复合土工膜在水库除险加固工程中的应用
复合土工膜在朝面山水库除险加固工程中的应用

1 工程概 况
朝 面 山水 库 地 处 广 东 省 海 丰 县 黄 羌 镇 辖区。 由朝 面 山库 区 、 方 背 引水 工 程 ( 南 或 称 南方 背 库 区 ) 两大 部 分 组 成 , 库 容 1 7 总 75 X 1 4 为 中型 水库 。 一 座具 有 灌 溉 、 0 m , 是 发 电 兼 有 防 洪 作 用 的 综 合性 水 利 枢 纽 工 程 。 主 坝 位 于水 库 东 南 侧 , 水 中倒 土 填 筑坝 。 为 最 大 坝 高6 . 0 坝 面长 3 0 , 1 0 m, 0 m 坝顶 宽 4 . 5m, 0 上游 坡 面 为 干 砌 石 护坡 , 均 坡 率 为 平 12 7 。 : .5 由于 水库 主坝 为 水 中填 土 坝 , 体 坝 填 筑 的压 实 度小 于 9%, 6 填土 物 理 力学 指标 较 低 , 体 渗 透 系 数 大 于 现 行规 范 规 定 的 坝 均 质坝 允 许 最大 渗 透 系数 1X1 ~c s 渗 0 m/ , 漏量比较大 , 坝坡 曾 出 现 局 部 散 浸 现 象 。
方 法。
关键词 : 复合 土工膜 土坝防渗 施 工方法 中图分 类 号 : V0 T 2 文献 标 识 码 : A
文章 编号 : 6 2 7 12 1 ) 8c一0 8 -0 1 7 -3 9 ( 0 0 0 () 0 7 2
土工膜 是 由高分 子聚 合物 制成 的透水 性 甚小的材料 , 系数一般为1 0 r/ , 渗透 旷 ~1 c1 s I , 这 样 低 的 透 水性 是一 种 颇 为 理 想 的 防渗 材 料。 其在水 利 防 渗工 程 中可应 用 于 以 下几个 方面:) ( 堤坝 的防渗斜 墙或垂直 防渗心 强 ; ) 1 ( 2 透 水地基 上堤坝 的水 平防 渗铺盖 和垂 直防渗 墙 , ) 土坝 、 ( 混凝 3 圬工坝 及碾压 混凝土 坝的 防 渗体; ) ( 渠道 的 衬砌 防渗 ; ) 4 ( 涵闸水 平铺 盖 ; 5 () 6隧洞 和堤坝 内埋 管 的防渗 ; ) 工 围堰 的 (施 7 防渗 。 结合 汕尾 市海丰 县朝面 山水 库大坝 , 阐 述 复合 土工 膜在 大 坝防 渗 处理 中 的应 用 。
复合土工膜在小水库除险加固工程中的应用

体为均 质土坝 ,坝身 主要 由粘 土组
成 , 状 坝 顶 长 30 坝 顶 宽 40 现 9 0m, .~ 5 大 坝 内坡 比 1 3132 下 游坝 . m, 0 :.- .。 基 高 程 约 3 . m, 大 坝 高 78m, 02 最 . 水
复 合土 工膜 防渗结 构 自上而下 依次为防护层 、 上垫层 、 防渗层 、 下垫
计 除应 考虑 主要 由水 压力要 求 的强 度外 , 尚应考虑暴 露 、 埋压 、 候 、 气 使
用 寿命等应用条件 , 并按国家现行有
项指标均符合标准规定和设计要求 。
2 在防渗施工 中, . 开挖清除原坝
表层树根 、干砌石 、砾石垫层至粘土 层 ,并按设计尺寸削坡挖平并回填夯
实, 使夯填土干容重不小于 1 5tm。 . / , 6 3 土工膜场 内拼接。复合土工膜 . 应 尽量采用 宽幅 , 减少坝坡现场拼接 量 ,施 工前应 根据复合土工膜 幅宽 、
现 场 长 度 需 要 ,在 库 内 专 用 场 地 剪
关 标准 的规定确 定设计 厚度 及实际 厚度 。经计算 , 坝坡防渗层采用规格
为 2 0g/ . m 2 0g的针刺短线 0 03 m/ 0 涤纶两布一膜( E膜 )幅宽为 4m P , 。
3 复合 土 工膜 防 渗 体 结 构层 设 计 . 2
2 除险 加 固 方案
421 复合土工膜的铺设 方法 . . 要求 在平地先 将 4 m窄幅 复合
