布一膜復合土工膜
220 500 600 300 500
單位面積質量偏
差度(%)≤ 一等品 6.5 5.0 5.0 6.5 5.0
合格品 9.0 8.0 7.0 8.5 8.0
厚度(mm≥) 一等品 0.30 1.40 2.50 0.40 1.75
合格品 0.25 1.30 2.40 0.35 1.65
縱橫向狹條抗拉
強度(N/om) ≥ 一等品 70 300 450 110 400
合格品
圓球頂破強度
(N) ≥ 一等品 200 500 900 200 900
合格品
抗滲強度(Mpa) 一等品 0.4Mpa水壓
不滲水 0.7 Mpa水壓
不滲水 0.7 Mpa水壓
不滲水 0.4Mpa水壓
不滲水 0.7 Mpa水壓
不滲水
合格品
外觀 一等品 布面平整、無破洞、布面與膜粘合緊密、無分層現象
合格品
復合土工膜防滲體施工技術要求
①工藝流程
周頭水庫大壩復合土工膜防滲采取邊挖、邊鋪、邊夯、邊護的區段循環作業。
②基面清理
基面一定在按設計要求清理好,這是確保防滲效果的關鍵,特別是對尖石、樹根等雜物要徹底清除干凈,基面不允許有局部凹凸現象,清理好的基面要用夯錘或夯板夯緊,使之密實平整。
③復合土工膜鋪設
鋪膜時,一定要由上下而上鋪設。膜與膜之間及膜與基面之間要壓平貼緊,但不宜將膜拉得過緊,一般要略松一點,但不能在膜底留有氣泡。因為土工膜比較薄且很輕,鋪好以后,在未鋪好保護層以前,極易被風吹動,所以一次鋪膜面積不宜達大,最好邊鋪膜邊蓋保護層土料。
根據廠家提供資料,復合土工膜幅寬1.0~1.9m,本工程選用1.9m幅寬,以減少接頭用料。接頭有熱粘、膠粘、搭接等方法,本工程設計采用膠粘,接縫寬50mm。
若發現土工膜的刺破或撕破之處,一定要用三倍于破損面積的土工膜膠粘貼補好。
④保護層及護面
靠土工膜10cm厚的保護層土料一定要過篩,不允許有粒徑大于6mm以上顆粒,否則易刺破土工膜。保護層土料一定要用夯打密實,保證干容重在1.5以上,并隨時取樣檢驗。回填保護層及砌筑塊石護面時,一定要輕放,以免撞破土工膜。在塊石護面下面,應鋪填100mm厚的碎石或礫石墊層,以防止因水位變化,風浪等因素的影響而淘刷土料保護層。干砌塊石采取人工掛線鋪砌,石塊應緊密嵌固,面層塊石個體重量應大于48kg,所有空隙均用小塊石充填。
⑤周邊接界處理
周邊接界處理的要求是將復合土工膜與周邊土體聯結緊密,封堵滲流入口,截斷側向的滲漏路徑,防止滲水進入土工膜底面,形成水泡,在庫水位下降時脹破土工膜。因此周邊接界一定要挖截水槽,并將土工膜埋入槽內。
重慶高碩科技有限公司工程部
2012.07.23
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