复合防渗工程范文（精选10篇）
复合防渗工程 第1篇
1 复合土工膜防渗加固方案
复合土工膜在应用过程中拥有其独特的施工步骤。考虑到沥青混凝土斜墙是高坝中重要的防渗部分, 因此主要对沥青混凝土斜墙面进行相应的复合土工膜铺设。
2 加固防渗体基础
在高坝的使用过程中, 常会出现上游坝坡变形的情况, 从而导致坝体的稳固性降低, 影响高坝的功能发挥。因此, 首先要对沥青混凝土下方进行必要的灌浆加固。具体的灌浆范围是坝底向上的7m高度, 平行方向的4m左右范围内。如果这个范围内的坝体曾经受到过维护, 所灌注的深度要相应的增加, 直至将堆石灌满。对于每个钻孔之间的距离也有标准的规定, 必须保持在2.0m的距离。考虑到成本的投入和材料的功效, 多数的灌注材料都选用石头和水泥混合后的砂浆。
3 平整清洗沥青混凝土斜墙
施工人员在混凝土的施工中要注意对垫层的应用, 为了保证施工的顺利进行, 要保持未施工面的整洁性, 同时也要注意土坝的加固处理, 土坝在使用过程中会出现一些裂缝的问题, 对其进行处理才能够防止渗漏的现象。如果裂缝比较严重的话, 要利用混凝土进行二次的填充, 这样可以防止裂缝的扩大, 然后在对施工面进行平整的处理。然后在土坝的表面涂抹上一层防水层, 这样可以提高土坝的质量, 防止出现渗水的情况, 导致坝体的不稳定。
4 铺设复合土工膜
施工人员在施工过程中要注意对复合土工膜的选择, 在进行铺设之前要保持铺设面的整洁度。然后在对复合土工模进行检验, 看其是否符合施工的实际标准, 在施工的过程中我们可以根据相关的资料确定复合土工膜能否对土坝有加固的作用。复合土工膜相对于其他的加固材料来说更经济, 能够有效的节约施工的成本, 同时还能够保证混凝土施工的稳定性和质量, 为水利工程的建设提供了基本的保障。通过复合土工模的实验我们可以知道, 它能够对土坝起到很好的加固作用, 能够直接起到隔离水的作用, 防止渗流的裂缝的出现。
5 复合土工膜之间的搭接
搭接的质量控制模的强度, 据规范要求, 膜的接缝强度要求达到母材的85%以上, 复合土工膜是由一模两布合成的, 膜一般是焊接相连。但缝接时, 布比膜长。当复合土工膜受拉时, 膜先受力, 布不能同时作用, 搭接处的受拉强度比材料本身强度小, 满足不了规范要求。经试验研究采用胶液交叉搭接, 先用TBJ-929-1土工布胶, 将底部的布与布相搭接;然后用TMJ-929-1膜胶, 将中间的膜与膜胶接;最后用TMJ-929-1土工布胶, 将上层的布与布相搭接, 形成整体的胶粘搭接方式, 搭接宽度为10cm, 在受拉时, 布与膜能同时受力, 其搭接处强度能达到复合土工膜材料强度85%以上, 满足规范要求 (见图1) 。
6 混凝土保护层
由于高坝所处的地理位置非常容易受到激烈的水流冲刷和风力侵蚀, 因此, 为了更好的延长高坝的使用寿命, 对坝体进行相应的保护层设置是十分必要的。一般保护层的主要原材料选择都是混泥土, 因为其具有造价低, 操作难度低, 强度高的特点。混凝土与复合土工膜的黏性都比较强, 把混凝土覆盖在复合土工膜之上可以完美的形成一个有机的整体, 大大增强了高坝的稳定性和抗滑性, 混凝土的厚度以15cm为最佳, 这样既可以起到很好的保护作用, 又不会增加坝体的负担。另外, 还要注意, 混凝土与复合土工膜之间的粘结力的强度, 在正式铺设之前应该进行相应的实验。
7 两岸岸坡处理
为防止绕坝渗漏, 对位于正常蓄水位以下两岸岩体的节理裂隙, 做防渗处理, 采用喷射水泥砂浆的方法, 喷射厚约3cm水泥砂浆封闭进口渗漏通道。为保护新修的防渗面板不受破坏, 对两岸不稳定的危岩事先进行清除, 形成两岸稳定的边坡。
结束语
复合土工膜作为一种新型防渗材料已在水利水电工程中得到了广泛应用, 在坝工建设领域, 复合土工膜作为防渗体大有取代传统的粘土心墙及粘土斜墙等土石堤、坝防渗体的趋势。本文针对复合土工膜防渗体在高土石坝应用中的若干问题进行了系统的研究, 并获得了相应的研究成果。
参考文献
[1]高大水, 汪琦华, 左宏声, 陈来发.卢村水库黏土心墙坝安全评价与加固[J].中国水利, 2011 (16) .
[2]石怀兰, 周红枚.复合土工膜在呼图壁青年渠首改造工程中的应用[J].新疆水利, 2010 (4) .
复合防渗工程 第2篇
关键词土工合成材料；复合土工膜；防渗；设计与施工
中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)012-0141-02
1复合土工膜坝体防渗设计
复合土工膜在坝体防渗设计中的功能不同决定了防渗结构类型的不同，进而导致膜的受力和变形也有所不同，具体情况见表1。在设计中需根据工程总体设计要求和当地水文气象、地形地貌、水文地质等自然条件，结合复合土工膜不同防渗类型的适用条件和优缺点， 经过充分论证确定防渗工程的規模、形式和材料。
1）应用范围比较。前置土工膜宜为独立防渗，一般不与粘性防渗材料联合防渗，其原因在于：若膜后填筑粘性土或透水性弱的土，土石坝的坝坡需放缓从而会增加投资；同时，当上游水位骤降时通过膜缺陷的水体不易迅速排出，膜受到反向渗压作用易发生失稳，否则需要设置专门的排水设施。但部分坝体整治项目也可在满足防渗、坝坡渗流稳定和护坡抗滑稳定的情况下，作为均质土坝的联合防渗整治或作为水库加高部分的防渗而与原防渗斜墙连接。
中置土工膜可与其它防渗材料联合防渗。对于存在缺陷的防渗土料，若单独作为防渗体，其渗透稳定性令人担忧；若用土工膜单独防渗，其在施工及运行期难免会产生缺陷，防渗有效性没有保障。因此在心墙防渗土料的上游面设置复合土工膜，两者联合组成防渗系统， 就提高了坝体防渗效率或降低了局部失效的风险。
2）变形特性比较。前置土工膜一般在坝体填筑至坝顶时再铺膜，此时坝体大部分的竖向位移已经完成，土工膜主要随蓄水引起的坝体位移变形。复合土工膜一般能够承受平均拉伸变形，但在坝基及岸坡锚固端，由于刚性锚固和巨大的水压力作用，该处与坝体之间较大的相对位移只是在膜的很小区域内产生变形，此处的膜变形最易超出其承受能力。因此，前置土工膜最易在水库蓄水后坝体向下游位移时、锚固在地基及岸坡处产生破坏。
中置土工膜的铺设随坝体填筑同步上升。由于碾压施工的需要，土工膜常承“之”字形上升，两岸同样要锚固在基岩岸坡中。此时，复合土工膜不仅承受由于坝体填筑产生的竖向位移，还要承受蓄水后坝体产生的水平位移，在两端岸坡及地基锚固处，其局部拉伸变形量更大，是设计处理的关键部位。
3）选膜与铺膜原则。复合土工膜是以适应结构较大位移而不是以自身的强度抵御破坏，膜在坝体内的变形主要受制于坝体结构的位移，其本身对限制位移的作用很小；膜的破坏主要在于刚性锚固部位产生局部很大的变形而使膜内产生很大拉力，从而容易造成破坏。因此，选择膜的类型时应注重膜的拉伸率，而不仅仅是膜的抗拉强度 保证土工膜在坝体防渗中安全有效，应从提高坝体结构的变形模量和增强土工膜的适应变形的能力两方面人手提高坝体结构的变形模量，主要从颗粒的岩性、颗粒形状、颗粒级配及优化碾压参数等方面着手；增强土工膜适应变形的能力主要在于寻求更能吸收坝体变形的铺设机制及铺设工艺。对于与地基和岸坡的锚固端，一般选用单层且厚度较其它部位稍厚的土工膜，不仅有利于土工膜与其相邻防渗材料的结合，同时厚膜也增大了锚固端土工膜抵御局部较大的拉伸与顶胀组合变形的能力。
4）防渗体结构设计。复合土工膜防渗体结构由基面或垫层、复合土工膜、保护层、块石或混凝土护坡共四层组成， 结构设计可根据工程具体情况参考《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》和《聚乙烯土工膜防渗工程技术规范》进行为防止复合土工膜表面受损和提高抗滑稳定，土工膜铺设基面或垫层需根据具体情况确定相应的垫层类型，如在堆石体中铺设土工膜，其两侧的保护层必须按一定的过渡规则来确定各过渡层的厚度和粒径级配，且必须保证土工膜两侧在排水时的渗流稳定，对于前置土工膜还必须校核上层保护层的抗滑稳定。护坡设计要考虑风浪压力及水流冲刷力的联合作用，一般采用干砌大块石护面。土工膜与刚性锚固处由于局部部位产生很大的变形而成为设计的关键，必须精心设计。
2复合土工膜防渗体施工
