土工膜防滲體的優(yōu)點(diǎn)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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導(dǎo)讀：復(fù)合土工膜+粘土毯復(fù)合結(jié)構(gòu)抗不均勻沉降能力強(qiáng)。用復(fù)合土工膜+粘土鋪蓋的組和防水層結(jié)構(gòu)方式。復(fù)合土工膜與房屋建筑接頭處密封性接入。防滲效果及可行性比較。方案1:水平防滲采

　　土工膜防滲體的優(yōu)點(diǎn)

　　(1)土工膜滲透系數(shù)為10-11 cm/s，遠(yuǎn)小于粘土的滲透系數(shù)( 10-8 cm/s )和混凝土的滲透系數(shù)( 10-7 cm/s )，可滿足普通的閘門室底板和上游被褥的連接部的滲透防止要求。

　　(2)復(fù)合土工膜+粘土毯復(fù)合結(jié)構(gòu)抗不均勻沉降能力強(qiáng)。一方面，粘土可以起到防滲作用;另一方面，作為墊層，可以保護(hù)復(fù)合土工膜不被碎石尖角刺穿，起到雙重保險(xiǎn)作用。同時(shí)，復(fù)合土工膜的伸長(zhǎng)率超過(guò)300%，抗變形能力遠(yuǎn)高于粘土和混凝土。

　　(3)復(fù)合土工膜+粘土毯防滲結(jié)構(gòu)成本低。粘土可用閘址處基坑開挖砂土，復(fù)合土工膜綜合單價(jià)大體上為 30 元/ m 2 ，比選用大量粘土和混泥土防水層建筑成本明顯降低。

　　(4)施工方便。復(fù)合土工膜廣泛應(yīng)用于抽水蓄能電站的堤壩和掩石壩。施工技術(shù)相對(duì)成熟，面罩焊接保證率高。使用粘土-復(fù)合土工膜防滲體施工時(shí)，復(fù)合土工膜工程量小，只在上下游的門基板的連接位置敷設(shè)的復(fù)合土工膜和混凝土的連接部分不設(shè)置緩沖層，可以簡(jiǎn)化土工膜的敷設(shè)技術(shù)。

　　復(fù)合土工膜是由長(zhǎng)絲土工布或短纖土工布與pE防滲土工膜經(jīng)熱復(fù)合型而成，兼具平行面泄水、有防水層的良好特點(diǎn)。復(fù)合土工膜分為一布一膜、兩布一膜，寬度為4-7m，重量為200-3000 g平方米。該復(fù)合土工膜具有較高的拉伸強(qiáng)度、抗撕裂性、爆裂性等物理力學(xué)性能指標(biāo)。該產(chǎn)品具有強(qiáng)度高、延展性好、變形模量大、耐酸堿、耐腐蝕、耐老化、抗?jié)B性好等特點(diǎn)。常用于大壩、排水溝的防滲處理和垃圾場(chǎng)地的防污染處理。

　　土工膜防滲體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　防水層體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)鋪蓋與閘結(jié)構(gòu)層板接頭處不均勻地基沉降對(duì)防水層結(jié)構(gòu)的影響，選用復(fù)合土工膜+粘土鋪蓋的組和防水層結(jié)構(gòu)方式。復(fù)合土工膜可在鋪蓋因不均勻地基沉降而產(chǎn)生縫隙時(shí)正常防水層。

　　復(fù)合土工膜防滲體平面設(shè)計(jì):復(fù)合土工膜與上游粘土墊層錨固槽和下游膨脹螺栓連接，形成局部密封防滲體系。為保證土工膜的安全運(yùn)行，土工膜應(yīng)垂直鋪設(shè)在砌體保護(hù)層底部的接縫處。防滲結(jié)構(gòu)包括0.4 m厚的砌體保護(hù)層、0.2 m厚的壤土和0.3 m厚的粘土。復(fù)合土工膜防水層結(jié)構(gòu)：上下游復(fù)合土工膜相結(jié)合鋪蓋防水層結(jié)構(gòu)，0.7 m 漿砌石保溫層，避免流水侵蝕上墊層;0.3 m 壤土上墊層，避免漿砌石在工程施工過(guò)程中對(duì)防滲土工膜的危害;下墊層為 0.2 m 厚粘土。下游復(fù)合土工膜與混凝土底板直接接觸，不設(shè)置上敷層，在下敷層設(shè)置0.3 m細(xì)砂敷層。

