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土工膜防滲體的優(yōu)點(diǎn)與結(jié)構(gòu)設(shè)計

文章出處:admin 人氣:2229發(fā)表時間:2020-01-07 07:43:45
導(dǎo)讀:復(fù)合土工膜+粘土毯復(fù)合結(jié)構(gòu)抗不均勻沉降能力強(qiáng)。用復(fù)合土工膜+粘土鋪蓋的組和防水層結(jié)構(gòu)方式。復(fù)合土工膜與房屋建筑接頭處密封性接入。防滲效果及可行性比較。方案1:水平防滲采

  土工膜防滲體的優(yōu)點(diǎn)

 
  (1)土工膜滲透系數(shù)為10-11 cm/s,遠(yuǎn)小于粘土的滲透系數(shù)( 10-8 cm/s )和混凝土的滲透系數(shù)( 10-7 cm/s ),可滿足普通的閘門室底板和上游被褥的連接部的滲透防止要求。
 
  (2)復(fù)合土工膜+粘土毯復(fù)合結(jié)構(gòu)抗不均勻沉降能力強(qiáng)。一方面,粘土可以起到防滲作用;另一方面,作為墊層,可以保護(hù)復(fù)合土工膜不被碎石尖角刺穿,起到雙重保險作用。同時,復(fù)合土工膜的伸長率超過300%,抗變形能力遠(yuǎn)高于粘土和混凝土。
 
  (3)復(fù)合土工膜+粘土毯防滲結(jié)構(gòu)成本低。粘土可用閘址處基坑開挖砂土,復(fù)合土工膜綜合單價大體上為 30 元/ m 2 ,比選用大量粘土和混泥土防水層建筑成本明顯降低。
 
  (4)施工方便。復(fù)合土工膜廣泛應(yīng)用于抽水蓄能電站的堤壩和掩石壩。施工技術(shù)相對成熟,面罩焊接保證率高。使用粘土-復(fù)合土工膜防滲體施工時,復(fù)合土工膜工程量小,只在上下游的門基板的連接位置敷設(shè)的復(fù)合土工膜和混凝土的連接部分不設(shè)置緩沖層,可以簡化土工膜的敷設(shè)技術(shù)。
 
  復(fù)合土工膜是由長絲土工布或短纖土工布與pE防滲土工膜經(jīng)熱復(fù)合型而成,兼具平行面泄水、有防水層的良好特點(diǎn)。復(fù)合土工膜分為一布一膜、兩布一膜,寬度為4-7m,重量為200-3000 g平方米。該復(fù)合土工膜具有較高的拉伸強(qiáng)度、抗撕裂性、爆裂性等物理力學(xué)性能指標(biāo)。該產(chǎn)品具有強(qiáng)度高、延展性好、變形模量大、耐酸堿、耐腐蝕、耐老化、抗?jié)B性好等特點(diǎn)。常用于大壩、排水溝的防滲處理和垃圾場地的防污染處理。

 
 

  土工膜防滲體結(jié)構(gòu)設(shè)計

 
  防水層體結(jié)構(gòu)設(shè)計充分體現(xiàn)鋪蓋與閘結(jié)構(gòu)層板接頭處不均勻地基沉降對防水層結(jié)構(gòu)的影響,選用復(fù)合土工膜+粘土鋪蓋的組和防水層結(jié)構(gòu)方式。 復(fù)合土工膜可在鋪蓋因不均勻地基沉降而產(chǎn)生縫隙時正常防水層。
 
  復(fù)合土工膜防滲體平面設(shè)計:復(fù)合土工膜與上游粘土墊層錨固槽和下游膨脹螺栓連接,形成局部密封防滲體系。為保證土工膜的安全運(yùn)行,土工膜應(yīng)垂直鋪設(shè)在砌體保護(hù)層底部的接縫處。防滲結(jié)構(gòu)包括0.4 m厚的砌體保護(hù)層、0.2 m厚的壤土和0.3 m厚的粘土。復(fù)合土工膜防水層結(jié)構(gòu):上下游復(fù)合土工膜相結(jié)合鋪蓋防水層結(jié)構(gòu),0.7 m 漿砌石保溫層,避免流水侵蝕上墊層;0.3 m 壤土上墊層,避免漿砌石在工程施工過程中對防滲土工膜的危害;下墊層為 0.2 m 厚粘土。下游復(fù)合土工膜與混凝土底板直接接觸,不設(shè)置上敷層,在下敷層設(shè)置0.3 m細(xì)砂敷層。
 