土 工 膜 拼 接 焊 成 2 宽 幅 ,然 后 在 0m 坡 面 自上 而 下 , 直 于 坝 轴 线 方 向通 垂
在 复合土工膜上直 接覆盖 6 ~ 0e 0 8 m 压实细粒土作为保护层。
4 工 程 施 工
复合土工膜在马尾湖水库除险加固中的应用

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 , 们 对 细 菌 和 酸 、 、 等 化 学 作 用 具 有 较 好 的耐 侵 蚀 它 碱 盐
性。
复 合 土 工 膜 的 使 用 年 限 主 要 由 塑 料 薄 膜 是 否 失 去 防 渗 隔 水 作 用 而 定 , 工 用 厚 度 为 02 衄 、 稳 定 剂 的 聚 乙 烯 薄 水 . 加 膜 , 清水 条件 下 工 作年 限可 达 4 ~ 0 a 在 污 水 条 件 下 工 作 在 J 5 , D 年 限为 3 , 0 a 因 此 复合 土工 膜 的使 用 年 限 足 以 满 足 大 坝 0. 。 - 4 防渗要求的使用年限 。 2 复 合 土 工 膜 的 选 型 目前 , 内生 产 土 工 膜 的 厂 家 比 较 多 , 品 规 格 多 种 多 国 产 样 。 一 布 一 膜 、 布 二 膜 、 布 一 膜 、 布 二 膜 及 多 布 多 膜 有 一 二 二
14 9 8年 建 成 并 投 入 运 行 , 体 填 筑 料 主要 为 砂 壤 土 , 基 未 坝 坝 经任何工程处理。在工程除险加固设计 中 , 由于 上 库 北 坝 及 下 库 北坝 、 坝共 7 o 3 m 的 坝 体 、 西 9 坝基 渗 漏 严 重 , 用 了 复 采 合 土 工 膜 进行 防渗 . 起到 了 良好 的 作 用 。根 据渗 流 计 算 成果 , 该 工 程 中 复 合 土 工 膜 自上 游 ( 核 洪 水 位 以 上 ) 坝 坡 铺 设 校 沿 并伸入坝基 , 坝脚处设结 合槽 , 、 库北坝结 合槽深 1 在 上 下 . 5 m. 库 西坝 结 合 槽 深 2 下 . m。 5 1 复 合 土 工膜 的特 性
复合土工膜在水库除险加固工程中的应用研究

著 上升 ,这就 提高 了蓄水 区域 的水位 系数 ,若超 出 临 界值标 准 则会 引发 水流病 害 ;二是 蓄水 ,根据 水 库 内水量 存储 量大 小 ,适 当地 蓄积 水 资源 , 以备 调 度 系统运 行 的需要 ,如 :夏季 雨水 充足 ,可适 当地 增加 水库 内的储 存量 。具备 了拦 洪 蓄水 这一 基本 功 能 ,水 库 可 以有 效 地 保 证 水 资源 用 量 的 调 配控 制 ,减小 了 自然界 水 资源 的浪 费率 。 1 . 2调 节 水流 除 了针对 水资 源流通 实 行拦 洪 、蓄水 功能 外 , 水库在 调节 水流 方 面 的作 用 也十 分灵 活 ,这种 调节 功能会 随着 外 界需要 而不 断地 调整 。
【 中图分类 号】 T V 4 4 【 文献标识码 】 B 【 文章编号 】 1 0 0 8 — 1 3 0 5( 2 0 1 3 )0 5 — 0 0 5 5 — 0 3
对 水 资源 进 行调 配使 用 ,必 须要 依 赖于 水 工建 筑 物 功能 的持 久 发挥 ,借 助水 库 、渠道 、堤 、溢洪 道 、水 闸 、进 水 口等 主要 水 工设施 执 行调 度方 案 ,
一
带动了水资源利用率的提升。水利工程勘察显示, 国 内水 利 工程 系统 存 在着 不 同程度 的病 险 问题 ,水
库 病 险则 是最 为常 见 的现 象 。为 了更 好地 调度 水 资 源 ,应 注重 病 险水 库 的加 固处 理 ,选 用合 适 的水 利 工 程材 料 实施修 补 ,复合 土 工膜 是处 理水 库病 险普
