淺談復(fù)合土工膜在人工湖防滲工程中的應(yīng)用及施工

李錦玉

(甘肅省酒泉市泓坤水利水電工程有限公司 甘肅酒泉 735000)

1 工程概況

嘉峪關(guān)市迎賓湖是一新建人工湖,設(shè)計(jì)庫容101萬m3,水面面積18萬 m3,庫底面積11萬m2,工程所建地質(zhì)為強(qiáng)透水性砂礫石地質(zhì),其主要作用是改善周邊的氣候和自然環(huán)境。人工湖庫壩全長2150m,壩高7m,其中填方壩長1176m,工程范圍為人工湖壩體修筑,庫底及迎水面壩防滲及預(yù)制磚襯砌,泄水閘、放空管、進(jìn)水口各一座及庫堤護(hù)欄等。

2 復(fù)合土工膜結(jié)構(gòu)形式

復(fù)合土工膜采用濟(jì)南市天海塑料制品有限公司生產(chǎn)的,其主要構(gòu)成為:土工織物與土工膜復(fù)合而成的不透水材料,土工膜厚度為0.35 mm、0.4mm,重量為750～900g/m2,幅寬為4～8m,其強(qiáng)度和防滲性能均能滿足設(shè)計(jì)和施工要求。

3 復(fù)合土工膜施工工藝

3.1 庫底復(fù)合土工膜施工工藝

3.1.1 庫底整平、壓實(shí)

庫底土工膜鋪設(shè)在庫區(qū)開挖、壩體填筑完后,即可進(jìn)行庫底土工膜鋪設(shè),鋪膜前首先用振動碾碾壓庫底,達(dá)到設(shè)計(jì)要求干容重后,用人工進(jìn)行平整基礎(chǔ)面,清除基面尖棱硬塊等雜物,使表面無陡坡、錯臺、積水和浮土,達(dá)到平整光滑,為確保達(dá)到防滲效果,在施工時(shí)膜下基礎(chǔ)土面噴灑除草劑。

3.1.2 復(fù)合土工膜鋪設(shè)

土工膜采用0.4mm兩布一膜,鋪膜基礎(chǔ)經(jīng)工程師驗(yàn)收合格后,結(jié)合砂礫石保護(hù)層鋪筑按土工布幅長和幅寬分段順序進(jìn)行施工,并隨砂礫石保護(hù)層鋪筑延伸,鋪設(shè)開始以卷長順?biāo)较蜾佋O(shè),上游幅壓下游幅,鋪設(shè)應(yīng)平順,松緊適宜,不能繃?yán)^緊,應(yīng)考慮適宜的余幅,但不能形成折皺,確保防滲土工布與庫底的緊密貼合。鋪膜前先進(jìn)行小區(qū)域試鋪,根據(jù)試鋪合格的參數(shù)、施工組合、工藝、工序作業(yè)方式、技術(shù)指標(biāo),經(jīng)工程師批準(zhǔn)后,再進(jìn)行大面積施工,為防止防滲土工布鋪設(shè)后因移動搭接錯位,應(yīng)在鄰部或適當(dāng)部位進(jìn)行錨固,土工膜鋪設(shè)中應(yīng)避免破損和污染,鋪設(shè)后不得長時(shí)間曝曬,應(yīng)及時(shí)鋪設(shè)砂礫保護(hù)層。低溫 (0℃以下)施工時(shí),土工膜應(yīng)呈無冰凍松軟狀態(tài),不得有冰凍。

3.2 庫壩坡復(fù)合土工膜施工工藝

3.2.1 壩坡整平、壓實(shí)

壩坡土工膜鋪設(shè)應(yīng)在庫區(qū)開挖、壩體填筑完后,即可進(jìn)行壩坡土工膜鋪設(shè),鋪膜前首先用振動碾對壩坡進(jìn)行碾壓 ,達(dá)到設(shè)計(jì)要求干容重后,用人工進(jìn)行坡面的整平,清理等工作,確保防滲膜下無積水,無凸坡面和雜土,無雜草,無碎石和其它有棱角的硬物,不得在水下鋪設(shè),經(jīng)坡面驗(yàn)收合格后進(jìn)行防滲膜鋪設(shè)。

3.2.2 復(fù)合土工膜鋪設(shè)