1）铺设基面或垫层施工。基面或垫层施工是确保防渗效果的关键环节，一定要按设计要求清理好，务必将尖石、树根等杂物彻底清除干净，且不允许有局部凹凸现象，清理好的基面要用夯锤或夯板夯紧，使之密实平整。对于前置土工膜要先按设计断面进行削坡处理，然后铺垫细粒料，并用拍板或滚筒压实整平；对于中置复合土工膜，由于土工膜与两侧的坝体同步上升，施工难度较大，务必保证土工膜两侧有足够的保护层，如两侧的保护层厚度较大，可采用骑缝碾压。
2）复合土工膜的铺设和连接施工。复合土工膜融合土工织物和土工薄膜的优势，成为目前水利建设中运用最多的土工合成材料之一，其铺设也要考虑两种材料各自的特性，采用不同的连接施工方法来保证两者各自的施工质量及两者的联合作用。复合土工膜主要靠自身来适应坝体的变形，而不是靠强度来抵御坝体的变形，因此在施工中应考虑设置均匀的折皱，使土工膜自身有一定的松紧度，能在施工中产生弹性极限变形的同时有一定的扩展空间适应坝体变形。同时要求土工膜与地 基、垫层接触面吻合平整，防止因土工膜折皱而形成渗水通道。
复合土工膜施工一般采用分段施工及流水作业的方法进行。前置土工膜从上至下铺设（但在工期较紧的情况下，也可考虑从下向上进行施工），中置土工膜则必须与坝体填筑同步上升，水平铺盖由坡脚向铺盖首端铺设。
复合土工膜是兼土工织物透水性和土工薄膜防渗联合效用的土工合成材料，要保证两种材料组合效用，最关键的环节是保证接缝的施工质量。土工织物的连接方式有搭接、缝接、 钉接和粘接；而土工薄膜的连接施工有粘接、焊接以及硫化法。在具体的工程实践中采用哪种连接方式应根据不同的防渗要求和所选用的土工膜的特性进行合理的选择。例如，冶勒水电站施工围堰采用了中置土工膜与碎石土联合防渗，选用的两布一膜、膜布不分离的复合土工膜，膜厚仅为0.3mm，故采用了布膜一起粘接的连接方式；而主坝体的防渗铺盖则选用了薄膜厚度达1.0mm的两布一膜、布膜分离的复合土工膜，故选用膜焊布缝连接施工方法。
防渗薄膜与周边边界的连接处理，要求连接紧密，以封堵渗流人口、截断侧向的渗漏路径；防止渗水进入土工膜底面而形成水泡，以及在库水位骤降时胀破土工膜。因此，施工时要在地基和岸坡开挖锚固槽并将土工膜埋人槽内。对于有覆盖层的河床，如果基岩埋深较浅一般需开挖至岩基，然后浇筑混凝土底座来锚固土工膜或直接将土工膜埋人混凝土底座内；如果基岩埋深较大，一般采用铺设土工膜铺盖的方式防渗；对于不透水粘性土地基则可采用直接开挖锚固槽，埋入土工膜后回填粘土即可。
3）保护层及护坡施工。为确保复合土工膜的施工质量，还必须确保保护层及护坡的施工质量。保护层的厚度和粒径大小需根据不同的土工膜而定，但一般靠近土工膜10cm厚的保护层土料一定要过筛且不允许有大粒径土料，保护层土料一定要用夯打密实，并随时取样检验。回填保护层及人工砌筑块石护坡时，一定要注意施工保护以免撞破土工膜在块石护坡下面，需铺填一定厚度的碎石或砾石垫层，以防止因水位变化、风浪等因素淘刷土料保护层；同时要求护坡石块紧密嵌固，所有空隙均用小块石充填。
3结语
复合防渗工程 第3篇
1 复合土工膜防渗加固的方案
在高坝的防渗加固施工中, 应用复合土工膜技术的施工步骤, 是和其他技术又所不同的, 这一技术的施工步骤比较独特。 在高坝施工中要应用到沥青混凝土, 主要是在斜墙上应用, , 这也是最重要的防渗施工部分, 所以要对这个部位的沥青混凝土进行施工, 铺设复合土工膜, 让沥青混凝土能有较好高的强度。
2 加固防渗体的基础
水利工程中的高坝在投入使用的时候, 上游坝坡出现变形情况是时常发生的一种现象, 这会使高坝体结构的稳固性极大地下降, 高坝功能也不能正常发挥出来。 解决这一问题的时候应该先将沥青混凝土进行灌浆加固, 主要是对其下方部位进行加固, 在灌浆的时候也是有一定范围限制的, 要从坝底往上7m高度左右的位置, 以及水平方向4m范围区间, 要是对这个范围内的坝体进行的维护施工, 那么灌浆深度也要依据之前维护的情况去定, 增加相应的附加深度, 要确保坝体能够灌满浆液。 此外, 所有钻孔间隔的距离也要遵循相应的规定, 最好的间距距离为2m左右, 多数的灌浆材料都是石头和普通的水泥相互混合而成, 这样的混合砂浆材料不用投入过多的成本, 还能够节省其他的材料, 让材料能得到充分的利用。
3 沥青混凝土斜墙的平整清洗
在高坝结构的混凝土施工中, 施工人员应该充分利用到垫层, 这样能让施工质量有一定的保证。 在坝体还没有正式施工的时候, 要对其平面进行清洁处理, 保证一定的平整性。 在对坝体进行加固处理的时候, 要特别注意裂缝现象的发生, 如果出现了裂缝问题, 那就要采取有效的措施, 让其渗漏现象得以控制。 要是坝体的裂缝现象过于重要的话, 就要利用混凝土对其进行二次填充, 这样做能对坝体裂缝现象的扩大进行控制, 还能保证施工年的平整性, 如果有必要的话要再对平整性进行处理。 还可以将防水层给均匀滴涂抹到坝体表面上, 这样能使高坝的质量更好, 不会再有渗水现象出现, 让坝体稳定性有一定的保证。
4 铺设复合土工膜
施工人员在施工过程中要注意对复合土工膜的选择在进行铺设之前要保持铺设面的整洁度。 然后在对复合土工模进行检验看其是否符合施工的实际标淮在施工的过程中我们可以根据相关的资料确定复合土工膜能否对土坝有加固的作用。 复合土工膜相对于其他的加固材料来说更经济能够有效的节约施工的成本同时还能够保证混凝土施工的稳定性和质量为水利工程的建设提供了基本的保障。 通过复合土工模的实验我们可以知道启能够对土坝起到很好的加固作用能够直接起到隔离水的作用, 防止渗流的裂缝的出现。
5 复合土工膜之间的搭接
搭接的质量控制模的强度据规范要求膜的接缝强度要求达到母材的85%以上复合土工膜是由一模两布合成的膜一般是焊接相连。 但缝接时布比膜长。 当复合土工膜受拉时膜先受力布不能同时作用搭接处的受拉强度比材料本身强度小满足不了规范要求二经试验研究采用胶液交叉搭接先用TBJ - 929- 1 土工布胶将底部的布与布相搭接然后用TMJ - 929- 1 膜胶将中间的膜与膜胶接最后用TMJ - 929- 1 土工布胶将上层的布与布相搭接形成整体的胶粘搭接方式措接宽度为10cm在受拉时布与膜能同时受力其搭接处强度能达到复合土工膜材料强度85%以上满足规范要求 (见图1)
6 施工操作过程控制及质量检测
工程复合土工膜铺设按照施工组织设计进行。 施工人员要求穿平底布鞋或软胶底鞋进行铺设, 严禁穿钉鞋以防踩坏土工膜, 做到随铺随压, 复合土工膜铺设要与保护层铺设相协调。 复合土工膜焊缝质量是拼接关键, 在施工中我们加强了接缝检测, 检测方法采用现场充水法检漏。 对于虚焊、漏焊的接缝应及时进行补焊, 并对补焊部位进行充水检测, 直至验收合格后, 才可以进行下道工序。
7 混凝土保护层
由于高坝所处的地理位置非常容易受到激烈的水流冲刷和风力侵蚀因此为了更好的延长高坝的使用寿命对坝体进行相应的保护层设置是十分必要的。 一般保护层的主要原材料选择都是混泥土因为其具有造价低操作难度低强度高的特点。 混凝土与复合土工膜的钻性都比较强把混凝土覆盖在复合土工膜之上可以完美的形成一个有机的整体大大增强了高坝的稳定性和抗滑性混凝土的厚度以15cm为最佳这样既可以起到很好的保护作用汉不会增加坝体的负担;另外还要注意混凝土与复合土工膜之间的粘结力的强度在正式铺设之前应该进行相应的实验。
8 处理两岸岸坡
为了使绕坝渗漏问题得到有效的控制, 就要对水利水电工程两岸的岩体的节理裂缝采取有效的防渗措施进行处理, 因为其在位于正常蓄水位以下。 喷射水泥砂浆的方法是经常使用的方法, 3cm绩射厚度的范围值, 进口渗的通道被水泥砂浆封闭。 将形成两岸稳定的边坡清除能够对两岸新修的防渗面板的不受破坏做有效的保证。
结束语
总而言之, 水利水电工程的施工建设中, 符合土工膜被广泛的应用, 其是一种新型防渗材料, 因为其具有较多的优势所在, 因此将传统预防水利水电工程渗漏的方式替代, 并取得了较好的效果, 提高了水利水电工程的质量, 从而延长了工程的使用寿命, 有利于促进水利水电工程事业的进一步发展。
参考文献
[1]赵仕勇.浅析防渗复合土工膜应用中的注意事项[J].广东科技, 2013 (24) .
[2]刘庆胜.复合土工膜在汾河灌区渠道防渗中的应用[J].山西科技, 2009 (6) .
[3]韩云涛.复合土工膜用于堤坝防渗应注意的问题[J].民营科技, 2013 (10) .
