小型水库除险加固工程中复合土工膜的应用(全文)

精品文档-下载后可编辑小型水库除险加固工程中复合土工膜的应用(全文)【摘要】复合土工膜作为一种理想的材料广泛应用于渠道防渗工程。一些水库除险加固工程中也广泛应用该材料。本文从复合土工膜的特点出发，就其在应用过程的主要施工技术和及存在的问题加以分析，以提高该技术的应用效果。【关键词】小型水库；除险加固；复合土工膜复合土工膜以塑料薄膜作为防渗基材，与无纺布复合而成的土工防渗材料，它的防渗性能主要取决于塑料薄膜的防渗性能。广泛应用于渠道防渗工程。近年来复合土工膜在土木工程、防洪抢险工程中的大量应用，取得了巨大的成效，引起了工程技术人员的高度重视。对于复合土工膜这项技术，国家为加快新材料的推广应用步伐，已提出相应的技术规范要求。小型水库是指库容大于或等于10万立方米而小于1000万立方米的水库。我国现有小型水库8．2万多座，大多建于上世纪50年代至70年代，在以后，这些小型水库能够改善灌溉，为促进当地农业发展和提高人民群众的生活质量发挥了重要的作用。但是，由于历史原因，我国小型水库普遍存在工程标准偏低、建设质量较差、老化失修严重等一系列问题，致使水库安全隐患严重，每年汛期我国有多座小型水库垮坝、出险，渗漏、坝坡不稳的小型病险水库成为我国防洪安全的主要薄弱环节。目前我国正在加大小型病险水库除险加固工作力度，确保到3――5年内全面完成小型病险水库的除险加固。结合我国各地区水库除险加固工程施工经验来看，使用复合土工膜的整治方案取得了一定的成效，值得对这些经验进行总结和推广。其中复合土工膜的特点和施工技术对小型水库除险加固工程有着关键影响。一、复合土工膜的特点复合土工膜以塑料薄膜作为防渗基材，与无纺布复合而成的土工防渗材料，作为一种柔性材料，它的比重较小，延伸性较强，适应变形能力高，耐腐蚀，耐低温，抗冻性能好。具体的特点如下：1、复合土工膜采用土工织物，代替了颗粒材料作为传统的土工膜保护层，可以保护土工膜防渗层不受损坏，并能起到排水等作用，提高了使用效果。2、复合土工膜的磨擦系数大，能防止覆盖层的滑移，复合土工膜中的无纺布有较大的摩擦系数，比单纯HDPE土工膜多了保护层，可以增大坡比，减少占地面积。3、复合土工膜的抗拉、抗撕裂、抗穿刺等力学强度较高。有一定的变形量，对底垫层的凹凸缺陷产生的应力传递分散较快，应变能力较强。同时有较好的耐侵蚀性，不怕酸、碱、盐类的侵蚀。4、复合土工膜采用埋入式铺设，有优异的抗老化性能，减少了工程的维护和保养。同时，复合土工膜铺设施工简便，减少运输量，降低工程造价，缩短了工期。正是因为复合土工膜具有上述特点，使得它被广泛应用于江河堤坝、水工隧洞、渠库防渗、建筑、交通、环保等工程。二、复合土工膜的施工技术要点建国以来，我国各地纷纷修建了各种面积的小型水库，这些水库在修建后能为当地的农业灌溉等起到一定的作用，但是由于受到专业技术水平和管理方法的影响，一些小型水库的前期工作不完善、施工质量较差、配套设施不统一，为人身财产安全埋下了隐患。前我国正在加大小型病险水库除险加固工作力度，复合土工膜在病险水库的防渗工程中发挥了重要的作用。复合土工膜施工工艺流程要按照不同的实际情况进行详实的调查分析后，依据科学的方法进行确定。主要的施工技术要点有：第一，整坡。是指在地基处理阶段将水库坡面比例按照设计的要求进行整理，使其符合施工要求，同时要做好清理工作，将施工地点的一切尖角杂物及时清除，使得整理后的坡面平整、光滑，方便做好排渗设施、挖好固定物等后续工作。