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又有种新型的复合土工膜--经编复合土工膜。经编复合土工膜以合成纤维(或玻璃纤维)为增强材料,通过与复合土工膜复合而成的新型土工材料。经编复合土工膜不同于一般复合土工膜。其大特点是经线与纬线的交叉点不弯曲,各自处于平直状态。用捆绑线将两者捆扎牢固,可全面较均匀同步,承受外力,分布应力,且当施加的外力撕裂材料的瞬时,纱线会沿初裂口拥集,增加抗撕裂强度。经编复合时,即利用经编捆绑线在经,纬纱与短纤针刺非织防水土工布的纤维层间反复穿行,使三者编结为一体。因而经编复合土工膜既具有高抗拉强度,低延伸率的特点,又兼有复合土工膜的防水性能。因此经编复合土工膜是一种具在加筋增强、隔离、防护作用的防渗材料。它是当今国际上高水平的应用土工复合材料。
鉴于复合土工膜部分现场观测成果合成材料在工程应用中具有一定的能力,故有些国家的某些文件中对其使用年限作了较为宽限的规定,如前苏联BCH07-74《土石坝应用聚乙烯防渗结构须知》中规定,聚乙烯土工膜可用于使用年限不超过50年的建筑物。奥地利林茨公司发表的"聚丙烯复合土工膜土工合成材料的长期性状"一文中的结论写道:"对聚丙烯的15年以上的现场应用经验表明,它们的化学和生物稳定性高,织物的大损坏是在施工中,铺设以后没有大变化,可预期超过100年的稳定性。
其主要机理是以塑料薄膜的不透水性隔断土坝漏水通道,以其较大的抗拉强度和延伸率承受水压和适应坝体变形;而无纺布亦是一种高分子短纤维化学材料,通过针刺或热粘成形,具有较高的抗拉强度和延伸性,它与塑料薄膜结合后,不仅增大了塑料薄膜的抗拉强度和抗穿刺能力,而且由于无纺布表面粗糙,增大了接触面的摩擦系数,有利于复合土工膜及保护层的稳定。同时,它们对细菌和化学作用有较好的耐侵蚀性,不怕酸、碱、盐类的侵蚀,在避光使用情况下,使用寿命长。
折叠防渗体设计
复合土工膜防渗体结构由基面、复合土工膜、保护层、块石(或砼)护坡共四层组成(如下图5.5.4.1),现将各层设计分述如下:
为防止复合土工膜上铺填土层顺其表面滑动,增加保护层(包括护面)的稳定性,将上游铺膜坝壳表面开挖成台阶段,每级高差为0.3m,水平宽根据坡比而定,斜坡设计为1 : 1.0(如图5.5.1.3)所示,开挖成形后,将表面的砖、石块及树根等清除干净,并用拍板将表面打紧,平整。
②复合土工膜设计
根据表5.5.1.3的产品主要特能,结合周头水库的具体情况,设计选用WCD-1型二布一膜的复合土工膜。
③保护层设计
复合土工膜的防渗效果取决于施工中和运行过程中塑料膜的完好程度,为了防止人畜践踏,动植物破坏以及减少光热作用,由于它们是高分子化纤聚合物,故应特别避免阳光的直接照射,所以复合土工膜上应铺保护层。
保护层的颗粒直径不能太大,否则会刺破复合土工膜,一般对保护层的颗粒直径大小要按下式进行近似估算。
式中:d--保护层土料的大颗粒直径;
k--安全系数,本工程取k=5;
[σ]--复合土工膜的抗拉允许强度[σ]=5.5Mpa;
p--承受大水头,取P=0.1Mpa;
--复合土工膜厚度,取 =0.2mm(为塑膜厚度)。
保护层及护面
靠土工膜10cm厚的保护层土料一定要过筛,不允许有粒径大于6mm以上颗粒,否则易刺破土工膜。保护层土料一定要用夯打密实,干容重在1.5以上,并随时取样检验。回填保护层及砌筑块石护面时,一定要轻放,以免撞破土工膜。在块石护面下面,应铺填100mm厚的碎石或砾石垫层,以防止因水位变化,风浪等因素的影响而淘刷土料保护层。干砌块石采取人工挂线铺砌,石块应紧密嵌固,面层块石个体重量应大于48kg,所有空隙均用小块石充填。
功能加强
1、复合土工膜与支撑材料接触面应力求平整,以免薄膜被刺破丧失其防渗作用,否则,应设细粒垫层,以保护薄膜不被损伤。
2、通常在拐角及畸形地段,应是接缝长度尽量减短,除特殊要求外,在坡度大于1:6的斜坡上距顶坡或应力集中区域1.5米范围内,尽量不设焊缝。