庫壩坡土工膜的鋪設(shè),在壩坡夯實(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)要求之后,人工開挖梯形或三角小槽,將土工膜鋪設(shè)其中。土工膜采用0.35mm兩布一膜,鋪膜基礎(chǔ)經(jīng)工程師驗(yàn)收合格后,開始以卷長垂直壩長方向自下而上鋪設(shè),上游幅壓下游幅,鋪膜前先進(jìn)行小區(qū)域試鋪,根據(jù)試鋪合格的參數(shù)、施工組合、工藝、工序作業(yè)方式、技術(shù)指標(biāo),經(jīng)工程師批準(zhǔn)后,再進(jìn)行大面積施工,先護(hù)腳后護(hù)坡面,自下而上的順序進(jìn)行施工,并隨砂礫石保護(hù)層和砼預(yù)制板鋪設(shè)的增高分段上升,鋪設(shè)應(yīng)平順,松緊適宜,不能繃?yán)^緊,應(yīng)考慮適宜的余幅,但不能形成折皺,確保土工膜與坡面的緊密貼合。

為了防止土工膜鋪設(shè)后因移動搭接錯位,應(yīng)在鄰部或適當(dāng)部位進(jìn)行錨固。同時(shí),根據(jù)設(shè)計(jì),底部要沿坡角鋪設(shè),將壩體與庫底兩布一膜聯(lián)為一體,并做好與建筑物連接鋪設(shè),防止建筑物接頭處漏水。土工膜鋪設(shè)中應(yīng)避免破損和污染,鋪設(shè)后不得長時(shí)間曝曬,應(yīng)及時(shí)鋪設(shè)砂礫石保護(hù)層和混凝土預(yù)制板。

3.3 復(fù)合土工膜焊接

本項(xiàng)目采用兩布一膜復(fù)合土工膜,復(fù)合土工膜焊接質(zhì)量的好壞是復(fù)合土工膜防滲性能成敗的關(guān)鍵,所以務(wù)必要做好土工膜的焊接,確保焊接質(zhì)量,焊接前用干毛巾擦凈相鄰的焊接間,調(diào)整好焊機(jī)的溫度和速度進(jìn)行試焊后即可進(jìn)行焊接,先縫制膜下土工布,用T H型熱融焊接機(jī)焊接塑膜,焊縫為雙道焊,后縫制膜上土工布,對塑膜破損面采用補(bǔ)貼大于破損面25cm的同規(guī)格塑膜進(jìn)行雙面焊接處理,并保證膜面干凈,搭接緊密。焊逢應(yīng)均勻、平整、順直、連續(xù),布采用手提封包機(jī)逢制,搭接寬度不小于10cm,偏差不大于2cm,接縫應(yīng)垂直壩長。

3.4 細(xì)砂過渡層及砂礫石保護(hù)層

膜上細(xì)砂過渡層與砂礫石保護(hù)層鋪筑,應(yīng)與二布一膜土工膜鋪設(shè)同時(shí)進(jìn)行,采用平行作業(yè)。在二布一膜土工布分片 (按塑膜幅寬和幅長為控制)鋪好接縫焊接完后,將大于2m的兩布一膜卷起,留2m寬,再進(jìn)行膜上細(xì)砂過渡層與砂礫石保護(hù)層鋪筑,砂礫石保護(hù)層厚250mm,砂礫石保護(hù)層的砂礫料最大粒徑不得大于 100mm,不得小于0.05mm,細(xì)粒含量不得超過10%。

砂礫石保護(hù)層填筑采用裝載機(jī)運(yùn)輸,人工攤鋪,并整平成形,其厚度、坡度等符合設(shè)計(jì)要求后進(jìn)入下一道工序。鋪筑時(shí)應(yīng)注意對已鋪設(shè)的二布一膜土工布保護(hù),確保防滲效果。壩坡砂礫石保護(hù)層鋪筑后,進(jìn)行預(yù)制混凝土板襯砌。

3.5 復(fù)合土工膜與混凝土的連接

二布一膜土工布與混凝土的連接施工是防滲工程的重要部位,根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求采用粘接劑進(jìn)行連接,在施工時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)重量配比施工,為確保粘接牢固,防止粘接劑老化,結(jié)合本單位的施工經(jīng)驗(yàn),在已粘接好的二布一膜土工布與混凝土立面上外包一層混凝土,高于接觸面開契槽,使其能夠粘壓牢固,滿足防滲要求。

