垂直鋪膜在土壩防滲加固中的應(yīng)用

1、垂直鋪膜在土壩防滲加固中的應(yīng)用    摘要：以河北省張家口武家村水庫除險(xiǎn)加固工程施工為例，論述了垂直鋪塑在土壩防滲處理中的應(yīng)用，結(jié)合工程實(shí)際，詳細(xì)闡述了垂直鋪膜施工、質(zhì)量控制以及質(zhì)量檢測方法，對(duì)類似工程施工具有很好的指導(dǎo)意義。 關(guān)鍵詞：土工膜 ；垂直； 防滲 Abstract: in Hebei province Zhangjiakou Wu Jia Cun reservoir reinforcement project construction as an example, discusses the application of vertical p

2、lastic spreading in earth dam anti-seepage treatment, combined with engineering practice, describes in detail the vertical paving membrane construction, quality control and quality detection methods, for similar engineering construction has the very good instruction significance. Keywords: geomembra

3、ne anti-seepage; vertical; 中圖分類號(hào)：TL372+.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104（2013） 垂直鋪膜防滲加固技術(shù)是利用塑膜的良好防水性能，在壩體中形成連續(xù)、均質(zhì)、的防滲帷幕，其防滲性能比其它防滲措施的性能更優(yōu)越，并有較強(qiáng)的變形適應(yīng)能力。其基本的施工工藝是利用專門的開槽機(jī)械開挖成一定深度和寬度的溝槽，然后在溝槽內(nèi)鋪設(shè)土工膜，再按設(shè)計(jì)要求回填，形成以土工膜為主體的防滲體，以達(dá)到防滲的目的。 1.工程概況 張家口市尚義縣武家村水庫位于壩上高原區(qū)。壩址處河谷為一“U”形山谷，兩岸岸坡較緩，相對(duì)高差20-30m，壩址下游河床開闊平坦，是典型的壩上丘陵地貌。壩

4、址處河谷走向自東南向西北。右岸局部巖石裸露，坡度較緩。大壩填土以粉砂為主。心墻以粘土為主，局部為壤土。 垂直鋪膜用于大壩接高心墻，工程量為3855.6m2。本次設(shè)計(jì)按左輸水洞頂高程為107.75m，外緣寬度2.0m，右輸水洞洞身頂高程109.2m，外緣寬度2.4m，施工前，復(fù)核左、右輸水洞位置及頂高程，保證管身上部開槽鋪膜時(shí)，土工膜深入心墻深度不小于1.0m，與壩體防滲體完整銜接形成連續(xù)防滲體系，還應(yīng)控制開槽深度，避免影響輸水洞洞身安全和使用。 2.施工工藝 本工程施工難點(diǎn)為土壩垂直鋪土工膜施工， 其施工程序?yàn)闇?zhǔn)備工作、開槽、鋪設(shè)、拼接、質(zhì)量檢驗(yàn)和回填等工序。該工程采用往復(fù)式射流開槽機(jī)（WSK

5、-16）開槽，鋪設(shè)采用重力沉膜法，拼接采用搭接法，回填是垂直鋪塑防滲技術(shù)應(yīng)用的最后一道工序，土工膜入槽后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行膜側(cè)的填土，最長不得延遲12h，以免槽壁塌落。 2.1技術(shù)要求 土工膜采用單層聚乙烯土工膜（PE膜），膜厚0.5mm，土工膜鋪設(shè)時(shí)表層土內(nèi)不得含有石塊、石子、樹根等堅(jiān)硬物體。 2.2 施工工藝流程 施工工序基本工藝流程為：準(zhǔn)備工作一開槽一塑膜鋪設(shè)一拼接一質(zhì)量檢驗(yàn)一回填溝槽，工序中開溝造槽和鋪塑是垂直鋪膜的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。 2.3 開槽 該工程采用往復(fù)式射流開槽機(jī)（WSK-16）。該設(shè)備綜合了鋸、犁和射流沖擊的原理，集中了各類開槽機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，具有功率大、成槽速度快、整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、便于拆

6、裝、便于運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。它引用了鋸的切割作用、犁的翻土作用、高壓水（泥漿）的射流沖擊作用。該機(jī)擁有100余個(gè)射流噴嘴，出口流速達(dá)到20m/s,在鋸犁和射流的共同作用下而切開土體，由抽砂泵迅速吸出粗顆粒液體和沉碴，從而形式槽孔，同時(shí)由反循環(huán)水（泥漿）形成漿液，達(dá)到固壁作用。 2.4 鋪塑施工 水利工程中做垂直防滲用的土工膜一般為土工膜和復(fù)合土工膜，應(yīng)選擇對(duì)水質(zhì)無污染、抗老化，抗變形能力強(qiáng)及耐久性強(qiáng)的土工膜，本工程采用的聚乙烯土工膜滿足以上要求，聚乙烯土工膜又稱PE膜，PE膜屬于新型防滲材料，其性能明顯優(yōu)于其他材料。 鋪塑膜有兩種方法： （1） 順鋪法。即開槽滿足設(shè)計(jì)深度要求后，提起鋸桿把卷有符合設(shè)計(jì)

