土工膜在水利防滲施工中的應(yīng)用意義
我國水利工程建設(shè)得到了非常迅速的發(fā)展,但其中的防滲問題始終是困擾著水利工程質(zhì)量的難題。近幾年來,土工膜在水利工程防滲中的應(yīng)用越來越廣泛,取得比較明顯的效果。土工合成材料的種類比較多,在水利工程防滲中經(jīng)常使用的有:土工復(fù)合材料、土工織物材料、土工膜材料等。這些土工合成材料被廣泛用于水利工程中的大壩工程、隧洞工程、渠道工程等方面的防滲工作中。
一、水利工程防滲中土工合成材料的應(yīng)用:
1、在混凝土壩、石壩防滲中土工合成材料的應(yīng)用
在混凝土壩中,做好防滲工作關(guān)系到大壩工程的質(zhì)量和進(jìn)度,關(guān)系到工程交付后能夠安全、穩(wěn)定的使用,能否積極地發(fā)揮作用。因此,必須做好混凝土壩的防滲工作。
一,現(xiàn)行的土工合成材料防滲方法是:先將水庫中的水放空后,再把土工膜于混凝土壩的上游面進(jìn)行粘貼。為了確保土工膜的粘貼的穩(wěn)定性,應(yīng)順沿著垂直的方向,在每隔2米處設(shè)置一個(gè)水平的不銹鋼槽,以將土工膜緊緊地夾住。
二,對(duì)這種施工方可以進(jìn)行,可以將土工網(wǎng)格設(shè)置在混凝土壩上游面,然后,在網(wǎng)格上面粘貼好土工膜。由于在上面設(shè)置了土工網(wǎng)格,可以將滲過水進(jìn)行是收集和處理,能有效地提高防滲性能,這種土工膜的應(yīng)用已有10多年的歷史。據(jù)了解,它最早是在意大利的得到嘗試性的應(yīng)用,目前,已經(jīng)成為全世界水利工程防滲中普遍采用的方法。
三,隨著社會(huì)的發(fā)展,這種應(yīng)用技術(shù)也在不斷發(fā)展,從目前來看,人們?cè)趹?yīng)用中更加注重處理土工膜粘貼區(qū)域的問題。例如,在不將水庫里水放空,或只放空部分水的條件下,由經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練的潛水員將土工膜粘貼好。為了增強(qiáng)土工膜抗擊冰雪侵蝕的能力,避免土工膜被上游面的冰侵襲而壞,可以采取將氣泡系統(tǒng)設(shè)置在土工膜下面的辦法。
四,土工膜在紫外線的影響下,在氧化作用下,其使用壽命就會(huì)縮短。如果遇到高溫天氣,強(qiáng)烈的紫外線作用和氧化作用,會(huì)大大地影響這些聚合材料的使用性能。因此,如何開發(fā)出性能更佳的聚合材料,使土工膜的使用壽命大大延長,這是今后進(jìn)一步開發(fā)研究的方向。
二、在隧洞工程防滲中土工合成材料的應(yīng)用
從目前來看,在隧洞防滲中采取的主要方法是:在混凝土(永久性的)里側(cè),土工膜作為防滲體,與厚度較大、針刺的土工織物一道,滲透的水被引導(dǎo)到隧洞底部的排水出口設(shè)施中,從而構(gòu)成封閉式的排水系統(tǒng)。但是,在實(shí)際施工中,布置土工膜和土工織物等有非常大的難度。為了便于操作,一般在臨時(shí)性的護(hù)頂上,將土工合成材料下垂,在進(jìn)行混凝土襯砌操作時(shí),土工合成材料很容易被破壞。因此,現(xiàn)在對(duì)這種土工合成材料的應(yīng)用研究主要是考慮如何進(jìn)一步改建施工方法。怎樣才能使土工合成材料的施工與混凝土襯砌施工同步進(jìn)行,可以有效地避免土工合成材料被實(shí)施混凝土襯砌施工而破壞。未來的應(yīng)用研究方向是:如何進(jìn)一步提升土工合成材料的使用壽命。
三、在渠道防滲中土工合成材料的應(yīng)用
1,做好渠道防滲,是關(guān)系到渠道正常、安全使用的重要工作內(nèi)容之一。在渠道防滲襯砌工作中,主要是應(yīng)用復(fù)合土工膜。在施工時(shí),將復(fù)合土工膜鋪設(shè)在渠道底部和坡面。
2,復(fù)合土工膜的鋪設(shè)方法是:在渠道底部進(jìn)行鋪設(shè)時(shí),順沿渠道走向,將復(fù)合土工膜進(jìn)行水平滾鋪;在渠道坡面進(jìn)行鋪設(shè)時(shí),必須在驗(yàn)收合格的坡面才能實(shí)施。順沿著坡面軸線方向進(jìn)行滾鋪,當(dāng)與渠底相互連接時(shí),應(yīng)采用丁字形連接防滲。將10厘米的砂墊層均勻地鋪設(shè)在復(fù)合土工膜上面,并找平拍實(shí),然后,再鋪設(shè)10厘米的混凝土。在坡面鋪設(shè)好復(fù)合土工膜后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢查驗(yàn)收。為有效的防治風(fēng)吹和陽光暴曬,應(yīng)在鋪設(shè)驗(yàn)收合格后立即蓋上墊層壓蓋,同時(shí),還應(yīng)保護(hù)好復(fù)合土工膜,使混凝土護(hù)砌到位,還應(yīng)做好渠道非淹沒區(qū)與復(fù)合土工膜之間的連接、錨固工作。