3、复合土工膜自身的连接,防渗薄膜的连接方式可归纳为三种,即粘结法、焊接法以及硫化法,视防渗薄膜的原材料的不同而选择,所有连接缝的抗渗性能均应进行检查,以防接缝连接不好而渗漏。
4、复合土工膜与周边边界的连接。复合土工膜与周边边界严密结合,施工时可在地基和岸坡开挖锚固槽连接,如果地基是浅层砂砾石透水层,则应将砂砾石开挖掉,直至基岩然后浇筑混凝土底座,将土工膜固定在混凝土内,如果地基是不透水粘水层,可开挖深为2m,宽为4m左右的锚固槽,将土工薄膜置于槽内,然后密实回填粘土;如果地基是深厚的砂砾石透水层,可采用土工薄膜铺盖的方式进行防渗,其长度根据计算确定,铺盖部位整平,并铺设厚约30cm,大粒径为20mm的过渡层,同样膜上也要铺设过滤层,随后加设保护层,薄膜周边应与两岸岸坡不透水层严密结合,防渗薄膜与锚固槽的连接视薄膜与混凝土的允许接触渗透坡降确定。聚氯乙烯和丁基橡胶类薄膜可用粘合剂或溶化剂很好的粘着于混凝土面上,故嵌入长度适当可短些,因聚乙烯薄膜不能粘着于混凝土面上,故嵌上混凝土的长度至少为0.8m。
5、复合土工膜铺设完成后,应尽量减少在膜面上行走、搬动工具等,凡能对防渗膜造成危害的物件,均不应放在膜上或携带在膜上行走,以免对膜造成意外损伤。
复合土工膜的铺设方法:
复合土工膜铺设分渠底铺设、坡面铺设两个部分。铺设方法:沿渠道轴线方向水平滚铺。坡面铺设在坡面验收合格后,从顺坡面轴线方向滚铺,与渠底的复合土工膜连接采用丁字形连接。
2)复合土工膜的铺设技术要求: 众联 壹伍 零伍 三四 壹 捌壹 柒 伍
铺设应在干燥和暖天气进行,为了便于拼接,防止应力集中,复合土工膜铺设采用波浪形松弛方式,富余度约为1.5%,摊开后及时拉平,拉开,要求复合土工膜与坡面吻合平整,无突起褶皱,施工人员应穿平底布鞋或软胶鞋,严禁穿钉鞋,以免踩坏土工膜,施工时如发现土工膜损坏,应及时修补。
折叠基础条件
1、基础造形和开挖后,须进行削坡,平整碾压或夯实处理。扰动土质的置换与回填,应分层洒水碾压或夯实,每层厚度≯400mm。
2、清除基础表面裸露的具有刺破隐患的物质,如砖、石、瓦块、玻璃和金属碎屑;树枝、植物根茎等。 清理场内有障碍物,提供的铺设施工条件。
3、周边挡水墙、泵坑、桥梁基础,以及水下管口的安装和预留等工作,在复合土工膜施工前结束。
叠质量验收
1、复合土工膜的材质与施工执行国家质量技术监督局发布的聚乙烯土工膜,复合土工膜国家标准。
2、施工质量验收,分为施工单位自检,承包单位抽检等内容。
3、焊接质量检验,采用"充气压力法",破损修复用"目测法",充气压力检测指标为0.06Mpa。
4、质量验收过程包括,工序交接程序,竣工验收等内容。
5、人工湖正常渗漏量:≤15mm/24h(含季节蒸发损失量)。
叠施工进度
1、日功效,一台机组每日按施工面积为2000~2500㎡。
2、计划工期为3日。
建议
1、加强复合土工膜成品的防护和管理,提高相关施工人员的防水意识,对于工程质量,按期投入正常运行。具有十分重要的意义。
2、建议由承包方通知并派专人监管,与防水材料相关的施工人员,发现复合土工膜破损,要及时通报防水施工人员修补。
3、复合土工膜须防止粘上油污,否则会降低粘接强度。贮存和保护《见土工膜施工方法简介》。
建议本工程注意如下环节:
①复合土工膜焊接为成品后,先做湖底砂浆保护层。
②桥梁基础防水,采用钢筋穿膜焊接法,用砂浆保护层防止电焊时所造成的质量隐患。
③复合土工膜与墙面的粘贴,须防止大面积空鼓的出现。
规格
一布一膜(布:100-1000g/m2膜厚:0.1-1.5mm)
两布一膜(布:80-600g/m2膜厚:0.2-1.5mm)
一布两膜(布:100-1000g/m2膜厚:0.1-0.8mm)
多布多膜(布:100-1000g/m2膜厚:0.1-0.8mm)
设计材料
根据工程性质、类别、应用部位,使用条件、设计要求等来选择适宜的种类及规格。