第二，复合土工膜的铺设。复合土工膜铺设分库底铺设、坡面铺设两个部分。铺膜时，应选在干燥暖和的天气进行，方式遵从自上下而上，先中间后两边铺设。膜与膜之间及膜与基面之间要压平贴紧，但不宜将膜拉得过紧，一般要略松一点(约3%)，但不能在膜底留有气泡。因为复合土工膜比较薄且很轻，铺好以后，在未铺好保护层以前，极易被风吹动，所以一次铺膜面积不宜达大，最好边铺膜边盖保护层土料。若发现土工膜存在刺破或撕破之处，一定要用三倍于破损面积的土工膜胶粘贴补好。第三，复合土工膜的焊接。复合土工膜焊接质量的好坏对复合土工膜在水库工程中防渗性能成败起着关键的影响，所以做好土工膜的焊接、确保焊接质量是每一个施工人员必须高度重视的。因此，在焊接时应由专业技术人员到现场操作，指导和培训，采用土工膜专用焊接设备进行。第四，复合土工膜膜体拼接的选择。拼接处理也是一个关键工序，直接影响防渗效果。拼接方法有两种：一是粘结法，注意一般粘结剂都有残毒，且粘结需要一定的时间，另外粘结效果也会受到外界环境的影响；二是焊接法。一般焊接全部在现场进行，先确定好施工工艺参数再进行正式施工。焊接前要调整好接缝处两边的单膜，使搭接平整、无折皱。要根据复合土工膜的种类和工程特点的不同而选择。所有连接缝的抗渗性能均应进行检查，以防接缝的连接不好而发生渗漏。第五，保护层的设计。由于复合土工膜的防渗效果取决于施工和运行过程中塑料膜的完好程度，为了防止人为破坏，减少光热作用，复合土工膜上应铺保护层。同时要注意保护层的颗粒直径不能太大，否则会刺破复合土工膜。第五，周边接界的处理。周边接界处理的要求是将复合土工膜与周边土体联结紧密，封堵渗流入口，截断侧向的渗漏路径，防止渗水进入土工膜底面，形成水泡，在库水位下降时胀破土工膜。因此周边接界一定要挖截水槽，并将复合土工膜埋入槽内。三、复合土工膜的质量管理为了使水库除险加固工程达到预期效果，保障水库的安全，要对施工进行管理，严格把关施工质量。施工质量控制包括材料采购、进场原材料管理、施工操作过程控制和施工完质量检测。首先，要对原材料进行控制。选择的复合土工膜不仅要符合工程施工的要求，还要保证质量。完整的工程系统应有：垫层、防渗层，过渡层、保护层，涉及的材料数量大，必须严格管理。要从正规途径获取原材料，必须有正规的合格证书、性能及特性指标和使用说明书。复合土工膜进场后，在施工之前，要对采购的复合土工膜进行抽样送有关水工质量检测部门进行质量检测。根据检测结果来确定产品是否存在质量问题。保证施工用料100%合格。第二，复合土工膜稳定性验算。由于复合土工膜与土石介质间的摩擦系数及土石介质间的摩擦系数将影响防渗体的稳定，必须复核复合土工膜与坝坡、复合土工膜与保护层的抗滑稳定性。验算则根据公式：FS＝tgδ/tgαFS：安全系数；δ：上垫层土料与土工膜之间的摩擦角；α：土工膜铺设坡角。第三，复合土工膜接缝检测。复合土工膜焊接好后应进行及时的接缝检测，要求检查与膜焊接质量，对漏焊的部位随时补焊。检测方法一般有目测法，现场真空法，充气法。比如目测法就是直接查看两条焊缝是否平整、清晰、无皱、透明、无挟渣、气泡漏点、熔点或焊缝泡边等。充气法在焊缝为双条时应用，两条焊缝之间留有约10mm的空腔，将待测段两端封死，插入气针，充气至0.05MPa～0.20MPa，观察真空表30秒，，如气压无下降，表明不漏气，焊缝合格，否则就要查找漏焊的地方及时修补。第四，施工完质量检测。施工完质量检测主要使用抽