如何控制水利工程防渗施工 第4篇
[关键词]水利工程；防渗施工；方法；探讨
前 言
在我国，水利工程的施工有着悠久的历史，从遥远的秦朝就有著名的水利工程。在我国建国以后，特别是最近的二十多年中，我国连续修建了很多著名的水利工程，闻名世界的三峡工程就是其中之一。在我国多年的水利工程施工中，我国的水利工程修建者们积累了大量的经验。特别是对于防渗处理的施工，以下就是我国目前的防身处理的方法。
1、对于防渗墙类型和特点的探讨
1.1对于多头深层搅拌水泥土成墙工艺的探讨
多头深层搅拌桩机一次多头钻进,把水泥浆喷入土体并搅拌,使土体与水泥浆液混合固结成一组水泥土桩,桩与桩搭接形成水泥土防渗墙,目前最大成墙深度为22m,水泥土渗透系数<10cm/s,抗压强度>0.3MPa。其优点是施工简便、无泥浆污染、造价较低,适用于粘土、砂土、淤泥和砂砾层(砂砾直径小于5cm)。实践证明,多头深层搅拌水泥土防渗墙防渗效果明显,在地下防渗工程中质量可靠,投资最经济、最有效,具有一定发展前景。
1.2对于射水法成墙工艺的探讨
射水法成墙设备主要由造孔机、混凝土搅拌机和浇筑机组成。利用造孔机成型器内的喷嘴,射出高速水流来切割土层,成型器上下运动切割修整孔壁,采用泥浆护壁,正循环或反循环出渣。槽孔形成后,浇筑水下混凝土或塑性混凝土,形成薄壁防渗墙。成墙厚度为0.22-0.45m,深度可达30m.成墙垂直精度可达1/300,适应于粘土、砂土和粒径小于100mm的砂砾石地层。
1.3对于薄型抓斗成墙工艺的探讨
采用斗宽为0.3m的薄型抓斗挖土开槽,泥浆护壁,浇筑塑性混凝土或用自凝灰浆形成薄壁防渗墙,最大成墙深度可达40m。适用于粘土、砂土及卵石和砂砾的含量与粒径在一定范围内的土层。
1.4对于链斗法成墙工艺的探讨
由链斗式开槽机排桩上的旋转链斗取土,同时将斜放的排桩下放到成墙深度,开槽机前进开挖沟槽,并采用泥浆护壁,其浇筑混凝土方法类似锯槽法。链斗式开槽机的开槽宽度为16-50cm,深度可达10-15m。适应于粘土、砂土和粒径小于槽厚的、含量小于30%的砂砾石地层。
1.5对于锯槽法成墙工艺的探讨
在先导孔中,锯槽机的刀杆以一定的倾角一边作上下往复切割运动,一边以0.8-1.5m/h的速度(根据地层状况)向前移动开槽;被锯切割下来的土体可由反循环或正循环方式的排渣系统排出槽外,并采用泥浆护壁。浇筑塑性混凝土,形成宽度为0.2-0.3m的防渗墙体。锯槽机以不同规格的刀杆進行组合,开槽宽度可达0.2-0.5m、深度达到40m。锯槽法的优点是连续成槽、工效高、墙体连续、质量好,并且成墙深,适应于粘土、砂土和卵石粒径小于100mm的砂砾石地层;还可以采用自凝灰浆、固化灰浆形成不同强度和抗渗指标的防渗墙。
2、对于灌浆类型和特点的讨论
2.1对于土坝坝体劈裂灌浆的讨论
土坝坝体劈裂式灌浆是运用坝体应力分布规律,用一定的灌浆压力,将坝体沿坝轴线方向劈裂,同时灌注合适的泥浆,形成铅直连续的防渗泥墙,从而堵塞漏洞、裂缝或切断软弱层,提高坝体的防渗能力,并通过浆、坝互压和湿陷,使坝体内部应力重分布,提高坝体变形稳定性。针对裂缝的局部灌浆,在可能有裂缝的区域,均匀布置类似固结灌浆的灌浆孔群;对坝体施工质量差,甚至出现上下游贯通的横缝,一般应做全线的劈裂灌浆。
2.2对于卵砾石层防渗帷幕灌浆的探讨
卵砾石层的防渗帷幕灌浆大都采用粘土为主加少量水泥的混合浆液进行灌注。卵砾石层灌浆难以形成自立的钻孔,故常采用套阀式灌浆、循环钻灌阀跟管灌浆、打管灌浆的方法。因受地质条件的限制,不能有效控制浆液的填充范围,为达到相对较高的防渗标准,常需采用3排以上的灌浆孔。目前较少采用该方法,仅用于当灌浆作为补充勘探的手段,同时兼顾防渗处理,可以更加准确地针对发生集中渗漏的地点,通过少量的灌浆使问题得到解决。
2.3对于高压喷射灌浆的探讨
高压喷射灌浆防渗是借助于高压水泥浆液射流冲击破坏被灌地层结构,使水泥浆液与被灌地层土颗粒掺混,形成壁状固结体而起防渗作用。根据被灌地层结构和防渗要求不同,又分为定喷、摆喷和旋喷。高压喷射灌浆防渗处理的优点是:设备简单、工效高、料源广、造价低,搭接防渗的效果好。缺点是:机具较多、对地质条件的要求较高,控制不好易在较大(>200mm)颗粒背后形成漏喷现象。
2.4对于控制性灌浆的探讨
控制性灌浆是近年来提出的一种改进型灌浆工艺,是对传统灌浆工艺的一种调整,通过控制浆液压力和流量,在保证质量和效果的前提下,有效控制灌浆范围,节约时间和投资。
结语
在目前的我国，在我国社会主义的发展速度不断加快和我国的经济建设的力度不断加大的情况下，水利施工的修建和应用将会越来越多的出现在我们实际的生活当中，为我们大家做出贡献。所以，我们有必要研究水利工程的防身处理技术，这样做做可以更进一步的发展我国的水利工程建设。还有，对于水利工程的防身处理技术的研究可以更进一步的缩小与国外同行之间的差距，为我国的水利工程的整体建设贡献一份力量。所以，我们一定要坚定不移的在水利工程应用现有的防身处理技术，另外也要加强对于新技术的研究。只有这样，才能更进一步的促进我国的水利工程建设的发展，为我国的人民生活水平的提高和现代化建设做出更多的努力。
参考文献
[1]孙献忠.大力推进依法行政 规范水利工程建设管理[J].中国水利,2001.
[2]陈雷.加强四项措施完善水利工程建设的管理[J].中国审计,2004.
复合防渗工程 第5篇
1 复合土工膜施工工序
1.1 焊接试验
焊接试验是确定施工组合特性参数的重要保障性措施, 应选用幅度大于5m, 一布一膜 (300g/m2) 的复合土工膜进行焊接试验。土工膜必须敷设平整、舒展, 且在焊接过程中环境温度宜在5~35℃进行。按照上游膜面压下游膜面进行焊接土工布预留 (预留搭接宽度不小于10cm) , 带预留搭接的复合土工膜膜面平缓舒展整理后, 从上到小施焊接进行试验。要根据工程实际情况合理选择焊接施工工艺参数, 严格按照300℃对应1.5m/min行走速度、320℃对应2.0m/min行走速度、340℃对应2.5m/min行走速度进行复合土工膜焊接试验质量控制, 同时在焊接试验全过程中要加强质量外观和焊接质量检测, 以合理确定与工程实际相匹配的优化组合参数, 以满足工程现场施工工效和质量控制等多重技术质量标准要求。
1.2 施工前的准备
优选各项技术指标均满足规范和设计要求且经过焊接试验的复合土工膜产品。要对渠道底部、堤坡等部位进行清理和平整场地, 要按照要求清除一切存在尖角的杂物和结构体, 有阴阳角时, 应采取修圆处理且圆角半径应控制在0.5m以上;对于欠坡部位应进行回填夯实处理、富坡部位应进行削坡挖平处理, 挖好土工膜锚固沟。对于地下水位较高的局部地区, 宜采用砂石反滤进行导水处理[2]。场地清除、平整处理待工程监理现场验收合格后, 方能进行进入下一步复合土工膜的铺设施工。为了确保复合土工膜的现场施工质量和防渗效果, 在进行土工膜裁剪和拼接过程中, 应尽量采用幅度宽、拼接量少、预留量足的土工膜。
1.3 复合土工膜的铺设施工
按照铺膜→缝合底层→缝合面层→接缝检测的施工工艺进行复合土工膜的铺设施工。
在施工准备工作完成且经监理验收合格后, 优选温暖天气进行施工。结合施工区的工程特性, 综合考虑裁剪合理、接缝少、铺设和拼接施工便捷等因素来合理确定铺设方向。有且对于接缝, 应避开弯角等特殊部位, 合理设计在平面位置。在铺膜过程中, 应按照平行或垂直于渠道坡度线方向从下游往上游依次将土工膜铺开, 宜在纵、横方向预留1.5%的松弛度确保土工膜运行过程中具有较好的延展性。合理根据渠段材料选择施工工艺:对于土渠渠段, 应按要求先进行洒水至潮湿后才进行土工膜铺设, 确保复合土工膜与渠道基础具有良好的结合性能;对于砌石渠道, 则宜采用含2.0% (水泥重) SBC120胶粘剂的水泥胶将复合土工膜与渠道基础进行有效粘接。应根据施工技术水平合理确定复合土工膜的每日工作量, 不可过多铺设, 应尽量做到边铺膜边衬砌的施工质量控制工艺, 避免土工膜长时间暴露在外部引起老化或意外破损问题发生。拼接缝合按照对搭→折叠底布→缝合→检查→拉平→折边→验收等工艺进行, 确保无纺织布缝合具有较高质量水平。在焊膜过程中, 焊缝搭接宽度应控制在10cm以上, 同时要确保基底表面干燥, 含水率应控制在15%以下且需采用干纱布进行擦干处理。在焊接后, 应采用目测法、充气法 (打压0.08Mpa, 静观5min) 、充水法 (用0.05Mpa~0.1Mpa压力水针注入彩色水, 稳定1min) , 检查焊缝质量。待施工单位自检合格后, 准备相关资料提交并配合监理、业主和设计等完成逐段抽检签证工作。如出现虚焊、漏焊等问题, 应及时采取补焊措施, 并按照要求采用充气法或充水法进行检测, 直到验收合格后方可进入下一道施工工序。
1.4 垫层和混凝土防护块的铺设
在复合土工膜铺设完成后, 宜根据设计要求在上面均匀铺设40cm砂砾石垫层, 并在找平压实处理后现浇10cm后的混凝土块。在施工过程中, 复合土工膜、垫层和混凝土防护块等施工工序应紧密衔接, 不允许土工膜铺设后长期暴露在外受风吹日晒或意外破坏。
2 复合土工膜施工质量控制
复合土工膜铺设质量直接影响到农村渠道的防渗加固处理效果, 因此要从复合土工膜采购环节、施工全过程、接缝质量检测等方面做好各环节的质量检查检测工作。
2.1 施工原材料的质量控制
在复合土工膜采购过程中, 要根据工程特性、设计和相关监测试验要求, 优选与工程实际相匹配、性能优越的复合土工膜产品。要认真做好复合土工膜进场检查检测工作, 进场的复合土工膜产品必须具备完整的合格证书、性能指标和使用说明书, 并经抽检满足工程需求后, 方能进入工程现场用于施工。
2.2 施工全过程的质量控制
复合土工膜在铺设过程中, 应严格按照设计、施工组织设计和监理工程师批准的施工工艺方法和技术措施进行铺设施工。应要求施工人员在铺设过程中必须穿平底布鞋或软胶底鞋, 并根据施工技术水平合理做好施工组织设计, 做到随铺、随焊接、随压。要根据施工部位合理确定铺盖长度, 同时要做好土工膜同其他构建物间衔接触部位的连接;要保证铺盖下地基土具备足够的密实度以满足施工实际需求。要做好复合土工膜铺设前的各项准备和试验工作。要加强土工膜焊缝质量的过程动态监控: (1) 目测法。应仔细观察复合土工膜焊缝连接带有否存在漏接、烫损、褶皱等问题, 如有应及时采取补焊等补救措施; (2) 现场充气 (充水) 检漏法。采用充气法进行焊缝质量检测时, 焊缝为双条其间留应保持在10cm以上的空腔, 将待测段两端封死后, 插入0.08MPa气针进行充气并静观真空表5min, 如气压没有发生下降, 则表明不存在泄漏问题, 焊缝质量合格, 否则需要认真查找漏气原因并采取相应措施进行及时修补处理。充水法应采用0.05Mpa~0.1Mpa压力水针注入彩色水, 并稳定1min观察, 如没出现渗漏则表明焊缝质量合格, 否则需要认真查找渗漏原因并采取相应措施进行及时修补处理。另外, 在复合土工膜铺设和土方回填全过程中, 应根据施工现场情况动态检查土工膜的平整度、褶皱、漏缝、焊缝脱裂等问题, 及时发现可能存在的质量问题并及时补救。
2.3 接缝质量检测
接缝施工质量检测应按照施工全过程动态检查配合铺设后抽样检测, 按照每约500m取一试件的要求进行抽样检查, 认真做好拉伸强度试验检测, 确保强度要求不低于母材的80%, 且试样断裂不应在接缝处, 否则接缝不满足质量要求。
3 结束语
复合土工膜作为农村渠道防渗加固处理的一种新型材料, 能够有效解决渠道渗漏、冻胀、滑落等问题, 且防渗加固方案切合可行、经济合理、防渗效果较好。复合土工膜对渠道防渗加固改造, 具有较大的经济效益和很好的推广使用价值。
参考文献
[1]李锋, 费小霞, 李华.中国建复合土工膜用于水利工程渠道防渗的施工质量控制[J].河南水利与南水北调, 2010 (1) :49-50.