  防滲土工膜防水層結(jié)構(gòu)連接頭設(shè)計:復(fù)合土工膜與房屋建筑接頭處密封性接入。 對于與預(yù)澆混泥土閘結(jié)構(gòu)層板的接入,選用膨脹螺釘進(jìn)行鋼筋錨固;上下游與鋪蓋的接入選用基坑開挖鋼筋錨固槽,然后混凝土澆筑素混凝土,確定復(fù)合土工膜。
 
 

  防滲方案比選

 
  基于復(fù)合土工膜滲透系數(shù)小、拉伸性能好、應(yīng)變適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),本文選擇復(fù)合土工膜方案與塑性混凝土墻方案進(jìn)行比較:
 
  方案①,10 m 長的黏土鋪蓋+塑性混凝土防滲墻;
 
  方案②,10 m 長的黏土鋪蓋+局部復(fù)合土工膜。
 
 
  (1)防滲效果及可行性比較。方案1:水平防滲采用10 m長粘土墊層,垂直防滲采用塑性混凝土墻,形成水閘基礎(chǔ)防滲系統(tǒng)。塑性混凝土墻可以增大滲透直徑,混凝土滲透系數(shù)為10-7 cm/s,可以滿足普通閘門底板與上游墊層接縫的防滲要求。 該方案是目前工程中廣泛應(yīng)用的方案。閘室自重和上游水壓主要由混凝土墻承擔(dān),閘基土體基本不承擔(dān)。塑料混凝土防滲墻起到防滲和防滲作用,效果良好。方案2采用粘土毯和復(fù)合土工膜防滲。粘土毯作為復(fù)合土工膜的保護(hù)層,與土工布形成雙重保險,防止碎石和混凝土地面的邊角刺穿土工膜。同時,粘土和土工膜具有防滲效果。復(fù)合土工膜的滲透系數(shù)僅為10-11厘米/秒,遠(yuǎn)小于粘土和塑性混凝土。完全滿足引黃閘10m水頭防滲要求。復(fù)合土工膜具有良好的拉伸性能,極限伸長率大于50%,可適應(yīng)大規(guī)模不均勻沉降。為了消除底板拐角處的卡緊效應(yīng),可以采用折疊鋪筑方案,用土工膜幾何變形代替拉伸變形,從而保證復(fù)合防滲結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。
 
 
  (2)經(jīng)濟(jì)性比較。在方案1中,塑性混凝土墻設(shè)置在閘室底板的前齒壁底部,上部與閘室底板一起澆筑,下部打入相對不透水的層。 楊集引黃閘單孔寬度2.9 m,共三孔,底版寬 11.4 m,房基相對透水層厚 6 m,塑性變形混泥土墻送入房基相對隔水層層下 1 m,即混泥土墻深約 7 m,混泥土墻成本價為 300 元/ m 2 左右,塑性變形混泥土墻建筑成本約 2.6 萬塊。與方案1相比,復(fù)合土工膜的鋪設(shè)范圍位于毯與閘基的連接處。復(fù)合土工膜長度約為15 m,閘室寬度約為11.4 m,工程量為171 m 2。復(fù)合土工膜的綜合單價為30元/m2,成本約為5.5萬元。
 
 
  (3)比選結(jié)果。方案1和方案2作為閘室防滲方案,能夠滿足工程防滲要求。方案1中采用的塑性混凝土墻能有效增大滲流直徑,具有良好的防滲性能。(2)方案(2)采用的復(fù)合土工膜滲透系數(shù)小,成本低,不能減少閘室不均勻沉降,但具有良好的拉伸性能,可適用于大的不均勻沉降;方案1中塑性混凝土的材料成本約為方案2中復(fù)合土工膜的5倍。防滲設(shè)計綜合考慮采用方案2。
 

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