复合 土 工 膜 , 即 “ 复合 防渗 膜 ” ,主要 分 为 一 布 一 膜 和 两 布 一 膜 ,宽 幅 4 ~6 m ,重 量 为 2 0 0 1 5 0 0 g / m  ̄ ,抗拉 、抗撕 裂 、顶 破等 物 理力 学性 能 指 标 高 ,产 品具 有强 度高 ,延伸 性 能较好 ,变 形模 量 大 ,耐 酸碱 、抗腐 蚀 ,耐老化 ,防渗 性 能好等 特 点 。
浅谈复合土工膜在水库除险加固工程中的应用

林 森 L nS n i e
( 犁州 水利 电力勘 测设计 研究 院 , 宁 8 5 0 ) 伊 伊 300
( lIsi t f trR o re n lcr o e v sg t na dD s n Yiig8 5 0 C ia Yi ntueo Wae euc sad EetcP w r n et ai n ei , nn 3 00, hn ) i t i I i o g
条长 木板 , 以便 焊 机 在平 整 的基 面 上 行 走 , 证 焊 接 质 量 , 式 焊 接 保 正 三 岔 口水 库 位 于 霍 城 县 良繁 场 境 内 ,东 南 距 霍 城 县 城 90 m, 前 , 据 施工 气 温 进 行 试焊 , 定 行 走 速 度和 施焊 温 度 , . k 根 确 一般 掌 握 行 西南 距 良繁 场 场 部 3 k 东 北 距 国道 2 8线 三 宫 大桥 1 k 西 北 走 速度 1 ~ . /, 焊 温 度 为 2 0 3 0C 拼 接 焊缝 两 条 , 条 宽 . m, 0 1 . m, 5 . 25 s施 5 m 2 ~0  ̄。 每 距 凉 三 宫 水库 坝 址 1 k 。 . m 1 1m 两 条焊缝问留有 1m 的空腔 , 0 m, 0m 用此空腔检查其焊缝质量。 该水库是一座以灌溉为主的小 ( )型 引水 式水库 ,9 7年始 1 17 34复 合 土 工 膜 的 锚 固 复 合 土 工 膜 上 部 锚 固采 用 在 坝 顶 防 浪 . 建 ,9 8 建 成 运 行 , 计 库 容 2 6 x Om 17 年 设 5 . l4 主 要 建 筑 物 有 大坝 、 4 放 墙 处嵌 固 螺 栓 , 从坝 脚 延 伸 至 坝 项 的 复 合 土 工膜 直 接 锚 固在 螺 栓 将 水 涵 洞 和 泄 洪 涵 洞 , 型 为均 质 土 坝 , 状 坝 顶 长 5 3 最 大坝 高 上 。 坝 现 9 m, 1. 坝 顶 高 程 6 65 上 游 坝 坡 13 下 游 坝 坡 11 5 1 1 5 3 m, 5 4. m, :, :. :. , 2 9 35垫 层 及 砼 护 砌 复 合 土 工 膜 的上 面均 匀 铺 设 4 c 戈 壁 防 . 0m 坝 项 宽 4 m。 . 0 冻层 , 找平 拍 实 后 浇筑 1e 砼 。 面 复 合 土 工膜 铺 设 合 格后 应 及 时 5m 坡 经 有 关专 家对 大 坝 安全 鉴 定 , 定 该 水库 大坝 现有 防洪 能 力 低 铺 上 垫 层 压 盖 , 止 风 吹及 复 合 土 工 膜 暴 晒 老 化 , 认 防 同时 做 好 砼 护砌 , 于百年一遇洪水标准、 下游坝坡抗滑稳定和抗 震安全性不能满足规 加 强复 合 土 工膜 的保 护 。 范要求 , 、 上 下游坝坡护坡及输水建筑物存在一定的安全隐患等, 不 4 复 合土 工 膜 施 工质 量 控 制 能按设计正常运行 , 同意按病险水库三类坝加 固。 41原材料质量控制 进场 的复合土工膜必须有厂家提供 的合 . 2 复合 土 工 膜 防渗 施 工 工 艺 原 理 格证 书, 性能及特性指标和使用说明书。否则不能用于工程施工 , 本 复合土工膜施工工艺原理 :复合土工膜是一种土工合成材料 , 工 程 所 用 的 是 两布 一 膜 复 合 土 工膜 ,设 计 复 合 土 工 膜 技 术 参 数 为 : 具 有 较 好 的 防渗 效 果 , 复 合 土 工膜 铺 设 在 需 要进 行 防 渗 处 理 的 坡 设计 克 重 40 m ,垂 直 渗透 系数 < 0  ̄ /。 