复合防渗工程 第6篇
1复合土工膜应用要求
从施工实践的角度出发,针对复合土工膜的应用要求主要分为了设计要求与工艺要求等两个方面。
在设计要求方面:复合土工膜的具体设计既需要满足其自身的使用要求,同时还要形成与原有坝体(渠道)的有效联合,为此在实际的施工过程中往往根据不同的坝体情况来进行实际设计。从宏观的角度来看,其大致可以分为组成设计、规格设计、厚度设计、上下垫土层设计等四大部分。在组成设计方面,一般采用“两布一膜”的方式来进行,即采用布袋与PE复合防渗膜来进行搭配组合进而在保障了防渗的基础上能够提供更高的应力支撑;在规格设计方面则需要根据坝体的实际截面大小来进行确定,往往采用矩形或者正方形来进行布局规划,长宽比一般不超过1∶1.5,同时规划的规格面积应于坝体横截面相适宜,在标准规格模式下以截面面积的1/4-1/6为宜。在厚度设计方面则需要配合上下垫土层规划来进行有效完成,在一般施工中由于存在旧有坝体土质联合等问题下方垫土层相对较薄,此种情况的总体厚度设计则不宜超过15cm,而当坝体土层条件严峻需要较厚的下层垫土层或者防渗要求相对较高时,则可以适当增加至25cm以内,值得注意的是上垫土层不得超过10cm,否则会形成对复合土工膜的压迫,进而降低其防渗效果。
在施工要求方面:在相关的设计完成后,需要根据设计布局来进行具体的施工。施工的过程则需要对具体的选材以及施工进行明确的要求限定。在选材要求方面,复合土工膜应该采用无纺土工织物来进行加工,同时利用复合土工膜的绝对密度代替其防渗系数来进行简单评价,就一般的防渗需求而言其绝对密度不得低于550g/m2,而最佳的防渗施工则要求该数值应该在620以上。除此之外,为了保障具体的防渗效果,复合土工防渗膜还应该兼具厚度达标(≥3mm)、强度达标(≤6k N/m)、裁口毛糙度达标等。在施工要求方面:首先,复合土工膜施工坡度应该与原坝体坡度相一致,并在平整旧有土体的基础上进行施工;其次,施工过程中应该采用成块铺设的方式来进行,其规格与厚度严格按照设计参数来执行,并保障施工块之间的有效联合;最后,施工过程中避免粒径较大的砂石存在,同时应该在铺设复合土工膜后进行及时的黏土覆盖,避免人为扰动对其造成的损害。
2复合土工膜施工要点及其质量控制
为了对后续的相关施工形成更为切实的指导性意见,本部分将具体总结复合土工膜的施工要点与质量控制方向,具体内容如下。
2.1复合土工膜施工要点
根据上述的施工要求与水库的除险加固防渗的具体需要,本文认为应用复合土工膜对其进行防渗处置过程中应该重点做好如下几方面工作:第一,做好定位与放线工作。由于复合土工膜的铺设为分块施工模式,此种模式对于分块区间内的精密度有较高的要求,不仅需要我们综合探究坝体的结构性需求,还需要对具体的土工膜尺寸与用料进行考量。在这样的背景下,要求我们在具体施工之前要对其进行完善的测量,并在形成了整体施工方案的前提下对不同施工样方进行放线。第二,做好土工膜的无损搬运。复合土工膜一般情况下是成卷堆放,其尺寸大概为50*φ6m。由于质量较大、长度较长,在人工搬运的过程中容易出现“折腰”现象,这就需要我们通过中心钢管插入的方式来增加其物理应力水平,同时需要注意两方面问题:一方面是插入的钢管需要为完整的一根,避免钢管结头在承重的过程中对中心土工膜造成损害,另一方面则要尽量保障搬运过程中的外包装完整,进而对其进行一定的保护。第三,做好土工膜的接缝焊接。对于复合土工膜长直焊缝,主要是使用双缝热合焊机进行焊接。对于非长直焊缝以及局部修补、加强处理等部位,采取热熔挤压焊接。焊接时将机头对正接缝,不得焊偏,不能允许滑焊、跳焊。焊缝中心的厚度为垫衬厚度的2.5倍,且≥3mm。如果在实际施工过程中出现无法一次性焊接时,则应该预留≥50mm的打毛接头来进行搭焊。同时在多块土工膜之间进行连接的过程中,严禁出现十字交叉,如果多块土工膜的连接不可避免则可以采用2组“T”型接头的方式来进行处理,在此种处理的过程中三个气道热风进行同时焊接封闭,避免接头处可能存在的渗漏隐患。
2.2复合土工膜施工的质量控制
复合土工膜施工质量控制包括进场原材料质量控制、施工操作过程控制、施工完质量检测。
原材料质量控制:进场的复合土工膜必须有厂家提供的合格证书,性能及特性指标和使用说明书。
施工操作过程控制:复合土工膜铺设前编好施工组织设计,说明铺设方法和技术措施,经批准后方使用,做到随铺随压,复合土工膜铺设要与保护层铺设相协调。拼接中复合土工膜焊缝质量是拼接关键,施工中尤其要加强接缝检测。复合土工膜上下部锚固是重要的环节,严格按施工图纸并经监理验收后施工。
施工完质量检测。施工完质量检测主要是抽样检测,施工每约1000m2取一试件,做拉伸强度试验,要求强度不低于母材的80%,且试样断裂不得在接缝处,否则接缝质量不合格。现场抽取焊缝试样,作拉伸强度试验,经检测合格率100%,焊缝质量合格。
3总结
复合土工膜是现阶段水库加固防渗工程中的主要技术手段,由于其防渗效果较好,施工较为便捷等特征而广受关注。本文以水库除险防渗工程施工为例,探究复合土工膜在其中的具体应用。重点对其设计要求、施工要求进行明晰,同时按照注意事项与质量控制体系建设等维度对其具体施工中可能存在的问题与不足之处加以总结。希望通过本文的研究能够为今后的相关施工实践以及类似的工程管理建设提供必要依据与指导性意见。
参考文献
[1]赖翼峰,邓坚,陈向日.复合土工膜防渗技术在水库除险加固工程中的应用[J].水利技术监督,2015(05):74-76.
[2]肖殷.复合土工膜在水库防渗加固工程中的施工技术分析[J].黑龙江水利科技,2015(01):117-118,129.