　　防滲土工膜防水層結(jié)構(gòu)連接頭設(shè)計(jì)：復(fù)合土工膜與房屋建筑接頭處密封性接入。對(duì)于與預(yù)澆混泥土閘結(jié)構(gòu)層板的接入，選用膨脹螺釘進(jìn)行鋼筋錨固;上下游與鋪蓋的接入選用基坑開挖鋼筋錨固槽，然后混凝土澆筑素混凝土，確定復(fù)合土工膜。

　　防滲方案比選

　　基于復(fù)合土工膜滲透系數(shù)小、拉伸性能好、應(yīng)變適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，本文選擇復(fù)合土工膜方案與塑性混凝土墻方案進(jìn)行比較:

　　方案①，10 m 長(zhǎng)的黏土鋪蓋+塑性混凝土防滲墻;

　　方案②，10 m 長(zhǎng)的黏土鋪蓋+局部復(fù)合土工膜。

　　(1)防滲效果及可行性比較。方案1:水平防滲采用10 m長(zhǎng)粘土墊層，垂直防滲采用塑性混凝土墻，形成水閘基礎(chǔ)防滲系統(tǒng)。塑性混凝土墻可以增大滲透直徑，混凝土滲透系數(shù)為10-7 cm/s，可以滿足普通閘門底板與上游墊層接縫的防滲要求。該方案是目前工程中廣泛應(yīng)用的方案。閘室自重和上游水壓主要由混凝土墻承擔(dān)，閘基土體基本不承擔(dān)。塑料混凝土防滲墻起到防滲和防滲作用，效果良好。方案2采用粘土毯和復(fù)合土工膜防滲。粘土毯作為復(fù)合土工膜的保護(hù)層，與土工布形成雙重保險(xiǎn)，防止碎石和混凝土地面的邊角刺穿土工膜。同時(shí)，粘土和土工膜具有防滲效果。復(fù)合土工膜的滲透系數(shù)僅為10-11厘米/秒，遠(yuǎn)小于粘土和塑性混凝土。完全滿足引黃閘10m水頭防滲要求。復(fù)合土工膜具有良好的拉伸性能，極限伸長(zhǎng)率大于50%，可適應(yīng)大規(guī)模不均勻沉降。為了消除底板拐角處的卡緊效應(yīng)，可以采用折疊鋪筑方案，用土工膜幾何變形代替拉伸變形，從而保證復(fù)合防滲結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。

　　(2)經(jīng)濟(jì)性比較。在方案1中，塑性混凝土墻設(shè)置在閘室底板的前齒壁底部，上部與閘室底板一起澆筑，下部打入相對(duì)不透水的層。楊集引黃閘單孔寬度2.9 m，共三孔，底版寬 11.4 m，房基相對(duì)透水層厚 6 m，塑性變形混泥土墻送入房基相對(duì)隔水層層下 1 m，即混泥土墻深約 7 m，混泥土墻成本價(jià)為 300 元/ m 2 左右，塑性變形混泥土墻建筑成本約 2.6 萬(wàn)塊。與方案1相比，復(fù)合土工膜的鋪設(shè)范圍位于毯與閘基的連接處。復(fù)合土工膜長(zhǎng)度約為15 m，閘室寬度約為11.4 m，工程量為171 m 2。復(fù)合土工膜的綜合單價(jià)為30元/m2，成本約為5.5萬(wàn)元。

　　(3)比選結(jié)果。方案1和方案2作為閘室防滲方案，能夠滿足工程防滲要求。方案1中采用的塑性混凝土墻能有效增大滲流直徑，具有良好的防滲性能。(2)方案(2)采用的復(fù)合土工膜滲透系數(shù)小，成本低，不能減少閘室不均勻沉降，但具有良好的拉伸性能，可適用于大的不均勻沉降;方案1中塑性混凝土的材料成本約為方案2中復(fù)合土工膜的5倍。防滲設(shè)計(jì)綜合考慮采用方案2。

防滲復(fù)合土工膜施工規(guī)范土工膜與土工布接觸側(cè)較實(shí)驗(yàn)前更為光滑

此文關(guān)鍵字：土工膜

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