4 復(fù)合土工膜施工質(zhì)量控制

4.1 復(fù)合土工膜檢測

對進(jìn)場的復(fù)合土工膜除進(jìn)行外觀質(zhì)量檢查外,應(yīng)按有關(guān)規(guī)程,隨機(jī)抽取復(fù)合土工膜,對其物理性能指標(biāo)進(jìn)行復(fù)測,確保用于工程的材料合格。

4.2 焊縫質(zhì)量檢測

復(fù)合土工膜拼接質(zhì)量是關(guān)系到防滲的主要問題,由于熱熔焊接法受氣溫影響較大,容易出現(xiàn)焊接溫度不當(dāng)造成土工膜燙損和虛焊的問題,施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照焊接試驗(yàn)成果,根據(jù)氣溫變化情況和焊接面的情況,隨時(shí)進(jìn)行各參數(shù)的調(diào)整。經(jīng)試驗(yàn),施工時(shí)溫度易控制在160℃～240℃,行走速度控制在0.5～6m/min范圍內(nèi)。焊接過程中和焊接后2h內(nèi)焊接面不承受任何拉力,防止焊接面發(fā)生移動錯位。該復(fù)合土工膜焊縫質(zhì)量的檢測主要為目測和抽樣檢測:目測就是首先對焊縫目測檢查、焊縫寬度是否均勻,有無漏焊、燙傷、褶皺等缺陷,并做好詳細(xì)的目測檢測記錄;抽樣檢測就是對焊縫樣品抽樣進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn),檢測其拉伸強(qiáng)度。經(jīng)對焊縫檢測,焊縫質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

4.3 易出現(xiàn)的問題及對應(yīng)措施

(1)在接近水平的區(qū)域內(nèi),防止形成鼓包,該包會在防滲層下集中土壤中的氣體,故須考慮將氣體向外或向頂部排出。

(2)盡可能減少施工接縫的數(shù)量,特別是壩坡上的水平接縫。

(3)防止在保護(hù)層鋪設(shè)期間防滲層遭受穿孔破壞,嚴(yán)禁現(xiàn)場車輛和帶鐵釘?shù)男蚋吒诜罎B層上行走。

(4)防滲層與壩體建筑物及水位以下鋼性體接觸部位的處理直接關(guān)系到壩體的安危,如處理不善會造成直接水流滲流通道,形成管涌破壞,“千里之堤、潰于蟻穴”,為此,要作特殊處理,減少集中滲漏,確保水庫的安全。

(5)在運(yùn)輸貯存過程中應(yīng)防止機(jī)械碰撞,遠(yuǎn)離熱源,輕拿輕放,防止摩擦、刺傷、撞擊。

5 結(jié)語

復(fù)合土工膜作為一種新型的防滲材料在人工湖防滲工程中應(yīng)用的前景很好,由于復(fù)合土工膜防滲的核心問題是保證施工中土工膜的完整性和土工膜的鋪設(shè)質(zhì)量,因此在防滲施工中只要嚴(yán)格按復(fù)合土工膜施工技術(shù)要求,嚴(yán)格現(xiàn)場焊接和粘接的質(zhì)量控制,避免人為或其他因素的破壞而產(chǎn)生缺陷影響防滲效果,就能使復(fù)合土工膜各項(xiàng)性能指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求,質(zhì)量得到保證。經(jīng)過嘉峪關(guān)人工湖庫底、庫壩坡防滲實(shí)踐證明,取得了較好的防滲效果。

1 張慧莉.復(fù)合土工膜料在渠道防滲,水土保持研究,2002,2

2 李鋒等.復(fù)合土工膜用于水利工程渠道防滲的施工質(zhì)量控制,河南水利與南水北調(diào),2010,1.

3 陸金榮.復(fù)合土工膜在博斯坦水庫面板堆石壩工程中的應(yīng)用,西部探礦工程,2005,7

4 楊建平等.淺論復(fù)合土工膜在南水北調(diào)工程中的應(yīng)用技術(shù),南水北調(diào)與水利科技,2009,3

5 林森.淺談復(fù)合土工膜在水庫除險(xiǎn)加固工程中的應(yīng)用,價(jià)值工程