复合防渗工程 第7篇
一、土工膜概况及防渗设计方案的选择
复合土工膜是由土工织物、高分子材料等两种以上的材料复合而成的土工合成材料。它以土工织物为导水层, 以高分子材料为防渗层, 经压延、热熔涂敷而成, 复合土工膜产品结构为一布一膜、二布一膜、二膜一布等, 膜在产品中起到防水防渗作用, 布在产品中起保护作用。
土工膜大多是泡在水中或铺于湿度很大的土中, 在性能方面主要考虑要有良好的机械物理性能, 包括单位面积质量、厚度、比重、挠曲性等。单位面积质量是衡量土工膜性能的一个基本指标, 影响其它很多指标;厚度是在承受一定压力下测试的, 厚度影响抗拉强度、接合强度、抗撕裂强度、顶破强度、刺破强度等性能;比重的大小决定土工膜单位重量下体积的大小和在水中的沉浮情况;土工膜还具有良好的抗水解性能和湿态机械性能。
土工膜与窄幅的防水材料相比, 幅宽可达9m, 厂家可根据工程要求调整宽窄, 减少了接缝, 同时也减少了因接缝处理不当而造成的隐患;市场价格低, 施工工序简单, 节省劳力, 同时也缩短了工期, 可谓一举多得。使用复合土工膜与传统的布、膜分离使用相比, 提高了使用效果, 更加节省了工程时间, 降低了工程费用, 综合效益更明显。土工膜还有抗老化性能好, 耐水压、耐腐蚀、强度高、耐磨损、耐低温、无毒性、平面排水功能好, 防渗作用优良, 以及独特的保温、保湿、防霜、防冻作用等优点。
本工程设计库底在膜上膜下各铺筑10cm中细砂做保护层, 大坝坝顶以下0.5m处挖1.5m宽、0.5m深的防滑槽, 坝面全部铺设土工膜, 形成封闭的不透水防渗结构体。最后在复合土工膜保护层上铺筑60cm碎石垫层、坝面砌筑30cm块石。通过多方案经济、技术比较, 结合本工程的坝体材料与施工条件等实际情况和类似工程的处理经验, 采用复合土工膜作库底、坝坡防渗处理。
二、复合土工膜防渗材料应用的质量控制
采用复合土工膜技术在施工前应进行进场原材料质量控制、施工操作过程控制、施工完成后质量检测。
㈠原材料质量控制进场的复合土工膜必须有厂家提供的合格证书、性能及特性指标和使用说明书, 否则不能用于工程施工。本工程采用两布一膜复合土工膜, 复合土工膜的连接分2个程序进行, 即下、上层无纺织布的缝接, 中层PE膜的连接。无纺织布的缝接用手提缝纫机、尼龙线进行双道缝接, 搭接宽度10cm;PE膜采用焊接工艺连接, 焊接工具采用自动调温 (调速) 电热模式双道塑料热合机。拼接包括土工布的缝接、土工膜的焊接, 为了确保焊接质量, 方便在施工现场拼接, 复合土工膜幅宽又不应太宽。
㈡施工操作过程控制复合土工膜在铺设前应根据现场条件编制好施工组织设计, 说明铺设方法和技术措施, 在铺设前3d交监理工程师审查、批准后方可进行复合土工膜施工, 做到随铺随用砂覆盖, 避免土工膜裸露时间过长, 影响土工膜质量。复合土工膜铺设要与保护层铺设相协调。拼接中复合土工膜焊接质量是拼接的关键, 施工中尤其要加强接缝检测。检测方法有目测法和现场检漏法。目测法是在复合土工膜焊接好后, 观察有无漏接, 接缝是否烫损, 有无褶皱, 是否拼接均匀等。现场检漏采用充水法, 焊缝为双条, 两条之间留有约10mm的空腔, 将待测段一端封死, 另一端插入水针, 充水至0.05MPa~0.20MPa, 如无水从孔腔漏出, 表明焊缝合格, 否则要查找原因及时修补。补疤每边应超过破损部位10cm~20cm。要严格按施工图纸并经监理验收后方可施工。
㈢施工完质量检测施工完质量检测主要是抽样检测, 施工每约1000m2取一试件做拉伸强度实验, 要求强度不低于母材的80%, 且试样断裂不得在接缝处, 否则接缝质量不合格。本工程现场抽取焊接试样并做拉伸强度实验, 合格率100%, 焊接质量合格。
三、复合土工膜施工方法
本工程复合土工膜铺设分坝坡、截水槽、延伸库区平铺200m三部分。坝坡面铺设复合土工膜有两种方法:一种是顺坝轴线方向铺设 (顺铺) ;另一种是垂直坝轴线方向铺设 (横铺) 。本工程采用顺坝轴线方向铺设 (顺铺) , 并在坝坡面坡脚处设有截水槽, 截水槽结构尺寸底宽1.5m、深1.35m。
㈠施工前准备工作本工程所用复合土工膜为两布一膜PE复合土工膜, 使用前委托甘肃省水利科学研究院对产品的各项技术指标进行检测, 各项指标均符合标准规定和设计要求。
土工膜铺设是一项细致工作, 铺设前应对相关人员进行复合土工膜铺设的培训, 并设专职质检员、记录员, 要求劳务人员在膜面上一律穿布鞋、胶鞋, 禁止穿硬底皮鞋及带钉的鞋, 禁止火种带入施工现场。
复合土工膜铺设前先对坝坡土方进行精刷修正, 铺筑10cm中细砂保护层, 坝面平整度、压实度均达到设计要求并经监理工程师验收合格后方可进行复合土工膜的铺设。
为了施工方便, 保证拼接质量, 复合土工膜应尽量采用宽幅, 减少现场拼接量。施工前应根据复合土工膜幅宽、现场长度需要, 在单位内剪裁, 并拼接成符合设计要求尺寸的块体, 卷在钢管上, 人工搬运到工作面铺设。本工程采用4.5m60m幅宽土工膜对坝体进行防渗铺设。
㈡复合土工膜的铺设先将拼接好的土工膜用人工搬运到坝坡面上, 沿坝轴线垂直方向滚铺。复合土工膜的铺设技术要求是:铺设土工膜应在干燥和气温较高环境条件下进行;为了便于拼接和防止应力集中, 复合土工膜铺设采用波浪形松驰方式, 并留有一定的富余度, 摊开后及时拉平、拉开, 要求复合土工膜与坡面吻合平整, 无突起褶皱。在抗滑槽与截水槽处尽量使得土工膜有一定的富余量, 为了防止土工膜下滑, 同时在抗滑槽、截水槽处用砂土将土工膜压紧, 并将延伸库区200m的土工膜卷好放置在坝坡角截水槽出口平台, 用包皮将土工膜包好并覆盖一定量的细砂, 以免阳光曝晒降低土工膜质量性能。施工时如发现土工膜破损, 应及时进行修补, 保证土工膜铺设防渗效果。
㈢复合土工膜的拼接本工程对两布一膜复合土工膜采用热熔焊法施工, 拼接包括土工膜的缝接、土工膜的焊接, 为了确保焊接质量, 焊接应尽量由厂家选派专业技术人员到施工现场进行拼接操作、指导、培训。本工程土工膜焊接采用专用焊接设备、缝包机、专用缝合线等进行施工。
复合土工膜焊接质量的好坏是复合土工膜防渗性能的关键, 因此务必做好土工膜的焊接, 确保焊接质量。焊接前应将膜面上的砂子、泥土等赃物清理干净。为保证焊接质量, 在焊接部位底部垫一条长木板, 以便焊机在平整的基面上行走。正式焊接前, 根据气温进行试焊, 确保行走速度和施焊温度。拼接焊缝两条, 每条宽10mm, 两条焊缝间距留有10mm空腔, 用此空腔检查其焊缝质量。
四、结语
复合防渗工程 第8篇
张掖市滨河新区位于张掖市主城区西北侧, 距张掖市中心约4km, 与规划中的张掖国家级湿地公园紧密相连, 规划占地面积约80hm2。根据张掖市委、市政府关于滨河新区建设的安排部署和总体规划思路, 拟在规划区域内修建三座既相互独立、又彼此衔接的人工湖。该工程处于黑河右侧河漫滩上, 地势西南高东北低, 地形较平缓, 规划充分利用原来开采砂石料形成的坑地, 尽量减少土方开挖和外运工程量, 使土方挖填达到平衡。
工程由张掖市甘兰水利水电建筑设计院进行设计。工程按照南、中、北三个湖面进行布置, 设计水深1.6~6.2m, 湖岸坡比分别为1:10、1:10和1:5, 设计水面面积130万㎡, 设计蓄水量350万m3, 由于人工湖及输水渠坐落在河床砂砾卵石层上, 砂卵砾石渗透系数80~100m/d, 属强透水层, 须采取全面积防渗措施。通过现场施工及后续的维护运行, 从土工膜的选取、施工操作方法、技术措施、标准和要求, 以及建后效益等方面进行了论述, 以供同行参考。
2 防渗衬砌方案的选择
湖底及岸坡防渗方案进行了粘土防渗、复合土工膜防渗及钠基膨润土防水毯防渗三种方案同精度比较。粘土防渗优点是施工简便、适应地基变形能力较强且易于补救, 其缺点是造价较高 (35.2元/m2) 、防渗效果不如其它材料, 且原料较为稀缺, 开采运输条件极不便利;复合土工膜防渗优点是造价较低 (32.57元/m2, 包括土工膜上下保护层) 、防渗效果好、可减少料场无用层剥除, 其缺点是对地基处理要求较高, 且施工速度相对缓慢;钠基膨润土防水毯优点是隔水防水性能好, 柔性好, 界面摩擦系数大, 能较好的适应地基不均匀沉降, 材料不会发生腐蚀和老化现象, 并且在材料被破坏时具有自我修补能力, 其缺点是造价较高 (50元/m2) , 且施工工艺复杂。
结合本工程的地质与施工条件等实际情况和类似工程的处理经验, 排除了实际防渗效果不佳的钠基膨润土防水毯防渗方案, 采用复合土工膜防渗方案作为湖底及岸坡防渗设计方案。
3 复合土工膜防渗结构设计
3.1 复合土工膜规格选择
复合土工膜规格的选择与下垫层平整度、材料允许拉应力、材料弹性模量、铺设范围内的最大水头及覆盖层材料等有关, 土工膜厚度设计除应考虑主要由水压力要求的强度外, 尚应考虑暴露、埋压、气候、使用寿命等应用条件, 并按国家现行有关标准的规定确定设计厚度及实际厚度。本工程最初设计选用的复合土工膜主要指标如下:
1) 复合土工膜产品规格为:SN2/PE-16-600-0.3, 即短纤针刺非织造/PE复合土工膜, 两布一膜 (PE膜) , 标称断裂强度为16KN/m。非织造布采用涤纶短纤制成, 单位面积总质量为600g/㎡, 每层300g/㎡。膜材厚度0.3mm, 幅宽为4.0~6.0m, 每卷长度为50m, 焊接强度不得低于母材强度, 产品质量符合《土工合成材料非织造布复合土工膜》 (GB/T17642-2008) 规范要求, 对该规范中要求按照设计或合同要求确定的渗透系数, 参照《聚乙烯 (PE) 土工膜防渗工程技术规范》 (SL/T231-98) 要求, 确定为垂直渗透系数小于1×10-11cm/s。
2) 复合土工膜产品中使用的聚乙烯土工膜 (PE膜) 应符合GB/T17643-1998的规定, 必须选用优质原料进行生产, 不允许添加再生料。主要检测指标为:土工膜厚度≥0.3㎜, 拉伸强度≥14.0MPa, 断裂伸长率≥400%, 直角撕裂强度≥50N/㎜。
3) 复合土工膜产品中使用的非织造土工布应符合GB/T 17638-1998的要求。必须选用优质原料进行生产, 不允许添加再生料。主要检测指标为:单层土工布单位面积质量偏差不超过7%, 土工布断裂强力≥9.5 KN/m, 断裂伸长率为25~100%, CBR顶破强力≥1.5KN。
