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两布一膜复合土工膜在防渗设计中的应用

1前言
在我省的水利工程中,复合土工膜(俗称防渗土工布)的防渗水力特性已在江湖堤防、水库大坝等工程的防渗设计中逐步得到采用,但在闸站工程中应用不多,武进市大通河套闸工程设计中采用了两布一膜防渗土工布进行防渗设计,取得了比较好的效果
2两布一复合工膜的基本特性
2.1两布一膜复合土工膜是由两层土工布(合成纤维)和一层塑料膜(聚氯乙烯)经加工叠合而成外层T布对夹层的塑料薄膜起增强强度和防护作用,确保复合土工膜在工程应用中具有一定的强度和防渗功能。
2.2学特性
经南京水利科学研究院实验中心对700g/m两布一膜复合土工膜进行5个试样的试验,测得其物理力学指标如下:
1.水力特性:渗透系数4.21x10m/s;抗渗强度800kPa;
2.力学特性:纵横向拉伸强度为(0.71-0.98)kN/5m;伸长率为
54.4%~55.2%;梯形撕裂强度为( 0.61~0.68)KN;CBR顶破强度 (13-18 ) kN
3套闸室防渗设计

大通河套闸是武澄锡引排工程西控制线上的控制建筑物,位于武进市湖塘镇的大通河上套闸规模:8(20mx80mx2.3m套闸室采用钢筋混凝土扶壁式结构。闸室墙结构断面如图1

闸室墙底板持力层土质为重粉质砂壤土,其渗透系数为2.1x10cm/s具有中等透水性。闸室墙底板设计宽为5.5m径轮线长度为6.6m室渗设计主要取决于检修期,该工况瑞前墙后的水位差为2.5m,闸室防渗仅靠底板渗径长度显然不能满足防渗要求,缜采取水平或垂直防渗措施以增加渗径长度:通常可采用防渗铺盖、打混凝上预制板桩或混凝士地下连续墙等工程措施鉴于大通河套闸建在宽度约为50m-60m的老河床内,其河床断面又比较平缓,土开挖量较少,为了节省工程造价缩短施工工期借鉴复合土T膜在提防、上石中采用的防渗成功经验,设计采用复合十工膜解决闸室防渗问题。
复合土膜品种规格较多, 程设计采用700g/m两布一膜土工膜其渗透系数可达4.21x0m /s,几平不透水,满足防渗设计要求。

经计算,如仅采取水平防渗措施,复合土工膜向墙后方向沿河坡斜铺长度需14m,为了减少土方开挖回填量,在河坡上开槽将复合土工膜深埋,形成1-2道类似于防渗板桩的垂直防渗结构,以增加垂直向渗径长度,相应减少水平向平铺长度,形成水平防渗与垂直防渗相结合的防渗结构体,则缩短复合土工膜平铺长度至10m,并与闸室墙底板连接,总渗径长度为20.6m,满足闸室检修期的防渗要求,如图2


4复合土工膜施工工艺和结构处理计
1. 闸室墙底板处复合土工膜设计直接将其嵌固丁底板混凝上中,固长度30cm.2.闸室墙底板间水平止水为U型紫铜片,复合十工膜与铜片止水的搭接、密封施工工艺是其能不能在本T程中应用的关键。日前尚未有铜片止水与复合土工膜搭接使用的先例。为此,我们经过反复研讨和试验,采用2块止水铜片中间夹复合土工膜、对销螺栓压紧,止水铜片与薄膜间再用氯丁胶粘实。如图3.

3.复合土工膜间的搭接施工工艺,一般采用热焊机白动焊接。生产厂家已有成熟可靠的搭接施工方法,可直接委托生产厂家现场施工。
4.经反复试验3#热沥青浇灌施工时不会损坏夹层塑料薄膜,为复合上1膜与铜片的有效连接消除了设计疑虑。
5.其它设计要点:
D使用热焊机白动焊接时,底下要衬平;
含河坡须整平并清除杂物和尖锐3覆第1~2层时,需清除杂物和尖锐物并分层夯实施工质量控制和注意事项5由于复合土工薄膜的作用主要是防渗,因此在施工质量控制上要反复仔细检查相互搭接的密封性,是否存在焊接不牢或虚焊情况,确保其密封性;另外,在施工时要特别注意,防止尖锐物体刺破复合土工膜。