中国电建集团江西省水电工程局有限公司生态环境治理工程项目部 广东省广州市 510080
摘要:选取了X水库作为案例,分析了X水库土坝防渗现状及存在的问题,并结合PE复合土工膜在土坝防渗中的作用,对X水库土坝防渗中PE复合土工膜技术的运用进行了探讨与研究,以供参考。
关键词:PE复合土工膜;土坝防渗;应用
引言
近年来,我国工业与农业建设水平不断提高,对水利工程的发展需求也在持续增加,在此背景下,水利工程建设数量与规模都有了很大的提升。与此同时,水库运行所面临的风险也在不断增加。其中水库防渗技术一直都是业内非常关注的一个课题。其中PE复合型土工膜在水利工程土坝防渗中具有较高的应用价值。因此,我们有必要围绕PE复合土工膜在土坝防渗中的实践应用展开探讨与研究。
1工程概况
X水库总库容为110万米m³左右,兴利库容接近80万米m³,其主要作用为农业灌溉,同时也具备旅游、防洪抗灾以及水产养殖等功能,属于综合性较强的一项水利工程。该水库建成于1958年,主坝为均质土坝。下表为水库土坝的具体参数。
表1
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在多方面因素的影响之下,X水库土坝坝前库底的防渗措施有所缺失,在手工过程中也没有选择防渗措施来处理水库坝基,且坝体夯实密实度不足,坝后的排水体也没有构建,从而导致土坝的防渗效果不甚理想,坝后渗流现象十分常见,在高水位状态下,还存在管涌现象。
2除险加固方案设计
根据X水库土坝防渗处理情况,相关人员制定了相应的设计方案以完善土坝防渗功能。在设计过程中,设计人员通过对比分析的方式,选择了多项施工技术,并且对该水库坝体的施工材料、施工条件等进行了研究,最终确定PE复合型土工膜作为土坝坝顶与坝底的防渗材料。其中堤坝前底部深度为25m,需要将复合型土工膜覆盖到整个区域内,并在按照施工要求在覆盖起始位置进行齿槽的开挖,并以齿槽的形状与延伸方向嵌入土工膜。在土坝顶端建造齿槽,在开槽前需要在原来的土坝中放入土工膜,并根据连接位置的混凝土表面铺设土工膜,从而提高整个坝体结构的封闭性,强化土坝的防渗性能。
3 PE复合型土工膜防渗结构分析
3.1PE复合型土工膜规格
在选择PE复合型土工膜时,设计人员需要从多方面因素进行考虑与分析,具体涉及到下垫层平整度、材料拉应力耐受值以及材料弹性等等。在土工膜厚度设计方面,也需要考虑多方面因素,其中水利工程运行中的受压情况分析尤为重要,并且气候因素、水文因素等也在考虑范畴当中。此外,在土工膜铺设厚度设计过程中,还必须严格执行国家制定的规范标准。
3.2 PE复合型土工膜防渗体结构层分析
PE复合型土工膜防渗结构具有很强的层次性特点,究其原因,就在于坝体与库底的土层以细粒土为主,因此在施工过程中必须进行充分夯实,并将土工膜直接铺设在早坝体垫层上。在选择材料时,应该以砂砾石为主,按照20cm的厚度进行均匀的铺设,从而提高坝体防渗性能。在选择防护层方面,则应该有限考虑干砌石护面,按照超过30cm的厚度进行砌筑。针对此,该水库土坝的PE复合型土工膜可以直接进行覆盖,当然值得一提的是,在施工过程中应该将细粒土加设在坝底作为保护层,从而提高防渗工程的施工质量。
3.3库底铺设埋铺分析
坝前25m的范围内铺设150g/0.25mm的PE复合土工膜,离坝脚25m的库底应该按照1.5m深、坡度1:1、口宽3m的参数要求进行齿槽的开挖,并在槽内嵌入PE复合型土工膜,然后用壤土进行填筑并夯实。
4 PE复合型土工膜的铺设施工
4.1 PE复合土工膜的铺设方式
在铺设PE复合型土工膜的过程中,应该按照库底与坡面两部分进行操作,具体应该遵守以下流程要求:铺设PE复合型土工膜时首先在平底位置将4m窄幅向20m宽幅进行拼焊,然后以自上而下的顺序,与坝轴线垂直的方向进行铺设。坡面铺设确定坡面处理完成验收,按照丁字形,自堤顶向堤角的顺序,与堤轴线垂直的方向,缓慢的对坡脚齿槽外顶部与库底土工膜位置进行铺设,使二者连接到一起。库底铺设应该确定其开挖已经完成验收,沿齿槽外顶部位置向库内沿的顺序,与堤脚轴向垂直的方向进行缓慢铺设,直到库内25位置为止。
4.2 PE复合土工膜铺设技术要点
在土工膜铺设前,首先应该确定气候干燥,为拼接作业提供便利,并解决应力集中问题。在铺设过程中,应该选择波浪形松弛的方式,并按照1.5%控制富余度,土工膜摊开后应该在第一时间内拉开,确保坡面与土工膜吻合度达到要求,没有凸起褶皱现象。在铺设作业时,操作人员不允许穿着钉鞋,减少对土工膜的破坏,并及时修补已经损坏的土工膜。
4.3 PE复合土工膜的拼接技术要点
根据X水库实际情况,选择两布一膜与一布一膜PE复合土工膜。在连接过程中主要需要经历两个流程,即下、上层无纺织布的缝接,中层PE膜连接。无纺织布的缝接选择手提缝纫机、尼龙线进行双道缝接,按照10cm的参数要求设置搭接宽度。PE复合土工膜在焊接过程中,应该选择自动调温电热膜式双道塑料热合机。在拼接时需要严格控制焊接质量,并尽可能在厂内完成焊接,当然,处于施工便捷性的考虑,PE复合土工膜应该尽可能控制幅宽,且在施工现场进行的拼接,应该做好焊接质量的验收工作,基于此才能够保障防渗性能。
4.4 PE复合土工膜施工质量控制要点
PE复合土工膜的施工质量控制主要关注两个方面,即材料采购与质量控制。首先就材料采购来讲,在工程实践中技术与材料人员应该充分考虑现场实际情况,遵循谨慎性、经济性原则对材料进行合理选择,确保其尺寸等相关参数与工程要求相符合,并且还要注意对比各厂家生产质量,根据国家制定的土工膜质量标准来做好材料分析工作。在厂家选择时,还应该优先考虑生产规模较大,信誉良好的厂家,工程项目应该选择招投标的方式对符合要求的厂家进行选择,严格把控材料采购质量,从源头上提高材料采购水平,促使工程建设成本得到降低。其次,关于原材料材料控制问题,在施工前就应该做好产品合格相关证明材料的检查工作,并标注好材料性能及特点,根据PE复合土工膜的使用说明书,做好材料的检测与保管工作。如果材料验收不合格,则不能够投入到现场生产当中。
结束语
总而言之,随着水利工程建设数量与规模都有了很大的提升,水库运行所面临的风险也在不断增加。其中水库防渗技术一直都是业内非常关注的一个课题。其中PE复合型土工膜在水利工程土坝防渗中具有较高的应用价值。不可否认,当前水利工程中土坝防渗技术的发展依然存在一些问题,关于PE复合土工膜的应用水平也有待提升。针对此,我们必须结合工程实际情况,对该项技术的运用进行优化与调整,从而充分发挥PE复合土工膜的作用与价值,为提高水利工程土坝防渗性能,推动水利事业的建设与发展提供有力支持。
参考文献
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