4) 复合土工膜的其它主要检测指标为:横向断裂强度≥16.0k N/m, 纵横向标准强度对应伸长率为60%-90%, CBR顶破强力≥2.8k N, 纵横向撕破强力≥0.56k N, 耐静水压≥0.6MPa, 剥离强度≥6N/cm。
3.2 复合土工膜规格变更
在材料检测过程中, 选用各厂家不同生产工艺、不同膜厚的复合土工膜进行了测试比较, 比较发现: (1) 0.3mm复合土工膜除耐静水压和垂直渗透系数外, 其他各项指标均能达到设计指标; (2) 0.3mm的光膜 (土工膜) 耐静水压和垂直渗透系数可以达到设计指标, 复合后耐静水压和垂直渗透系数达不到设计指标; (3) 0.3mm复合土工膜垂直渗透系数除个别数据外, 基本达不到<1×10-10cm/s, 0.4mm复合土工膜垂直渗透系数可以稳定地达到<1×10-10cm/s。
经召开生产厂家、设计单位、检测单位参加的专家论证会, 认为原设计选用的复合土工膜规格不合理, 膜厚度偏小, 垂直渗透系数指标偏高, 其原因在于受复合土工膜生产工艺影响, 在膜、布复合过程中, 土工布的短纤会刺入土工膜, 导致膜厚减薄, 产品的耐静水压、渗透系数等指标降低, 经与膜厚0.4mm的复合土工膜检测指标比较, 设计单位将复合土工膜规格变更为SN2/PE-14-440-0.4, 即短纤针刺非织造/PE复合土工膜, 两布一膜 (PE膜) , 标称断裂强度为14k N/m。非织造布采用涤纶短纤制成, 单位面积总质量为440g/㎡, 每层220g/㎡, 垂直渗透系数调整为<1×10-10cm/s。膜材厚度0.4mm, 幅宽为4.0~6.0m。变更后的复合土工膜主要检测指标为:土工膜厚度≥0.4㎜, 纵横向断裂强度≥14.0k N/m, 纵横向标准强度对应伸长率为30%~100%, CBR顶破强力≥2.5k N, 纵横向撕破强力≥0.48k N, 耐静水压≥0.6MPa, 剥离强度≥6N/cm, 其他性能指标要求维持原设计不变。
通过对复合土工膜主要规格进行优化后, 通过实验检测发现, 其检测数据非常稳定。根据同规格产品检测指标的分析对比, 并通过实际使用当中总结, 利用淋膜法生产的比用吹膜法生产的复合土工膜指标更稳定、性能更优越。
4 复合土工膜铺设施工
4.1 铺设前对建基面的检测
虽然复合土工膜具有一定的抗顶破、抗刺破能力, 但在水头较大时, 容易被膜下尖锐物顶破, 因此在施工中要注重建基面、支持层检验这一环节, 确保建基面和支持层平整度、压实度符合要求。
4.2 复合土工膜的铺设方法及技术要求
复合土工膜铺设采用流水作业法, 为了加快施工进度, 可从中间部位开始设多个工作面。先将土工膜展开, 将缝合面用干燥的抹布擦拭干净, 自下而上将土工布、土工膜分别缝合和焊接, 焊接缝合就绪后, 将复合土工膜周围折叠起50㎝左右, 然后铺设上垫层和保护层。第一卷铺设完毕后, 依次进行相邻的第二卷的铺设和搭接, 呈辐射状向周围延伸。为了防止对土工膜造成损伤, 上垫层和保护层必须用人工摊铺, 施工人员应穿平底布鞋或软胶鞋, 严禁穿钉鞋。
4.3 复合土工膜焊接的技术要领
土工膜的焊接质量在工程中尤为重要, 是影响复合土工膜防渗性能成败的关键。为了确保焊接质量, 焊接应尽量选择在晴天进行, 且保持焊接面干燥, 严禁在雨天施工。土工膜焊接建议由供货厂家委派专业焊接技术人员完成。本工程土工膜焊接采用ZPR-210V型自动恒温 (调速) 电热模式双道塑料热合机, 通常要求输出电压为220V, 频率为50Hz, 施焊温度保持在250℃左右、爬行速度控制在0.6m/min左右为宜。土工布的缝接采用手提缝纫机、尼龙线进行双道缝接。
4.4 复合土工膜边缘部位的拼接
不规则部位复合土工膜的拼接采用一布一膜土工膜拼接, 上部再缝合土工布, 其优点是可随着尾留的搭接面形状任意裁剪, 施工较为灵活, 便于上垫层和保护层覆盖时机械操作, 其焊接、缝合工艺与复合土工膜相同。
5 复合土工膜焊接质量检测
复合土工膜铺设要与保护层铺设的工序交叉配合完成, 做到随铺随压。施工中尤其要加强焊缝检测, 检测方法如下:
1) 目测法;复合土工膜焊接好后, 观察有无漏焊, 接缝是否烫损, 有无褶皱, 是否拼接均匀, 焊缝是否透明、平整、顺直、连续等。同时利用钢卷尺测量两条焊缝, 宽度每条15mm, 中间空腔10mm。
2) 现场检漏法:
(1) 充气法:焊缝为双条, 两条之间留有约10mm的空腔, 将待测段两端封死, 一端插入气针, 利用气泵充气至0.3MPa~0.5MPa, 静观0.5min, 观察真空表, 如气压无下降, 表明不漏, 焊缝合格, 否则要查找原因及时修补。该方法操作、补焊简单, 但漏洞查找较为困难。
(2) 充水法:焊缝为双条, 两条之间留有约10mm的空腔, 将待测段两端封死, 一端插入水针, 利用手动式气泵加压充水至0.3MPa~0.5MPa, 为便于观察, 所充水中掺入适量彩色墨水, 如无水从孔腔漏出, 表明焊缝合格, 否则要查找原因及时修补, 不漏时必须将积水擦拭干净, 否则影响补焊质量。
充水法与充气法相比具有直观性好、便于及时发现问题和设备简便、操作简单的优点, 且可以分段进行抽查, 该在该工程中全部采用充水法检查焊缝质量。
6 防渗效果分析
滨河新区人工湖防渗处理工程在施工过程中严格按复合土工膜施工技术要求进行质量控制, 经抽样检测实验数据表明, 各项性能指标均满足设计要求。该工程于2010年建成并蓄水运行, 经过近几年运行观测, 坡面覆盖层平整, 没有出现护面下滑、岸堤沉降等现象, 堤岸下游侧未发现渗水溢出点, 防渗效果较好, 达到了设计的防渗效果。
7 经验与探讨
7.1 GB/T 17642-2008存在的缺陷
GB/T17642-2008中复合土工膜的规格以标称断裂强度表示, 单位面积质量和膜材厚度为辅助规格, 突出了对基材 (土工布) 的强度要求, 削弱了对防渗性能的考虑。复合土工膜主要的应用在防渗, 应当考虑断裂强度与防渗性能的协调。复合土工膜是膜与布的复合体, 在《土工合成材料短纤针刺非织造土工布》 (GB/T17638-1998) 中, 断裂强力、CBR顶破强力都与土工布单位面积质量呈线性正相关, 随单位面积质量增加而增大。在修订后的《土工合成材料聚乙烯土工膜》 (GB/T 17643-2011) 中, 拉伸断裂强度与膜厚呈线性正相关。因此, 断裂强度是膜、布断裂强度的叠加 (考虑弹性模量的差别, 非简单叠加) , 并且与膜、布层数有关, 与土工布的单位面积质量、膜的厚度直接相关, 在GB/T 17642-2008表一《基本项技术要求》中, 未考虑膜的厚度、布的层数、布的单位面积质量而直接给定纵横向断裂强度与CBR顶破强力、纵横向撕破强力的对应关系是错误的, 在防渗设计中, 如果仅考虑满足标称断裂强度要求, 就可以有多种膜与布的组合, 但能否满足防渗要求, 必须经过检测, 对设计人员容易造成困惑, 影响正确选择。
7.2 抗渗性能指标探讨
1) 《聚乙烯 (PE) 土工膜防渗工程技术规范》 (GB/T17638-1998) 2.2.1规定, 抗渗强度应在1.05MPa水压下48h不渗水, 渗透系数应小于1×10-11cm/s, 3.1.4规定按照GB/T1037-88检测水蒸气渗透率, 或采用圆筒式试压仪和水压机逐级加压的方法测定抗渗强度。
2) 《土工合成材料聚乙烯土工膜》 (GB/T17643-2011) 6.3.4规定, 低密度聚乙烯土工膜水蒸气渗透系数小于等于1×10-13g·cm/ (cm2·s·pa) , 检测方法按照GB/T1037规定进行。
3) 《土工合成材料聚乙烯土工膜》 (GB/T17643-1998) 4.3规定, 低密度聚乙烯土工膜水蒸气渗透系数小于等于1×10-16g·cm/ (cm2·s·pa) , 检测方法按照GB/T1037规定进行。
4) 《土工合成材料非织造布复合土工膜》 (GB/T17642-2008) 5.18规定, 渗透系数按GB/T19979.2测定, 耐静水压按GB/T19979.1测定。
从GB/T19979.2检测方法分析, 《聚乙烯 (PE) 土工膜防渗工程技术规范》 (GB/T17638-1998) 的抗渗强度和《土工合成材料非织造布复合土工膜》 (GB/T 17642-2008) 的耐静水压检测理论、方法一致, GB/T 17638-1998规定土工膜在1.05MPa水压下48h不渗水, GB/T19979.2规定按0.1MPa的级差逐级加压, 保持1h不渗水。从实际检测结果看, GB/T 17638-1998规定不合理, GB/T17642-2008和GB/T19979.2规定的耐静水压指标和检测方法比较合理, 充分考虑了材料实际性能, 检测条件与实际使用环境相符合。
《土工合成材料聚乙烯土工膜》 (GB/T17643) 1998版本和2001版本水蒸气渗透系数按照GB/T1037进行检测, 两版本指标相差1000倍。并且GB/T1037检测方法中明显缺少一个数据的测量, 按照该标准实验方法, 水蒸气渗透系数是无法计算的。GB/T1037和GB/T19979.2检测理论、方法、条件不同, 因此GB/T17643-2011的水蒸气渗透系数和GB/T17642-2008的渗透系数没有可比性, 不能进行换算使用。但《聚乙烯 (PE) 土工膜防渗工程技术规范》规定的渗透系数应小于1×10-11cm/s, 按照GB/T19979.2规定的检测方法是可以达到的, 指标是合适的。但对复合土工膜而言, 尤其膜厚小于0.5mm时, 难以达到。对于膜厚较薄的复合土工膜, 应充分考虑生产工艺对渗透系数的影响。
摘要：对照张掖市滨河新区人工湖防渗处理工程中复合土工膜的实际应用, 从材料规格选择、质量要求及检测指标着手, 详细介绍了复合土工膜质量控制要点, 并对复合土工膜相关规范中的内容进行了大胆的探讨, 其成果经验具有研讨价值。
关键词：复合土工膜,防渗,张掖市滨河新区
参考文献
[1]水利部农村水利司, 中国灌溉排水技术开发培训中心.渠道防渗工程技术[M].北京:中国水利水电出版社, 1998.
