復合土工膜屬于一種土工防滲材料, 將其應用到水庫大壩的防滲中效果非常理想,不僅可以很好地控制施工質量,而且施工流程相對較為簡便,成本也相對較低。復合土工膜在水庫大壩防滲應用和設計之前, 需要對復合土工膜的相關內容進行明確,有針對性的展開設計和應用,這樣才能提升防滲效果。
1 復合土工膜
復合土工膜屬于一種性能較好的防滲材料,廣泛應用在水庫工程防滲中。利用復合土工膜材料進行防滲施工的時候, 需要根據(jù)承受的水壓力和下墊層,經計算,復合土工膜采用兩布一膜[1]。另外,在復合土工膜應用的過程中, 針對土工膜拼縫需要對其強度和防滲等性能進行綜合性的考慮, 并且一定要根據(jù)各項技術標準,展開防滲施工,以此保證工程的建設質量。
2 工程實例
本文以金山一號水庫工程為例進行論述分析。金山一號水庫總庫容290 萬m3,根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL252-2017), 該項工程規(guī)模屬于Ⅳ等小(1)型工程,主要建筑物級別為4 級,次要建筑物級別為5級,臨時建筑物按5級設計。同時,由于該項工程等級為Ⅳ等,工程規(guī)模?。?)型,依據(jù)《防洪標準》(GB50201-2014)規(guī)定,土石壩按10年一遇洪水設計,50年一遇洪水校核。另外,該水庫工程擬建壩址位于荒灘地, 附近無土質材料, 依據(jù)《設計規(guī)范》就地、就近取材。針對這樣的情況,優(yōu)先使用壩址附近的天然材料和開挖料原則, 該區(qū)域適合修建半挖半填水庫, 并且對該地區(qū)地質情況進行試驗分析, 選用壩址處砂礫石開挖料作為筑壩材料使用,并采取復合土工膜防滲,以此保證金山一號水庫工程的建設質量。
3 復合土工膜的設計與應用
設計是任何一項工程建設開展的基礎工作,水庫大壩防滲設計也不例外。在防滲設計完成以后,將復合土工膜有效應用到防滲施工當中。
3.1 材料的選取
復合土工膜的防滲效果是非常顯著的, 并且施工操作相對較為簡單, 但是在復合土工膜材料選取的過程中, 需要考慮的因素有很多, 具體的內容如下:一是在材料選取方面,需要對下墊層平整度、允許拉應力、彈性模量、鋪墊范圍、覆蓋層最大粒徑等方面進行綜合性的考慮,并且要求暴露、壓埋、氣候、使用壽命等方面滿足相應的使用條件, 根據(jù)相關規(guī)定,對防滲層的厚度進行設置,這樣可以為建設質量
的提升給予基礎性的保證[2]。二是根據(jù)金山一號水庫工程庫底以及大壩防滲均選用SN2/PE-16-1000-0.6規(guī)格的復合土工膜, 也就是短纖針刺非織造/PE復合土工膜,兩布一膜,并且其斷裂強度為16 KN/m,單位面積總質量為1 000 g/m2,拼接強度不低于母材強度,這樣可以很好的保證防滲性能。另外,在材料選擇的時候,設計人員對物理力學指標也進行了分析,詳見表1。
3.2 上部保護層
復合土工膜在水庫防滲設計和應用的時候,上部保護層作為設計的一項重點內容, 主要是因為復合土工膜的防滲效果與施工中和運輸中材料的完整程度有著直接的聯(lián)系,需要對該方面給予重視[3]。金山一號水庫工程在防滲設計的時候, 為了避免牲畜踐踏、動植物破壞現(xiàn)象的發(fā)生,需要在復合土工膜上部鋪設保護層,其厚度應當控制在4 cm,并且所利用的砂漿保護層型號為M5, 其厚度影響控制在20cm,這樣才能保證上部保護層的效果。
3.3 復合土工膜與壩頂砼路緣石連接
復合土工膜與壩頂砼路緣石連接設計和應用作為一項重點內容,在設計的時候,需要保證其連接的嚴密性、牢固性,并且需要留有伸縮余量[4]。同時,在復合土工膜鋪設到壩頂以后, 需要與壩頂路緣石進行有效連接,在連接的時候,需要注意幾個方面:一是需要在砼面上進行打孔, 并且孔與孔之間距離應當控制在20 cm,在打孔完成以后,需要安裝膨脹螺絲;二是需要連接長度通常安裝一條橡皮,其厚度應當為5 mm、寬度應當為10 mm,在連接完成以后,需要將復合土工膜進行折疊、打眼,將螺絲穿入其中;三是利用一層厚5 mm、寬10 cm 橡皮和厚5 mm、寬5 cm 扁鋼壓條通過膨脹螺栓,這樣主要是對復合土工膜進行有效的固定,并且做好防銹處理,為提升其建設質量給予了基礎性的保證。
3.4 伸縮縫
為了保證復合土工膜適應金山一號水庫工程水溫度變化的需求, 需要在復合土工膜應用和設計的時候,設置一道橫向伸縮縫,縫型采用矩形,縫寬2.0 cm。同時,在設計和應用的時候,縫內下部需要進行填充,主要是利用聚乙烯閉孔泡沫板,針對上部灌注,可以利用聚氨酯密封膠材料為主。
同時,在設計和應用的時候,一定要做好相應的保護措施。
3.5 復合土工膜鋪設
在復合土工膜鋪設的時候, 是將若干個土工膜鋪成一個整體, 為了避免復合土工膜之間出現(xiàn)較大的拼接縫, 一定要保證復合土工膜鋪設的方向處于一致的狀態(tài),或者可以呈現(xiàn)錯縫搭接的狀態(tài),這樣可以有效保證復合土工膜的應用和設計的質量[5]。另外,在復合土工膜鋪設的時候, 坡面和壩面需要呈現(xiàn)“丁”字形連接的狀態(tài),全面保證復合土工膜防滲的效果,實現(xiàn)良好的施工質量。
萬吉峰(甘肅省張掖市甘蘭水利水電建筑設計院)
參考文獻
[1] 劉強,曹俊烜.復合土工膜在水庫大壩防滲中的應用[J].吉林水利,2017,(2).
[2] 潘海平,錢芬,吳雄偉.復合土工膜在里墩水庫大壩防滲中的應用[J].浙江水利科技,2016,(1).
[3] 李衛(wèi)華.復合土工膜在希尼爾水庫大壩防滲中的應用[J].水電站設計,2018,(4).
[4] 黃新成.復合土工膜在水庫大壩防滲節(jié)水工程中的應用[J].科技信息,2016,(18).
[5] 張家彬.復合土工膜在樵子澗水庫大壩防滲中的應用[J].安徽水利水電職業(yè)技術學院學報,2017,(3).