土工膜以塑料薄膜作為防滲基材,是與無紡布復(fù)合而成的土工防滲材料,其防滲性能主要取決于塑料薄膜的防滲性能。目前國內(nèi)外主要應(yīng)用的材料有聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)和乙烯/醋酸乙烯共聚物(EVA) ,均為高分子化學(xué)柔性材料,具有比重輕、延伸性好,適應(yīng)變形能力高等特點(diǎn)。已在垃圾填埋場、尾礦堆存場,渠道防滲、人工景觀湖蓄水池防滲中得到廣泛應(yīng)用"。與傳統(tǒng)的混凝土、瀝青混凝土面板相比,土工膜成本低、見效快,抗變形協(xié)調(diào)能力強(qiáng),不會(huì)像混凝土面板那樣因壩體變形產(chǎn)生開裂;同時(shí),作為面板應(yīng)用時(shí)上游可采用覆蓋保護(hù)或無覆蓋保護(hù)兩種形式。采用覆蓋保護(hù)的土工膜面板,其優(yōu)點(diǎn)在于,覆蓋于土工膜面板上的保護(hù)層在具有壓載穩(wěn)固功能的同時(shí),還可持久保護(hù)土工膜,免受環(huán)境影響損壞。而無遮蓋保護(hù)的土工膜可縮短施工時(shí)間,降低施工成本,避免覆蓋層對(duì)土工膜的損壞,大壩運(yùn)行期可隨時(shí)檢查;如發(fā)生意外損壞，修復(fù)成本低,耗時(shí)短,甚至可進(jìn)行水下修補(bǔ)23
1、工程概況
南歐江六級(jí)電站位于老撾豐沙里省境內(nèi),是南歐江流域自下游至上游開發(fā)的第六個(gè)梯級(jí)電站,工程規(guī)模為大(2)型。電站由復(fù)合土工膜面板堆石壩、溢洪道、放空洞、導(dǎo)流洞及引水發(fā)電系統(tǒng)組成。電站以發(fā)電為主,總裝機(jī)容量180MW ,死水位490m,正常蓄水位510m,相應(yīng)庫容4.09億m',調(diào)節(jié)庫容2.46億m',具有季節(jié)調(diào)節(jié)性能。
復(fù)合土工膜面板堆石壩壩頂高程515m,大壩高85m,壩頂長 362m、寬8m,上游壩坡1∶1.6,下游壩坡1∶1.8。壩體墊層料、過渡料和底部排水區(qū)形成L形排水體,以保證軟巖堆石料填筑區(qū)能保持河床段趾板建基面高程430m,在運(yùn)行期相對(duì)干燥。南歐江六級(jí)電站壩體結(jié)構(gòu)詳見圖1。
擠壓邊墻布置于大壩上游最外側(cè),為土工膜提供鋪設(shè)基礎(chǔ)面。擠壓邊墻設(shè)計(jì)底高程為431.70m,頂高程為512.0m,擠壓式邊墻混凝土共202層(每層高40cm),總計(jì)混凝土8763m'。斷面為梯形,邊墻外側(cè)坡比1∶1.6,內(nèi)側(cè)坡比8:1,頂寬10cm,每層采用擠壓機(jī)一次擠壓成型,每層擠壓邊墻澆筑不間斷,澆筑完成后進(jìn)行錨固帶及墊層、過渡料填筑施工。擠壓邊墻施工到膜鋪設(shè)。土工膜2.1土工膜施工
土工膜面板鋪設(shè)面積為37555m2,分三期鋪設(shè)完成,一期為472m高程以下,二期為472 ~ 512m高程,三期為512m高程以上部分,施工過程如下:
a，復(fù)合土工膜由膜(PVC)和無紡?fù)凉げ冀M成,膜的厚度為3.5mm,無紡?fù)凉げ家?guī)格為700g/m2,土工膜單寬為2. 1m。