[2]赵佩钰, 张晓宇.土工膜在水库老坝防渗中的作用[J].防渗技术, 1997 (4) .
[3]李安国.我国渠道防渗工程技术综述[J].防渗技术, 2000 (1) .
浅析地下室工程防渗施工控制 第9篇
【关键词】地下室工程；防滲漏原因；控制措施
近年来,随着高层建筑的日益增多,在公共建筑、高层住宅等工程中,混凝土地下室被广泛采用。但由于工程的工期、规模、工程的重要程度以及业主、设计、施工等诸多方面的原因,使地下室中普遍存在不同程度的渗漏水问题，致使建筑物功能闲置，得不到充分利用，无法发挥他们的经济效益和社会效益，且降低了强度，影响使用年限。如何预防和控制地下室渗漏问题,一直以来都是建筑业在不断探索和研究解决的技术难题。本文试图通过对地下室渗漏原因进行综合分析,提出有效的防范措施,可以减少或消除这类工程质量问题,降低工程的维护费用。
1.渗漏原因分析
1.1对防水重要性缺乏认识、施工过程控制不严
一般施工单位在地下室工程的施工，认为渗漏水对结构的安全影响不大，施工中对防水工程按程序简单化处理，缺乏有效监管，造成工程建成后出现渗漏问题。
1.2在防水混凝土施工中，为作业方便，任意加大水灰比
振捣不密实以致出现蜂窝和孔洞，混凝土中混入杂物，钢筋保护层不够露筋或保护层过大，混凝土养护时间不足，表面干燥，设计的抗裂措施不到位，以上问题均引起裂缝而渗漏。
1.3各类基层处理和地基处理不到位
地下工程的侧墙与基础的施工缝清理、后浇带的基层处理未按照规范要求处理；地基处理过程中地基承载力不均匀，地基土质差，竣工后产生不均匀沉陷或结构上的负荷变化事前没有作特殊处理，使基础及墙体裂缝导致渗漏。
1.4建筑材料质量不符合要求。
2.易出现渗漏部位
2.1混凝土自身结构渗漏
混凝土结构自防水是依靠混凝土本身的密实性达到自防水的目的，它不但在工程结构中起着承重和围护作用，而且还承担防水作用，使承重和结构防水成为一体。因此它是防水之本，施工时必须严格按有关规定实施。
2.2各类施工缝渗漏
施工缝是地下工程重要的防水部位。由于施工条件限制，防水材料质量差以及施工方法不合理等诸多因素的影响，致使施工缝渗漏。
2.3穿墙管渗漏
穿墙管包括工艺穿墙配管和施工穿墙配管和穿墙螺栓，以圆形为多，其材料又大多为钢、铁铸件，外缘较光滑，与混凝土难以牢固地、紧密地结合，二者结合部常常变成渗漏水的主要通道。因此，穿墙管的渗漏水问题应给予足够的重视。
2.4软防水施工质量差。
3.防渗施工措施
3.1混凝土结构施工防渗措施
随着城市化进程的不断加快，科技进步日新月异，特大单体建筑越来越普遍，因此地下空间开发越来越多，而有效控制地下结构砼自防水尤其重要。混凝土结构自防水渗漏主要是振捣不密实、结构冷缝造成。为尽量减少该部分渗漏，通过学习、了解及多年的实践经验总结出以下措施：
3.1.1对于振捣不密实分析原因主要是混凝土浇筑过程中现场管理人员和工人的责任心不强、工人的操作水平参差不气造成。这就要求在混凝土浇筑前对管理人员和工人进行质量意识教育，并对操作人员进行现场交底、培训。
3.1.2对于结构冷缝的形成分析原因主要是工艺流程安排不合理和机械设备原因造成。所谓结构冷缝就是已浇筑混凝土构件凝固后在不经过处理的情况下继续进行混凝土浇筑，新旧混凝土之间的接槎即为结构冷缝。解决这方面的问题就要求在混凝土施工前根据现场实际情况、结构特点、混凝土初凝时间及浇筑速度计划好混凝土浇筑方向及浇筑顺序，对机械设备做好施工前的检修，并做好应急措施，确保混凝土的顺利浇筑。
3.2施工缝防渗漏措施
3.2.1严格控制施工缝的留设位置。 防水混凝土应连续浇筑, 宜少留置施工缝。当需留置施工缝时,应遵守下列规定: 第一, 底板、顶板不宜留施工缝。第二, 墙体不应留垂直施工缝。水平施工缝应留在高出底板表面不小于300mm 的墙体上。当墙体有孔洞时, 施工缝距孔洞边缘不应小于300mm。拱墙结合的水平施工缝, 宜留在拱( 板) 墙接缝线以下150mm～300mm 处, 先拱后墙的施工缝可留在起拱线处, 但必须注意加强防水措施。缝的迎水面采取外贴防水止水带, 外涂抹防水涂料和砂浆等做法。第三, 承受动力作用的设备基础不应留置施工缝。
3.2.2施工缝的留置形式。有防水要求的施工缝根据经验发现采用“ 凹凸”型施工缝的最大弊端在于施工难度大, 而且很难保证质量, 施工缝处混凝土凿毛时, 极易将“ 凸”楞碰掉一部分, 由此减少和缩短了水的爬行坡度和距离, 从而产生渗漏水现象。对于橡胶止水带防水, 因止水带是呈柔性的, 安装时难于固定, 且容易在浇筑混凝土时受挤压变形移位, 从而容易造成局部渗漏水, 而且橡胶止水带易老化失效, 也不利于结构的长久使用。根据很多的施工实例, 发现采用400mm宽、2mm厚的钢板作为施工缝处的止水带其防水效果很好。一是施工方便，将钢板止水带按要求加工成一定的长度，在施工现场安装就位后进行搭接焊即可；二是不易变形且便于固定，止水板下部可支承在对拉螺栓上，上部用钢筋点焊夹住固定在结构钢筋上；三是施工缝上下止水板均有200mm 高，爬水坡度陡，高度也较大，具有较好的防渗漏效果。所以建议有条件的情况下还是采用钢板止水带为宜。
3.3穿墙管渗漏水防渗漏的措施
所有穿墙管预先埋设，避免事后开凿。增加渗水长度，工艺配管埋设要设置止水法兰盘，位置固定后再浇筑混凝土。施工墙壁混凝土结构时，尽量不用或少用穿墙螺栓，减少渗漏机会。必须设置穿墙螺栓时，螺栓中间必须设置一道以上的止水环带。对穿墙管表面进行处理，砂浆、残渣和锈蚀层都必须清理干净。加强对穿墙管周围混凝土振捣，必要时采用大流动混凝土或其它特殊处理，保证不产生裂缝。
3.4软防水防渗漏措施。
3.4.1桩头防水处理。桩头应用高压水枪冲洗暴露的桩身上的泥土、浮浆、松动的碎石等；按照使用说明在桩顶表面、暴露的桩身及周圈250mm范围涂刷水泥基渗透结晶型防水材料，厚度约0.8mm；桩钢筋周围缠绕遇水膨胀止水条；在卷材防水收头前先在桩头立面并向平面延伸300mm涂刷溶剂型橡胶改性沥青涂料1mm厚，然后卷材铺贴至桩周围，最后再在卷材上用改性沥青涂料封口以及涂刷桩身侧面（涂料与卷材搭接200mm），厚度为1mm。但是不得涂刷深入承台部分的桩身，细部构造所用的接缝密封材料必须符合设计要求。
3.4.2检查全部卷材有无撕裂、破损、气泡、卷边、开口，如果发现及时修复，并在上面扩大面积，再粘贴一块，压紧压实；涂料防水层及其转角处，变形缝、穿墙管道等细部做法均须符合设计要求；基层应牢固，基层表面应洁净、平整，不得有空鼓、松动、起砂和脱皮现象，基层的阴阳角应做成圆弧形；与基层应粘结牢固，表面平整，涂刷均匀，不得有流淌、皱折、鼓泡、露胎体和翘边等缺陷。卷材搭接尺寸焊接或粘结质量符合质量验收规范要求。当为热熔焊接时应有热熔物溢出为宜。卷材接口检查合格后用相容的涂膜防水封堵。
3.4.3侧墙及顶板防水施工。施工前应对基层的裂缝进行处理，一般采用压力注浆确保结构自防水效果。确保防水层的搭接缝应粘（焊）结牢固，密封严密，不得有皱折、翘边和鼓泡等缺陷；基（下转第37页）（上接第47页）层应坚实，表面应洁净、平整，不得有空鼓、松动、起砂或脱皮现象。基层阴阴角应做到圆弧形。防水层的收头应与基层粘结并固定牢固，缝口封严，不得翘边；所用卷材及其配套材料，必须符合设计要求；细部构造符合设计及施工规范要求。
4.结束语
虽然地下室混凝土渗漏原因很多，但我们只要去认真对待它，针对出现的问题采取有针对性预控措施，并精心组织施工，其渗漏的情况必定会减少甚至消除，降低工程的维护费用。
复合防渗工程 第10篇
关键词：高喷灌浆,充填灌浆,复合防渗墙
近年来, 高压喷射灌浆防渗技术在水利工程基础处理中的应用获得了迅速发展, 取得了良好的防渗效果和明显的经济效益。但这些防渗墙多用于已建成或临时性工程, 主要起防渗加固或临时性挡水作用, 用于永久性新建工程的基础防渗并不多。主要原因是, 高喷防渗墙由单元孔喷射灌浆形成的板与板或板与桩相互交接而成, 厚度一般较薄 (10～30 cm) , 或者薄厚不均匀, 属板状防渗体;旋喷桩与桩套接虽然形成了较厚的墙体, 但由于单桩在不同地层深度存在桩径不一的缺陷, 使旋喷套接桩墙整体防渗性受到影响。因此由高喷灌浆形成墙体难于满足永久性建筑物防渗和耐久使用要求。