3,現(xiàn)在的應(yīng)用進(jìn)展是:在有流體通過渠道的同時(shí)做好襯砌工作,將土工膜、早強(qiáng)混凝土、土工織物等迅速鋪設(shè)在試用段上。該混凝土可以在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到一定的強(qiáng)度而迅速穩(wěn)定,然后快速結(jié)硬。對(duì)于水流無法改道,或是流過有害液體的渠道,非常適宜這種方法。
四、水利工程防滲中土工合成材料應(yīng)用的施工技術(shù);
1、堤身削坡與堤腳開挖
不論是堤身進(jìn)行削坡,還是對(duì)堤腳實(shí)施開挖,一般可用人工與機(jī)械施工相配合的辦法。按設(shè)計(jì)要求對(duì)堤身進(jìn)行削坡,使其坡度符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。削坡后,應(yīng)仔細(xì)地實(shí)施清面,盡可能地清理好坡面,使之干凈整潔使其平整度應(yīng)達(dá)到施工要求,將堤身和堤頂分別進(jìn)行開挖至滑槽。在開挖堤腳基礎(chǔ)時(shí),應(yīng)按設(shè)計(jì)斷面要求進(jìn)行,一直挖到相對(duì)不透水層后,再向下開挖溝槽,其寬度和深度均為一米,并將開挖斷面切實(shí)清理好,同時(shí),應(yīng)加強(qiáng)基坑排水的通暢和邊坡的穩(wěn)定。
2、施工鋪設(shè)復(fù)合土工膜
在進(jìn)行壩體土工膜鋪設(shè)時(shí),可以是順壩軸方向鋪設(shè),最好是垂直壩軸線鋪設(shè)。但是為了減少焊縫的長度,通常采用順壩坡鋪方案。對(duì)于高壩來講,土工膜鋪設(shè)通常采用壩上部分垂直壩軸線來鋪設(shè),不但能滿足應(yīng)力最小要求,也能滿足焊縫少的特點(diǎn);壩底可采用順壩鋪設(shè),以減少焊縫。復(fù)合土工膜鋪設(shè)時(shí),要按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求,從堤頂鋪到坡底基槽,并埋入相對(duì)不透水層。
鋪設(shè)完畢后,應(yīng)盡快回填堤腳和上部護(hù)坡,以避免開挖斷面局部土質(zhì)差而產(chǎn)生滑坡,鋪膜時(shí),注意張馳適度,避免應(yīng)力集中和人為損傷,要求土工膜與地基結(jié)合面務(wù)必吻合平整,切不可有上、下游方向凸出的褶皺。
五、土工合成材料在水利工程防滲施工應(yīng)用中應(yīng)注意的問題:
一是運(yùn)輸、貯存中不得沾污、雨淋、破損,遠(yuǎn)離火源,周圍不得有酸、堿等腐蝕性介質(zhì),不得長期曝曬和直立。材料進(jìn)場(chǎng)時(shí),應(yīng)進(jìn)行抽檢。施工時(shí)應(yīng)有專人隨時(shí)檢查清基、材料鋪放方向、材料的接縫或搭接、材料與結(jié)構(gòu)物的連接,每完成一道工序應(yīng)按設(shè)計(jì)要求及時(shí)驗(yàn)收,合格后,方可進(jìn)行下道工序。
二是施工場(chǎng)地應(yīng)平整干凈,防止損壞土工膜;鋪設(shè)應(yīng)平順,松緊適度。不平地、軟土上和水下鋪設(shè)搭接寬度應(yīng)適當(dāng)增大。鋪設(shè)人員不得穿硬底鞋操作。
三是垂直鋪塑應(yīng)嚴(yán)格按照工藝要求進(jìn)行施工,PE 塑膜施放速度應(yīng)迅速,防止槽孔坍塌,影響鋪塑效果。
總而言之,在水利工程防滲施工中,我們應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到土工合成材料應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)意義。不斷總結(jié)土工膜等土工合成材料的使用經(jīng)驗(yàn),應(yīng)將土工合成材料的性質(zhì)特點(diǎn)與工程的實(shí)際情況結(jié)合起來。隨著社會(huì)的發(fā)展,土工合成材料施工技術(shù)不斷創(chuàng)新、提高,在水利工程中的應(yīng)用將更加廣泛。我們應(yīng)不斷探究土工合成材料的應(yīng)用方法,提高其應(yīng)用水平,以便更好地為水利工程建設(shè)服務(wù)。
土工合成材料土工膜材質(zhì)比較輕巧,強(qiáng)度比較高,整體性能較強(qiáng),高度耐磨性,有極強(qiáng)的防腐蝕性,施工簡便容易,便于運(yùn)輸,材料來源比較豐富等,土工合成材料自從誕生以來,就受到了水利工程建設(shè)市場(chǎng)的青睞,得到了廣泛的應(yīng)用。