合 土 工膜 进 场 后 , 将 0 ̄ , 1~c s 复 m 随 面上 , 上面铺设砂垫层和砼 , 与坝基形成 防渗体 系。 机抽取复合土工膜对其性能指标进行复检 , 复检 结果全部合格方可 3 复合 土 工 膜施 工 方 法 使用。 42 施 工 操 作 过 程 控 制 复 合 土 工 膜 铺 设 前 编 好 施 工 组 织 设 . 31施工准备 ① 复合 土工膜材料质量检测。本工程所用复合 . 说 经 做 复 土工 膜 为 两布 一膜 复 合 土 工膜 , 在使 用 前 委托 新疆 维 吾 尔 自治 区 水 计 , 明铺 设 方 法和 技 术 措 施 , 批 准 后 方使 用 , 到 随 铺 随 压 , 利工程质量检 测中心站对产 品的各项技术指标进行检测 , 各项指标 合土 工 膜 铺 设 要与 保 护 层 铺 设相 协 调 。 接 中 复合 土 工 膜焊 缝质 量 拼 均符合规定要求。②坝坡的清理 、 平整场地 , 清除一切尖角杂物 , 欠 是 拼 接 关 键 , 工 中 尤其 要加 强 接 缝检 测 , 测 方 法 有 一 是 采 用 目 施 检 坡 回填 夯 实 、 富坡 削 坡 后 经 验 收合 格 , 复 合 土 工 膜 铺 设提 供 工 作 测法 、 是现 场 检 漏 。目测 法 : 合土 工 膜 焊 接好 后 , 为 二 复 观察 有 无 漏 接 , 有 是 采 面。 ③土工膜场内拼接 。为了施工 方便 , 保证拼接质量 , 复合土工膜 接缝 是 否 烫 损 , 无褶 皱 , 否 拼接 均 匀等 。 现 场 检 漏 : 用 充 气 法 应 尽 量 采 用 宽 幅 , 少现 场 拼 接 量 , 工 前 应 根 据 复 合 土 工膜 幅宽 、 对全 部 焊 缝 进 行检 测 , 缝 为 双 条 , 条 之 间 留 有 约 1m 的 空腔 , 减 施 焊 两 0m 现场 长 度 需 要剪 裁 , 拼 接 成 合 符 要 求 尺 寸 的块 体 , 并 卷在 钢 管上 , 人 将 待 测 段 两 端 封 死 , 入 气 针 , 气 至 00 ~ . M a 静 观 05 i , 插 充 .5 02 P , 0 . n m 观 察 真 空 表 , 气压 无 下 降 , 明 不 漏 , 缝 合 格 , 则 要 查 找 原 因 如 表 焊 否 工搬 运 到 工作 面铺 设 。 32复合土工膜的铺设 ① 复合 土工膜 的铺设 方法。复合土工 及 时修 补 。 复 合 土工 膜 上 下 部 锚 固 是 重 要 的环 节 , 按 施 工 图纸 . 严格 膜 铺 设 分 坡 脚 铺设 、 面 铺 设 两 个 部 分 。 设 方法 : 坝 坡 方 向水 平 并经 监 理 验 收 后施 工。 坡 铺 沿 滚铺 。 面 铺 设 在坡 面 验 收 合 格后 , 顺坡 面 轴 线 方 向滚 铺 , 坡 从 与坡 脚 43施工完质量检测 施工完质量检测主要是抽样检测 ,施工 . 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 每 约 l0 m 取 一 试 件 ,做 拉伸 强度 试 验 ,要 求 强 度 不低 于 母 材 的 O0 z 0 且 否 求 。铺 设 应 在 干燥 和 暖 天 气 进行 , 了 便 于 拼 接 , 止 应 力集 中 , 为 防 复 8% , 试 样 断 裂 不得 在 接 缝 处 , 则接 缝 质 量 不合 格 。现场 抽 取 焊 合土工膜铺设采用波浪形松驰方式 , 富余度约为 1 %, . 摊开后及 时 缝试样 , 5 作拉伸 强度试验 , 经检测合格率 10 焊缝质 量合格。 0 %, 拉 平 , 开 , 求 复 合 土 工 膜 与 坡 面 吻合 平 整 , 突 起 褶 皱 , 工 人 拉 要 无 施 5 结 语 员应穿平底布鞋或软胶鞋 , 施工时如发现土工膜损坏 , 应及时修补。 该 除 险 加 固 工 程 在 上 游 坝坡 施 工 过 程 中严 格按 复 合 土 工 膜 施 严 且 33复合 土工膜 的拼接 ① 本项 目采用 两布一膜�
