趙德龍,柏繼利
江蘇省贛榆縣水利局,江蘇 連云港 222100
贛榆縣位于蘇魯交界處,境內(nèi)在冊小型水庫70座,這些水庫均建于上世紀(jì)五六十年代,主壩為均質(zhì)土壩。經(jīng)多年運行,存在各種險情,其中大壩滲水情況較多。“十一五”期間江蘇省啟動小型水庫除險加固工程,贛榆縣49座水庫列入規(guī)劃。下面以尖嶺水庫為例介紹土壩防滲處理情況。
尖嶺水庫集水面積3.95km2,總庫容180萬m3,小(1)型水庫。受當(dāng)時建設(shè)環(huán)境及客觀條件限制,建庫時壩前庫底沒有設(shè)鋪蓋防滲,施工中未對水庫壩基進行防滲處理,壩體夯填不密實,壩后也未做排水體,防滲效果較差,壩后常年滲流,高水位時曾出現(xiàn)管涌。經(jīng)安全鑒定,壩坡滲透坡降大于允許滲透坡降,壩坡滲流不穩(wěn)定,需對壩體進行防滲處理。
通過多方案經(jīng)濟、技術(shù)比較,結(jié)合本工程的壩體材料與施工條件等實際情況以及類似工程的處理經(jīng)驗,設(shè)計采用迎水坡面鋪設(shè)復(fù)合土工膜的防滲處理方案。具體為:壩頂至壩腳護坡底鋪設(shè)復(fù)合土工膜防滲,復(fù)合土工膜底部鋪設(shè)至護坡前齒墻以外5m,開挖一道防滲齒槽,開挖至強風(fēng)化斜長角閃巖基,槽深約7m,開挖邊坡1:1,將復(fù)合土工膜嵌入槽內(nèi),并用粘土夯填,頂部錨固于護坡砼縱格埂下。復(fù)合土工膜防滲結(jié)構(gòu)自上而下依次為防護層、防滲層、下墊層、支持層,防護層為10cm厚C20砼護坡,下墊層設(shè)5cm厚黃砂墊層。無砼護坡處土工膜頂覆蓋厚度不小于1.0m的粘土保護層。復(fù)合土工膜選用規(guī)格為200g/0.5mm/200g的針刺短線滌綸兩布一膜(PE膜)。
1)復(fù)合土工膜材料質(zhì)量檢測。本工程所用復(fù)合土工膜為兩布一膜針刺短線滌綸兩布一膜(PE膜),使用前委托有資質(zhì)單位對產(chǎn)品的各項技術(shù)指標(biāo)進行檢測,各項指標(biāo)均符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定和設(shè)計要求;好,這是確保防滲效果的關(guān)鍵,特別是對尖石、樹根等雜物要徹底清除干凈,基面不允許有局部凹凸現(xiàn)象,清理好的基面要用夯錘或夯板夯緊,使之密實平整,保證干容重在1.5t/m3以上。本工程原干砌石護坡全部拆除,基層清理干凈,整坡壓實后鋪設(shè)墊層。
2.2.1 復(fù)合土工膜的鋪設(shè)方法
鋪膜時垂直于壩軸線方向通幅鋪設(shè),一定要由上而下鋪設(shè)。膜與膜之間及膜與基面之間要壓平貼緊,但不宜將膜拉得過緊,一般要略松一點,但不能在膜底留有氣泡。因為土工膜比較薄且很輕,鋪好以后,在未鋪好保護層以前,極易被風(fēng)吹動,所以一次鋪膜面積不宜過大,最好邊鋪膜邊蓋保護層土料。
2.2.2 復(fù)合土工膜的鋪設(shè)技術(shù)要求
鋪設(shè)應(yīng)在干燥暖和的天氣進行,為了便于拼接,防止應(yīng)力集中,復(fù)合土工膜鋪設(shè)采用波浪形松弛方式,富余度約為1.5%,攤開后及時拉平、拉開,要求復(fù)合土工膜與坡面吻合平整,無突起褶皺,施工人員應(yīng)穿平底布鞋或軟膠鞋,嚴(yán)禁穿釘鞋,以免踩壞土工膜,施工時如發(fā)現(xiàn)土工膜損壞,應(yīng)及時修補。
1)復(fù)合土工膜的連接分2個程序進行,即下、上層無紡織布的縫接,中層PE膜的連接。無紡織布的縫接用手提縫紉機、尼龍線進行雙道縫接,搭接寬度10cm;PE膜采用焊接工藝連接,焊接工具采用自動調(diào)溫(調(diào)速)電熱模式雙道塑料熱合機;