针对这一问题, 辽宁省水利水电科学研究院在小龙口水库坝基砂卵石层防渗中, 将高压喷射灌浆与静压充填灌浆结合在一起, 构筑复合结构防渗墙。墙体由外壳和内核组成, 外壳由双排高喷板墙相互连接成菱形井状结构, 菱形井中心布置静压充填灌浆孔, 待高喷板达到一定强度后再进行静压充填灌浆。与高喷板墙相比, 该种形式防渗墙厚度增加了3～4倍;与旋喷套接桩墙相比, 由于采用双排摆喷折线搭接, 提高了防渗墙整体的可靠性;同时在墙内进行充填灌浆使墙体单位体积水泥含量大幅增加, 从而使墙体的防渗性和耐久性都得到很大程度的提高。并且通过工程实际运用, 取得了较为理想的防渗效果。
在造价方面, 该种形式防渗墙平均综合单价为590元/m2, 虽比单一高喷板墙 (单价为200元/m2左右) 或旋喷套接桩墙 (单价为460元/m2左右) 偏高, 但与防渗可靠性和墙体耐久同样能满足要求的混凝土防渗墙相比 (单价为850元/m2左右, 0.8 m厚) , 造价节省约260元/m2, 约节省投资30%。因此复合结构防渗墙具有价格优势。
1 工程概况
小龙口水库位于大连市长海县大长山岛坝型为黏土心墙土坝, 总库容为68.4万m3, 坝顶长310 m, 最大坝高7.6 m, 水库主要是为严重缺水的大长山岛镇供水。
水库坝基为第四系较松散的砂卵 (砾) 石覆盖层, 宽约280m, 最大厚度为12.7 m, 渗透系数一般为4.210-2～6.310-4 cm/s。覆盖层蕴藏着较丰富的孔隙潜水, 潜水位距地表2.5～3.0 m, 水质分析结果表明, 地下水对混凝土具有硫酸性与镁化性侵蚀。
海岛淡水资源极为贫乏, 水库集雨面积仅为1.05 km2, 年调节水量不足16万m3, 设计上要求大坝 (含坝基) 不允许发生大于0.1 L/s的渗漏量。通过对几种覆盖层防渗方案分析比较, 选择了防渗、耐久使用均有实际保证, 经济上可行的复合结构防渗墙。墙体上部插入黏土心墙2.0 m, 下部及两端嵌入基岩0.3～0.5 m, 全封闭坝基覆盖层。
2 复合结构防渗墙的设计
复合结构防渗墙由双排高喷板墙相互连接成菱形井状结构, 菱形井内静压充填灌浆, 其平面布置如图1所示。高喷灌浆孔沿防渗墙轴线的上下游侧布置成双排, 排间距为0.8 m, 同排孔间距为1.7 m, 2排灌浆孔呈一一对应分布。各对应灌浆孔向内进行120o高压摆喷灌浆, 形成的高喷板对接在一起, 构成菱形井状防渗墙外壳。静压充填灌浆孔布置在菱形井中心, 待周围高喷板达到一定强度后进行静压充填灌浆, 使浆液充填、扩散到井内卵砾石层孔隙中去, 固结后形成墙体内核。同时扩散到井壁的浆液又将墙体内核与高喷板壳凝结在一起, 从而形成一道复合结构防渗墙。
3 高喷灌浆施工
3.1 工艺原理
高压喷射灌浆成墙工艺是利用工程钻机造孔, 将底端带有水、气、浆喷嘴的灌浆管置于预计的地基处理深度, 调试灌浆管的升速转速及喷嘴出口的压力流量等灌浆参数达到设计要求值, 然后自下而上提升灌浆管, 进行连续不断地喷射灌浆。在灌浆管提升 (旋、摆) 过程中, 喷嘴喷出的高压水气细射流冲切破坏地层土体, 并将剥落下来的部分细颗粒顺孔壁升扬到地面, 同时灌入浆液在射流作用范围内与扰动的地层土掺搅混合, 形成具有一定形状的凝结体。单元孔形成的凝结体相互交接在一起, 构成连续的防渗板墙[1]。
3.2 施工参数的选择
高喷灌浆工艺参数选取的合理与否直接关系到形成板墙质量与工程投资多少。本工程首先参考国内高喷灌浆处理砂卵石地基防渗工程资料, 对各种灌浆参数进行初步设计, 而后针对这些设计参数及处理地层进行现场喷射成墙试验, 通过开挖检查成墙效果, 修正设计选取参数值, 得出符合工程实际情况的施工工艺参数 (见表1) [2]。
3.3 设备及施工方法
高喷灌浆设备除高压水泵、空压机、泥浆泵、灌浆管等成套的通用设备外, 本工程还采用了满足双排孔作业的新型高喷台车及使基岩与墙体结合更牢固的下倾式喷嘴。
灌浆施工以2排间斜对应2灌浆孔为一组, 分一序组孔和二序组孔2个序列进行。分序施工的目的是避免喷射时造成邻孔塌孔和串浆。先进行一序组孔施工, 迁移高喷台车至已钻完的一序组2孔上择一孔就位, 经定向、下管、试喷、提升、补浆等工序完成该孔喷射灌浆。然后将台车上部底盘转动一个角度, 进行另一孔喷射灌浆。这样, 台车每迁移一个工位可完成一组孔喷射灌浆。当一序组孔高喷灌浆施工完毕后, 将台车整体转向180°进行二序组孔灌浆施工。双排孔分序施工详见图2所示。
为使高喷板墙嵌入基岩达到设计要求, 灌浆施工中, 除保证灌浆孔钻入基岩足够深度和使用下倾喷嘴外还采用了复喷工艺。即在基岩面以下0.5 m至基岩面以上0.3 m, 先采用高压水气定喷, 冲切基岩面附近风化岩层, 随后将喷射管插回到原处, 进行复喷灌浆。这样, 通过二次喷射灌浆作用, 扩大了基岩面处防渗墙的厚度及搭接长度。
整个高喷灌浆历时50 d, 完成高喷灌浆孔303个, 构筑菱形井151个, 耗用水泥408 t。
4 静压充填灌浆施工
充填灌浆在高喷灌浆后30 d进行。施工工艺采用在菱形井中心钻孔, 在钻进过程中, 通过钻杆向井内卵砾石孔隙灌浆。孔内的冲洗液即为充填灌浆的水泥浆液, 水灰比为0.5, 密度为1.8 g/cm3。充填灌浆压力为0.4～0.6 MPa (泥浆泵压力) 。由于高喷灌浆在先, 高喷时部分浆液已充填到卵砾石中的较大孔隙, 因而充填灌浆的吸浆量小于设计量。充填灌浆完成151孔, 耗用水泥95.2 t, 平均每个菱形井充填水泥630 kg。
5 防渗墙质量检查及防渗效果
5.1 开挖检查
整个灌浆施工结束后, 沿防渗墙轴线方向进行全断面开挖 (墙体插入心墙施工需要) , 清理出长256 m, 厚0.5～0.85 m、高2.0 m裸露的地下连续墙。可以看出, 组成墙体的各单元菱形体轮廓清晰, 连接牢固, 板壳与内核间层次分明。墙体表面粗糙不平, 卵砾石被喷射灌浆液充分包裹, 较大块砾石部分被浆液紧密包裹, 部分悬露于墙外。将菱形体剖开检查充填灌浆液以孔口为中心呈脉状扩散, 并与高喷灌浆扩散的浆脉相通。与灌浆前相比, 菱形体内卵砾石的密实度明显提高, 已由灌浆前的松散状变成类似于窝团状凝固体。
5.2 室内试验
根据安排指定的位置, 在开挖的防渗墙上, 对组成菱形墙体的外壳、内核分别取样 (龄期约150 d) , 进行室内物理力学性能试验, 试验结果见表2。从表2中看出: (1) 墙体外壳和内核的渗透系数均达到设计要求, 而且外壳的渗透系数更低些。由此可见, 在实际运行中, 由高喷灌浆形成的墙体外壳将起主要的 (上接第83页) 防渗作用。 (2) 组成墙体这2部分的弹性模量均较低, 而且彼此相接近, 说明墙体具有良好的变形适用性和协调性。 (3) 墙体的抗压强度完全满足水库低水头防渗要求。
5.3 防渗效果
水库建成后, 经历4年蓄水, 库水位达到设计正常高水位, 坝前后形成了约6.1 m水头差, 观察坝后坡脚附近地面无散渗浸出点, 经长期观测, 水库坝基几乎不产生渗漏。说明复合结构防渗墙取得了明显的防渗效果, 达到了设计防渗要求。
6 结语
复合结构防渗墙是一种新型地下防渗墙体结构突出特点是墙体防渗性能高, 耐久性好, 抗海水侵蚀能力强, 与传统混凝土防渗墙相比价格偏低, 适用于松散的砂卵 (砾) 石覆盖层强透水地基防渗。对具有特殊防渗及耐久要求工程, 特别是淡水资源极其缺乏的海岛蓄水工程, 该防渗墙在阻隔海水, 蓄积淡水方面效果十分明显。
参考文献
[1]白永年, 吴士宁, 王洪恩, 等.土石坝加固[M].北京:水利电力出版社, 1992:589.
[2]DL/T5200-2004, 水电水利工程高压喷射灌浆技术规范[S].