浅谈复合土工膜在水库除险加固工程中的应用

摘要 : 复合 土工 膜 防渗在 水库 除 险加 固工程 中取 得 了 良 经济 效益 和社会 效 益 , 采用 好 结合 工程 实例 , 细 阐述 复合 土 工膜 防渗施 工技 术要 详 求 、 工方 法及 其质 量控 制原 则 。 施
Ab ta t h o oi e me rn a c ivd go c nmi n oilb n fsi h eev i rifre n rjc. o ie I n sr c:T ec mpst g o mba eh sahee o de o o ca dsca e e t n tersror enocme tpoet C mbnd w t a e i h
e gn ei g x mpe te o tu to o o o ie e me n ie rn e a l, h c nsr cin f c mp st g o mbrn tc nc l e u rme t,c n tucin a e e h ia r q ie ns o sr to meh d a d to s n qu lt c nrl rncpe ae ai y o to p i i ls r p e e td r s ne .
Va u g n e i g l e En i e rn
・23 ・ 7
浅谈 复合 土工膜在 水库 除险加 固工程 中的应 用
Co p s t o e br ne S m o ie Ge m m a App i a i n i m ov ng Da e nd Renf r e En i e i Re e v i lc to n Re i ng r a i o c g ne r ng of sr orLeabharlann 林 森 L nS n i e
( 犁 州水利 电力勘 测设计 研 究 院 , 犁 8 5 0 伊 伊 3 0 0)
复合土工膜在水库坝体防渗施工中的应用

必须有合格证 、性能及特性指标和使用说明书 。复合土工膜外 观上不 允许有针 眼、疵点和厚薄不均现象 ;土工布不允许有裂 口、孔 洞、裂 纹或者退化变质等 。进场后 ,随机抽取对其性能指标进行 复测 ,复测 结果必须全部合格。在保存过程中 , 避免 日 晒 ,尽量减少装卸次数。 3 . 2 接缝质量检测 复合 土工膜 的接缝质 量是复合 土工膜 防渗性 能成败 的关 键 ,直 接影 响到水库坝体 防渗效果 ,因此在施工过程 中要对接缝质量进行严 格 的检测 。检测方法通常有 目 测法和现场检漏法二种 ,另外还 可以用 显微镜进行检测 ,把显微镜放在可疑处 ,即可发现漏点 、虚点 。 ( 1 )目 测 法 。复合土工膜焊接 好后 ,看焊缝是否平整 、清 晰、 无皱 、拼接均匀 ,观察有无漏接 、烫损 、挟渣、气泡漏点、熔点或焊 缝泡边等 。 ( 2 )现场检漏法 。由于复合 土工膜 的焊缝为双条 ,两条之 间留 有约 1 0 m m 的空腔 ,故将 待检测区域两端封死后 ,即可对该段 区域 的 接缝质量使用不 同的检测方法进行现场检测。①真空盒检测法 : 真空 盒有透 明窗 口,由气孔 、阀组件 、真空表及连接真空泵的管件构成 , 盒底 为软质橡 胶垫 。检测时启 动真空 泵 ,将欲检 测区域 以肥皂水喷 洒润湿 ,于真空盒上端施予一 向下之正 向力 ,使成密封状 态 ,打开真 空 阀 ,维持 压力2 5 — 5 5 K P a( 4 — 8 p 8 i ) 至少l o s ,由透 明窗 口观察测试 区域 是否有 气泡产生 。