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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)。
为了安全起见,要求实际土料大颗粒直径d不大于6mm,故本工程采用筛制的粉质粘土,其它要求与坝体土料填筑要求一样。保护层取200mm,下面100mm用筛制土,上面100mm用非筛制土。对非筛制土,应挑出较大石块等其它杂物。
复合土工膜铺设
铺膜时,一定要由上下而上铺设。膜与膜之间及膜与基面之间要压平贴紧,但不宜将膜拉得过紧,一般要略松一点,但不能在膜底留有气泡。因为土工膜比较薄且很轻,铺好以后,在未铺好保护层以前,极易被风吹动,所以一次铺膜面积不宜太大,好边铺膜边盖保护层土料。
根据厂家提供资料,复合土工膜幅宽1.0~1.9m,本工程选用1.9m幅宽,以减少接头用料。接头有热粘、胶粘、搭接等方法,本工程设计采用胶粘,接缝宽50mm。若发现土工膜的刺破或撕破之处,一定要用三倍于破损面积的土工膜胶粘贴补好。
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。
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。
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