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复合土工膜在水库防渗工程中的应用

在复合土工膜的选择上,根据工程特点采用了两布一膜结构的复合土工膜,这种结构由无纺土工布和土工薄膜经特殊工艺复合而成。无纺土工布提供了良好的保护作用,可以避免土工膜直接接触外界尖锐物体造成破损,同时增强了材料的整体抗拉强度和耐久性。而土工薄膜则具有优异的防渗性能,能有效阻止水分通过,确保水库不因渗漏损失水量。 将复合土工膜设置为防渗层能够提高整个水库坝体的防渗效能,利用土工布的排水性和增强摩擦系数的特性,有助于保证土工膜与坝坡间的稳定结合,减少滑动破坏的可能性。在施工过程中,技术人员会严格按照规范进行操作,以确保复合土工膜铺设的质量,从而保障水库的安全运行和延长其使用寿命,满足灌溉和饮水等多重需求。

 在复合土工膜防渗工程设计中,有四大关键要点: 3.1 防渗层结构设计 (1) 支承层:科学配置并压实支承层,如铺设100mm厚度的细砂层,旨在确保土工膜良好的隔水性和防渗性。施工阶段应精心进行修坡和平整作业,为土工膜提供稳固的基础支撑。 (2) 复合土工膜层:该层是防渗工程的核心,其优异的隔水和防渗性能对整个工程至关重要。 (3) 保护层:分为刚性与柔性两种类型,用于增强复合土工膜的耐用性。本案例中采用混凝土预制六边形块(边长40cm、厚度6cm)拼装成柔性保护层,并预留在伸缩缝处1cm的间隙,以适应环境变化,有效延长土工膜使用寿命。 3.2 铺膜范围及周边连接结构设计 铺膜范围的精确界定直接影响整体防渗效果。在水库除险加固防渗工程实施时,应针对坝体潜在渗漏点重点分析,严格遵循标准规范合理确定铺膜边界,并确保坝端与两岸基岩的有效联接。 3.3 坡面防滑设计 在加固土坝过程中,需复核上下游坝坡稳定性,依据实际条件科学制定防渗方案,强化坝坡稳定。鉴于土工膜优秀的防渗性能,还需考虑其与坡面砂土的联合作用,必要时增设矩形槽沟等增强连接方式以提高整体稳定性。鉴于此坝体坡度较小,故选择在坝上游坡中段设置防滑齿槽,有效防止土工膜滑动现象。 3.4 土工膜厚度计算与确定 土工膜设计不仅要承受水压力、保护层荷载等外部静力,还要能为坝面砂土支撑层提供足够硬度,以提升自身的承压能力。同时,根据水库作用水头相对较小的特点,本项目选用厚度约为0.16mm的土工膜产品,在满足工程需求的同时降低成本。推广应用土工膜防渗技术时,必须保证所选土工膜具有适宜的厚度,这样才能最大化地发挥其使用性能,实现社会效益与经济效益的双重提升。 在坝坡面处理工作验收合格后,采用自上而下的铺设方式将复合土工膜安装到坝体表面,并确保整个坝坡边缘保持平整无褶皱。铺设时避免过分拉紧复合土工膜,应使其保持自然松弛状态,同时为了适应可能发生的变形,建议将土工膜铺设成波纹状结构[5]。

 铺设完成后,须对复合土工膜进行全面细致的检查,包括接头是否牢固、膜面是否存在破损等问题。一旦发现问题,必须立即采取补救措施修复,直至复合土工膜完全符合标准后,方可进行回填作业[6]。 4.3 土工膜连接工艺 出厂时,复合土工膜通常卷材化以方便运输和储存,其常规尺寸为长度50米、宽度5米。施工过程中,对接缝处理至关重要,主要采用搭接、焊接或粘接等三种方式进行拼接处理[7]。 4.4 周边接触边界处理方法 鉴于水库土坝表层往往存在大量破碎岩石,为降低渗漏风险,需对周边进行开挖至新鲜基岩,且固埋沟的宽度和深度设定分别为30厘米和50厘米。对于梯形断面部分,固埋沟深设定为6厘米,并用水泥砂浆垫高膜铺。此外,利用重力防滑设施对下部固埋部位进行加固处理[8-10],以提升膜料的有效利用率。 4.5 保护层砌筑工序 在复合土工膜铺设完毕后,及时进行保护层的砌筑,以防因长期暴露于户外导致薄膜老化。在水库除险加固防渗工程施工阶段,全面检测复合土工膜质量达标后,按照预设方案铺设并砌筑预制块保护层,防止石块或尖锐物直接接触土工膜造成刺穿破坏。 综上所述,复合土工膜凭借成本低廉、施工流程简易、设备需求少、施工效率高等优势,能很好地满足坝体变形需求,在水库除险加固防渗工程中应用效果显著。施工团队应结合项目实际情况,选用高质量复合土工膜材料,严格按照水电工程合成材料应用的相关标准与规范进行精细化施工,从而实现卓越的防渗性能。

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