如无气 泡发生 , 则 打开放 气阀 ,移动 真空盒 做下 一个区域 ,重复 上述步骤试验 ,相邻二 个试验区域至少需5 0 a r m 重迭 。 当发 现气泡 时 ,于产生 气泡位 置做 记号并加 以修补 。②充气 法 :充气检测 系统 由气压泵 、压力表 、中空针头及连接软管构成 。检 测时 ,用连接压力表 的中空针头插入待测区域 , 将 高压气体泵入通道 内,使压力 达 1 7 0 ~ 2 0 0 K P a( 2 5 ~ 3 0 p s i ) 后 ,维持此状态5 m i n ,若压 力降低 超过2 8 K P a( 4 p s i ) 或压 力呈现不稳定的情况 ,将此测试 区域 做标记 ,做重新测试或修补 。检测 的每段距离以3 0 m 一 6 0 m 为宜 ,检测 完毕后立 即对充气孔用挤压焊接法补堵 。③充水法 : 充水检测 系统 由 微型水泵 、中空针头及连接软管构成。检测时 ,将中空针 头插入侍测 区域 ,充彩色水至5 5 K P a ~ 2 0 0 K P a( 8 ~ 3 0 p s i ),如无彩色水从孔腔及 焊缝处漏出 ,表明此区域合格。
复合土工膜在夹沟湖水库大坝除险加固中的应用

2 .铺 膜 基 面
在选择 水库 底部和坝体加 固方 案的时候 ,首先进行 了多 种 方案 的论 证和综合对 比,其 次在技术 、投资、施工难度 等 方面进 行了综合 比较 ,最终结合 了工程 实际 ,选择 了利 用复 合土工膜 的方法对水库底部和坝体进行 防渗施工 。具体方 式 为在水库底部和坝体前面 1 0 m 用复合土工膜覆盖 , 并将土 工 膜镶 嵌在事 先挖 好 的沟槽 中 。坝坡 由表 至里依 次为 :3 0 c m
程不一 。
坝体 的实际结构。在选择复合土工膜的尺寸 时候 , 应根据水库
底部 和 坝 体 的 实 际 尺 寸 进 行 选 择 。在 选 择 复 合 土 工膜 的性 能 时 ,应 按 照 防 渗透 工 程 的 实 际需 求 ,重 点选 择 ,同时还 要 考 虑
到影 响复合土工膜的环境 因素。 应选用 S N2 / P E 一 1 6 — 3非制造/ P E复合土工膜 , 两布
择 防渗 结 构
1 .如 何 选择 材 料
夹 沟 湖 水 库 地 处 高 台 县 宣 化 镇 乐 一 村 黑 河 南 岸 ,高 罗 公 路 以北 ,距 县 城 1 5 k m 。水 库 北 坝 墙 紧 靠 黑 泉 干 渠 ,离 黑 河 较 近 ,海 拔 高 程 1 , 3 2 5  ̄ 1 , 3 3 0 m ,属 V 等小 ( 2 )型 工 程 ,
坝 体 进 行 全 面 加 固处 理 和 防渗 透 处 理 。 二 、水 库 底 部 和 坝 体 加 固如 何 选 择 有 效 方案
膜材厚度 0 . 3 a m;根据厂家提供材料 ,复合土工膜幅宽为 6 r
m ,搭接 强 度 不低 于 母 材 强度 。 复合 土 工 膜 质 量 应 满 足 《 土 工 合 成 材 料 非织 造 布 复合 土 工 膜 ( GB/ T1 7 6 4 2 — 2 0 0 8)规 范 要 求 ,主 要 物 理 力 学 指 标符合下表 1 要 求。 复合 土工 膜 防渗 体 结 构 由铺 膜 基 面 、 复 合 土工 膜 防渗 层 、
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摘要:本文论述了复合土工膜在二坝水库土坝防渗处理中的应用,采用复合土工膜斜墙防渗处理,防渗效果良好,具有推广价值。
1.概况
二坝水库位于甘肃省张掖市甘州城东约18km的碱滩镇境内,地处山丹河下游。
水库总库容400万m3,兴利库容368万m3,是一座以农业灌溉为主,兼有防洪、旅游、水产养殖等功能的综合水库。