2)焊接工藝:第一幅土工膜鋪好后,將需焊接的邊翻疊(約60cm寬),第二幅反向鋪在第一幅膜上,調(diào)整兩幅膜焊接邊緣走向,使之搭接不小于10cm;
3)焊接全部在現(xiàn)場進行,要求天氣晴好,風(fēng)力3級以下,嚴(yán)禁在雨天、高溫和嚴(yán)寒天氣下施工,焊接基底表面應(yīng)干燥,焊接前用電吹風(fēng)吹去膜面上的砂子、泥土等臟物,再用干凈毛巾擦凈,保證膜面干凈,在焊接部分的底下墊一條長木板,以便焊機在平整的基面上行走,保證焊接質(zhì)量,正式焊接前,應(yīng)先根據(jù)施工氣溫、PE膜厚度,利用相同材質(zhì)的PE膜進行試焊,施焊溫度為220℃~300℃,掌握好的焊接機溫度及行走速度,確定好施工工藝參數(shù),再進行正式施工,焊縫應(yīng)透明、平整、順直、連續(xù)。拼接焊縫兩條,每條寬10mm,兩條焊縫間留有10mm的空腔,用此空腔檢查其焊縫質(zhì)量。
復(fù)合土工膜的錨固分上部、中間與庫底的錨固。上部直接錨固在護坡砼頂格埂下,中間部位分別錨固于縱橫砼格埂下,庫底錨固于深溝齒槽,鋪設(shè)時將復(fù)合土工膜緊貼在溝內(nèi)側(cè),在溝槽內(nèi)夯填土。建筑物側(cè)均采用開挖錨固溝槽連接。
復(fù)合土工膜焊接完并經(jīng)質(zhì)量驗收合格后,及時在膜上面澆筑砼護坡或覆蓋粘土保護層,以防止其在紫外線照射下易老化和其它因素引起的破壞。
結(jié)合工程實際及所選復(fù)合土工膜的規(guī)格,確定復(fù)合土工膜的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、幾何尺寸,選擇生產(chǎn)規(guī)模較大、產(chǎn)品質(zhì)量符合要求的生產(chǎn)廠家進行招標(biāo)采購。
進場的復(fù)合土工膜必須有廠家提供的合格證書,性能及特性指標(biāo)和使用說明書。復(fù)合土工膜進場后,隨機抽取樣品對其性能指標(biāo)委托第三方檢測,確保原材料質(zhì)量合格。
施工前制定方案報監(jiān)理、業(yè)主批準(zhǔn),然后進行詳細(xì)技術(shù)交底。施工人員均應(yīng)穿平底布鞋或軟膠底鞋進行鋪設(shè),嚴(yán)禁穿釘鞋以防踩壞土工膜,做到隨鋪隨壓,復(fù)合土工膜鋪設(shè)要與保護層鋪設(shè)相協(xié)調(diào)。拼接中復(fù)合土工膜焊縫質(zhì)量是拼接關(guān)鍵,施工中尤其要加強接縫檢測??刹捎媚繙y法、充氣檢漏法、充水檢漏法。施工單位對焊縫質(zhì)量自檢合格后提交監(jiān)理單位、質(zhì)檢部門及甲方聯(lián)合抽樣檢查,實行逐段認(rèn)證簽證,對于虛焊、漏焊的接縫應(yīng)及時進行補焊,并對補焊部位進行充水檢測,直至驗收合格后,才可以進行下道工序。
尖嶺水庫除險加固工程在施工過程中嚴(yán)格控制復(fù)合土工膜鋪設(shè)質(zhì)量,工程于2009年底完工,蓄水運行一年來,通過監(jiān)測,主汛期高水位運行時亦未發(fā)現(xiàn)壩體滲水,防滲效果較好。由此可見,復(fù)合土工膜防滲施工簡單,工期短,造價低,防滲效果明顯,對于小型水利工程的防滲處理,具有推廣價值。
[1]水利水電工程合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范(SL/T225-98).
[2]聚乙烯(PE)土工膜防滲工程技術(shù)規(guī)范(SL/T231-98).