7、深度要求的塑料膜的鋪塑桿豎直固定在鋸桿上，塑膜隨著鋸桿一起下至槽底，隨鋸槽機(jī)前移將塑膜在槽內(nèi)展開，對(duì)設(shè)計(jì)鋪塑深度<8m的鋪塑施工適用此種鋪法。 （2）垂鋪法。鋪塑前首先將塑膜卷入鋪塑機(jī)卷筒上，保證塑膜平順，并將土工膜底卷起，用縫包機(jī)縫成幾個(gè)口袋狀，將加重桿插入其中，并在口袋中加滿土進(jìn)行壓重，當(dāng)鋪塑槽長度大于土工膜幅寬時(shí)，即可進(jìn)行垂直鋪塑，使土工膜沉入槽底部，土工膜深入不透水層要大于0.5m。 本工程據(jù)鋪塑深度和地質(zhì)情況采用了垂鋪法，土工膜深入不透水層1m。鋪膜工藝如下圖所示: 垂鋪法施工工藝 1-預(yù)留膜 2-泥漿槽孔3-土工膜4-重力卷筒 土工膜的鋪設(shè)應(yīng)注意以下事項(xiàng)： 鋪設(shè)應(yīng)在干燥和晴暖

8、天氣進(jìn)行；鋪設(shè)時(shí)不應(yīng)過緊，應(yīng)留足夠余幅（大約1.5%），以便拼接和適應(yīng)氣溫變化；鋪設(shè)時(shí)隨鋪隨壓，以防風(fēng)吹；接縫應(yīng)與最大拉力方向平行；施工時(shí)發(fā)現(xiàn)損傷，應(yīng)立時(shí)修補(bǔ)；應(yīng)密切注意防火，不得抽煙；施工人員應(yīng)穿無釘鞋或膠底鞋。 2.5 鋪塑槽回填 鋪塑槽回填是垂直鋪塑防滲技術(shù)應(yīng)用的最后一道工序，土工膜入槽后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行膜側(cè)的填土，最長不得延遲12h，以免槽壁坍塌。當(dāng)一段溝槽鋪塑完畢后，為防止槽壁坍塌，及時(shí)回填粉質(zhì)粘土或壤土。為了使槽底與塑膜接觸部位接合緊密，溝槽實(shí)行二次回填，首先為密封接頭在槽底lm左右深度回填粘土，然后繼續(xù)進(jìn)行上部回填，可以采用回填開挖出的土方。所有回填土料都不得含有石塊、磚頭等其他可能

9、損傷塑膜雜物。為了使溝槽回填土均勻密實(shí)，溝槽回填土距離溝槽頂部留出30-50cm的槽，并在槽內(nèi)灌水，使得回填土在水的作用下沉降密實(shí)。 3垂直鋪塑的施工質(zhì)量控制 垂直鋪塑的施工質(zhì)量主要控制成槽、鋪塑和槽孔回填三個(gè)環(huán)節(jié)。 3.1成槽質(zhì)量控制 （1）鋪塑槽應(yīng)嚴(yán)格控制成槽尺寸，縱向平面軸線誤差不超過l0cm，槽寬度控制在2040cm。 （2）實(shí)際開挖槽深應(yīng)超出設(shè)計(jì)深度l0cm。檢測方法：一是靠測繩探測，另一方法是通過測量開槽機(jī)桿臂的傾角來計(jì)算槽深。 （3）為了防止槽壁坍塌，回壁非常重要，應(yīng)控制槽內(nèi)泥漿比重，一般為1.11.5g/cm3，比重若過大，則無法鋪膜。比重若過小，則易塌槽。 3.2塑膜鋪設(shè)控制

10、 （1）塑膜質(zhì)量的控制。主要檢查塑膜的厚度、寬度和強(qiáng)度是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 （2）塑膜搭接控制。塑膜幅寬不夠時(shí)，一般采用搭接，搭接寬度為1.5m。塑膜插入深度控制。每隔50m探測一點(diǎn)。 （3）土工膜上端超出槽口平面50cm，以便固定或與土工膜搭接。 3.3槽孔回填料控制 回填的土料應(yīng)選用干凈的粉質(zhì)粘土或壤土。當(dāng)塑膜鋪設(shè)后要及時(shí)回填lm左右，以固定塑膜下端，防止塑膜上浮。然后溝槽開挖土（應(yīng)無有棱角的土塊和石塊）自然下落填槽，不得振搗。 4.施工質(zhì)量檢測 垂直防滲鋪膜屬隱蔽工程，其施工質(zhì)量應(yīng)貫穿在整個(gè)施工的全過程，尤其對(duì)關(guān)鍵工序，如開槽、鋪膜的深度，搭接寬度，鋪塑槽回填土土料的含水量、土質(zhì)的物理性能都須經(jīng)常檢測，垂直防滲鋪膜施工完成后，對(duì)塑膜鋪設(shè)質(zhì)量進(jìn)行必要的檢驗(yàn)。 4.1探坑開挖檢驗(yàn) 鋪塑槽回填土沉降穩(wěn)定后，隨機(jī)在指定位置開挖探坑，深度2.5m，主要檢查、檢測塑膜平整度和完好度以及回填土干容重。 4.2定水頭、定流量群孔注水檢測 垂直鋪塑工程完成后，采用“圍堰法”或“孔內(nèi)注水法”模擬設(shè)計(jì)行洪水位，利用觀測孔對(duì)堤身內(nèi)防滲帷幕上下游進(jìn)行水位觀