水库于1958年建成,主坝为均质土坝。
水库主坝长1140m,坝顶宽度3.0~4.0m,坝顶高程为1495.00m,正常蓄水位1491.30m,坝底高程为1487.55~1488.80m,大坝内坡比1:3~1:4.5,马道高程1493.00m,宽1.5m,后坝坡坡比1:2。
受当时建设环境及客观条件限制,坝前库底没有铺盖防渗,施工中未对水库坝基进行防渗处理,坝体夯填不密实,坝后也未做排水体,防渗效果较差,坝后常年渗流,高水位时曾出现管涌。
2002年,经水库大坝安全鉴定委员会鉴定,坝坡渗透坡降大于允许渗透坡降,坝坡渗流不稳定,需对坝体进行防渗处理。
2.除险加固设计方案的选择
通过多方案经济、技术比较,结合本工程的坝体材料与施工条件等实际情况和类似工程的处理经验,设计选定采用复合土工膜处理土坝渗漏的整治方案。
设计对主坝坝顶至坝脚进行复合土工膜防渗处理,坝前库底25m范围内铺设复合土工膜铺盖。
铺盖前端开挖齿槽,将复合土工膜嵌入齿槽,坝顶开槽后将复合土工膜嵌入原坝体中,坝体与溢洪道、输水洞连接处将复合土工膜与建筑物混凝土连接,形成半封闭的不透水防渗结构体。
加固后坝顶高程为1495.00m,坝顶宽4.0m,前坝坡为1:3~1:4.5,在前坝坡1493.00m高程处设1.5m宽的马道兼作人行道,后坝坡坡比1:2。
3.复合土工膜防渗结构设计
3.1.复合土工膜规格选择
复合土工膜规格的选择与下垫层平整度、材料允许拉应力、材料弹性模量、铺设范围内的最大水头及覆盖层最大粒径等有关,土工膜厚度设计除应考虑主要由水压力要求的强度外,尚应考虑暴露、埋压、气候、使用寿命等应用条件,并按国家现行有关标准的规定确定设计厚度及实际厚度。
本工程经综合分析计算,坝坡防渗层采用规格为200g/0.3mm/200g的针刺短线涤纶两布一膜(PE膜),库底铺盖防渗层采用规格为150g/0.25mm针刺短线涤纶一布一膜(PE膜),幅宽均为4m。
3.2.复合土工膜防渗体结构层设计
复合土工膜防渗结构自上而下依次为防护层、上垫层、防渗层、下垫层、支持层,由于坝体和库底土层为细粒土,整平夯实后可直接铺设土工膜,因此不再设下垫层。
上垫层和防护层针对不同部位作了不同处理。
坝体马道(1493.00m)以下,上垫层采用平均厚度20cm
厚的砂砾石,满足防滤要求,防护层采用30cm厚的干砌石护面。
马道以上,上垫层采用5cm 厚的砂浆,防护层采用6cm厚的混凝土预制板护面。
库底铺盖在复合土工膜上直接覆盖60~80cm压实细粒土作为保护层。
3.3.复合土工膜防渗系统稳定复核
由于复合土工膜与土石介质间的摩擦系数及土石介质间的摩擦系数将影响防渗体的稳定,必须复核复合土工膜与坝坡、复合土工膜与保护层的抗滑稳定性。
复合土工膜稳定性验算根据公式K=f/tgα计算抗滑稳定安全系数。
通过计算得复合土工膜防渗系统是稳定的,满足要求,设计中在高程1491.90m、1490.80m、1489.70m、1488.60m分别设置了防滑槽,防滑槽间距3.3m,深度0.25m。
3.4.库底铺盖埋铺设计
坝前25m范围内铺设规格为150g/0.25mm的复合土工膜(PE膜)铺盖,在距坝脚25m的库底,开挖一防渗齿槽,槽深1.5m,开挖边坡1:1,口宽3m,将复合土工膜嵌入槽内,并用壤土夯填。
3.5.复合土工膜与水库输水洞和溢洪道周边的连接
复合土工膜防渗斜墙与水库输水洞和溢洪道刚性建筑物的连接,要求连接严密、牢靠,留有伸缩余量,防止因建筑物沉陷而使复合土工膜破坏。
输水洞和溢洪道导流墙浇筑为直立墙,复合土工膜与混凝土连接时,首先在砼面上间隔20cm打孔,安装膨胀螺栓,沿连接长度通长安装一条厚5mm宽10cm橡皮,再将复合土工膜折叠3层打眼穿入螺栓,然后再用一层橡皮、钢压条通过膨胀螺栓将复合土工膜固定。
为防止螺栓、压条锈蚀,在螺栓和钢板压条上刷三层防锈漆。
(责任编辑:湖南中核无妨有限公司)。