b.土工膜每條長度根據(jù)壩面鋪設(shè)斜長各不相同,長度在生產(chǎn)階段根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況已經(jīng)確定,包裝并編號(hào)后運(yùn)輸至現(xiàn)場?，F(xiàn)場根據(jù)編號(hào)順序遂條擺放在壩體填筑面上,再由壩體填筑面將土工膜放至上游壩坡,安裝就位后開始土工膜焊接。
c.土工膜焊接主要分為三類;土工膜之間的搭接焊接、土工模與錨固帶之間的焊接,以及土工膜局部小面積的焊接。土工膜單寬為2.1m,搭接10cm進(jìn)行焊接,三條焊接完咸后總寬度為6m,然后與提前安裝的錨固帶進(jìn)行焊接,將復(fù)合土工膜予以固定。該工作由左岸開始進(jìn)行,依次焊接,直至整個(gè)壩面鋪設(shè)完成。
d.土工膜底部與趾板進(jìn)行連接,在趾板周邊設(shè)置有U形槽,在U形槽內(nèi)通過鋼板將土工膜與趾板固定,然后土工膜覆蓋至排板面上,在趾板混凝土面上涂抹專用黏結(jié)劑,將土工膜與趾板黏接牢固,最后再將土工膜周邊用鋼板和螺栓固定在趾板混凝土面上。
e土工膜鋪設(shè)完成后,質(zhì)檢人員對(duì)整個(gè)壩面土工膜進(jìn)行檢查,對(duì)破損地方,通過打補(bǔ)丁的方式進(jìn)行補(bǔ)焊。
2.2質(zhì)量檢查
土工膜能工中,安排質(zhì)檢工程師進(jìn)行現(xiàn)場控制,監(jiān)理.業(yè)主共同參與。質(zhì)量檢查根據(jù)設(shè)計(jì)文件提供的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,每道工序經(jīng)檢查合格后,方可開始下一道工序施工。全部施工完成后,經(jīng)現(xiàn)場各方聯(lián)合檢查合格后,簽署合格文件移交業(yè)主。
一期土工膜(472.1m高程以下)2014年11月1—30日進(jìn)行施工,經(jīng)各方聯(lián)合檢查合格后移交業(yè)主。二期土工膜(512~472.1m 高程)于2015年4月13日開始施工,5月20日施工完成,經(jīng)聯(lián)合檢查合格后移交業(yè)主。在二期土工膜施工前,對(duì)一期土工膜進(jìn)行了全面檢查,對(duì)個(gè)別破損的部位進(jìn)行了補(bǔ)焊,對(duì)因大壩沉降產(chǎn)生的局部媵脹部位進(jìn)行切割,并對(duì)擠壓邊墻進(jìn)行處理后重新焊接。在大壩蓄水前,對(duì)土工膜進(jìn)行一次全面檢查,對(duì)個(gè)別破損部位進(jìn)行補(bǔ)焊。
土工膜面板質(zhì)量檢查主要包括以下內(nèi)容:
a.擠壓邊墻表面的松動(dòng)料是否清理,擠壓邊墻表面局部凸起是否清理,擠壓邊墻表面孔洞是否填平,擠壓邊墻的最終表面是否滿足土工膜鋪設(shè)要求。
b.復(fù)合土工膜錨固帶是否垂直鋪設(shè),固帶間距是香為6m,錨固帶搭接焊部位是否清理干凈,錨固帶搭接焊是否牢固。
e 士工膜批次材斜外部包裝是否完好,土工膜批次材料外部標(biāo)簽是否完整,可讀,數(shù)量是否與裝箱清單一致。
a人工焊縫和機(jī)器焊縫。人工焊縫以平口螺絲刀插不進(jìn)去為合格。機(jī)器焊縫必須進(jìn)行氣壓試驗(yàn),采用氣壓法檢測:0.2MPa壓力持續(xù)5min氣壓,下降不超過10%即可。
e.土工膜與趾板連接采用螺絲鉆孔.錨固.攤鋪混合膠.覆蓋土工膜、擰緊螺帽等工序。用12kN扭力扳手?jǐn)Q緊并檢查。
t.施工完成后,對(duì)外觀進(jìn)行全面檢查。結(jié)論
a 士工膜施工不受天氣影響,縮短了筑壩工期。對(duì)于缺少天然混凝土骨料和黏土的南歐江六級(jí)電站而言,土工膜是一個(gè)很好的選擇。同時(shí),土工膜面板與混凝土面板相比,具有經(jīng)濟(jì),施工速度塊,基本無大型機(jī)械設(shè)備等特點(diǎn)。
其中,經(jīng)濟(jì)性除了單價(jià)的優(yōu)勢外,還在于取消了蓋板與蓋重,不存在周邊縫與垂直縫的止水結(jié)構(gòu);施工速度快,由于復(fù)合土工膜鋪設(shè)在大壩上游擠壓邊墻表層，上部無保護(hù)、工序少,鋪設(shè)快.效率高,是現(xiàn)澆混凝土面板所無法比擬的。已施工完戚的3.6萬m2土工膜僅耗時(shí)2個(gè)月;整個(gè)施工過程使用的機(jī)械設(shè)備較少,除轉(zhuǎn)運(yùn)叉車外,無大型設(shè)備。
h錨固帶安裝是一個(gè)簡易﹑常規(guī)的過程,大大簡化了土工膜的安裝過程,提高了土工模鋪設(shè)安裝效率。
c截至2016年1月底,大壩累計(jì)最大沉降量為100cm左右,土工膜從外觀上看無明顯拉伸和褶皺,體現(xiàn)了復(fù)合土工膜面板在85m高的軟巖堆右壩中具有良好的適應(yīng)性。但是土工膜鋪設(shè)后易損壞也是存在的事實(shí),盡管在施工期已經(jīng)采取了有效的保護(hù)措施,在壩前基坑充水前的檢查中還是發(fā)現(xiàn)大小不等的破損約30 處。因此,應(yīng)考慮在施工期土工膜表面增加覆蓋或采取其他更可靠措施;選擇大壩填筑全部結(jié)束后沉降的空檔期為最佳鋪設(shè)時(shí)間,更能發(fā)揮施工速度快效率高的優(yōu)點(diǎn),完全不會(huì)影響工期,又能避兔施工干擾對(duì)土工膜的破壞。
d土工膜設(shè)計(jì)單位對(duì)擠壓邊墻的混凝土設(shè)計(jì)指標(biāo)為抗壓強(qiáng)度8~ 10 MPa ,滲透系數(shù)大于5× 10-'cms。擠壓邊墻的剛性較大,擠壓邊墻隨壩體發(fā)生變形時(shí),存在空鼓,裂縫和錯(cuò)動(dòng)等現(xiàn)象,由于剛性導(dǎo)致土工膜隨壩體的變形不一致。應(yīng)考慮適當(dāng)增加摻和料增加擠壓邊墻的彈性模量,從而增加擠壓邊墻的塑性,使得擠壓邊墻和土工膜與壩體變形時(shí)保持一致。
e.大壩沉降數(shù)據(jù)顯示,軟巖筑壩初期沉降值較大,且沉降期較長,應(yīng)在填筑期間增加沉降期,把沉降
期根據(jù)觀測數(shù)糖分為幾期,對(duì)25個(gè)月的主津上的元響,編制控制性工期時(shí)能夠更加靈活。
主土工膜可高效取代堆石填中的混愛土圖極;具有防滲性能,還能適應(yīng)混凝主面板無法承受的沉陣和變形,能夠使大壩安全施工,降低成舉;降低復(fù)東1王短工期。
g現(xiàn)有資料表明,2mn摩的土工展至交工Ei超過30年,對(duì)南歐江六級(jí)電站顧笨o的自然環(huán)境、工膜,使用壽命可達(dá)1OO年。但由于各地的日有針社會(huì)環(huán)境存在差異,主工膜面板在運(yùn)行期間而安P對(duì)性地做好安全防護(hù)?！?br /> 參考文獻(xiàn)
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