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浅谈土工织物
——防水复合柔毡在水库土坝防渗中的应用

2018-01-04何享鸿欧阳勇军

湖南水利水电 2017年5期
关键词:桂阳县土坝粘土

何享鸿欧阳勇军

(1.郴州市水利局质监站 郴州市 423000;2.桂阳县水利建设管理中心 郴州市 424400)

1 概述

桂阳县已建成的253座水库中,绝大部分是土坝,这些水库大多数建在20世纪60、70年代,为群众性运动的产物,普遍存在施工质量差的隐患,工程完工后,运行管理不善,加上年久失修,工程老化,很大一部分水库都存在不同程度的病状,治理难度相当大。2008年以来,该县已处理病险水库185座,有的水库坝身进行了粘土铺盖防渗,有的进行了高喷灌浆处理等,虽然都有成效,但高喷灌浆造价太高,粘土铺盖难以达到彻底根治渗漏的效果,为解决这一问题,通过认真分析研究,引用与借鉴,认为应用土工织物防渗是可行的。

近几年,该县水利部门首先试点在某中型水库大坝防渗中进行推广与应用。该水库大坝是1980年建成的一个粘土斜墙坝,坝高55 m,原施工过程中斜墙填筑高度没有超过正常水位,而当库水位达到或超过这水位时,坝身出现渗漏,直接危及大坝安全。针对这一问题,采用XD—103防水复合柔毡(土工织物)进行坝体铺盖防渗,收到了较理想的效果。通过几年来的观察,渗漏痕迹均得以消除。后又在全县多座小型水库土坝中进行了推广和应用,防渗效果十分明显。

2 土工织物防渗设计

2.1 材料性能

XD一103防水复合柔毡是由一层或双层薄膜加防水粘合剂(称油膏层)复合制成,是一种土工合成材料,在设计、施工运用方面与其它土工膜大至相同,经抗拉、抗渗、抗裂、摩擦、老化等多项性能指标的测试和鉴定,与其它膜比较具有以下突出的优点:

(1)厚度大、且呈松柔软状,具有弹性,抗外力破坏性能好。

(2)它有2~4层塑料、油膏防渗层,防渗性能好。

(3)与土料、岩石的摩擦系数较大,稳定性较好。

(4)抗老化性能好,可运行30~50年。

2.2 柔毡的选型

柔毡的型号根据防渗压力与要求不同分为1﹟~8﹟共8种,水压力每加大(0.5~1)kg,柔毡型号则相应加大1号,如表1。

(1)设计土工织物铺盖边坡≤1.5、且边坡一致。(2)柔毡四周需设置固埋沟,断面为梯形。

(3)柔毡上下均设粘土保护层,厚度一般为(30~40)cm。

表1 柔毡的强度性能

3 土工织物的防渗施工

柔毡铺盖施工在土坝内坡迎水面与坝库底面进行。可用6个字概括:削、平、铺、粘、填、固。

(1)削:即用人工将土坝边坡削成设计的坡度,并随地形起伏而自然连接,边坡坡面平整。

(2)平:在铺毡范围内把出露的东西打平,对塌坑、裂隙等填平,对问题较大的还需作技术处理。

(3)铺:根据坝体特性和施工难易程度,既可纵向铺毡,又可横向铺毡。但须注意松紧适宜,铺展平须,每块之间预留好搭接宽度,一般搭接宽度为5 cm,但须预留(7~8)cm,然后用胶粘剂粘接。

(4)粘:柔毡尺寸每块有1 m×20 m与1 m×40 m规格,须根据施工用料多少进行裁剪。每两块柔毡粘接时,应将每块的隔离保护膜撕开再粘接,使之与胶粘剂能牢固地粘贴成整体。但当粘剂过稠不能冷施工时,可将其加热,其加热温度不可高于120℃。另外应避免斜铺、扭曲和未粘贴现象,并要将其仔细压紧、刮平、封严。

(5)填:保护层土料回填,既要保证填料的厚度,又要保证填料的质量以及夯压的质量。土料采用好的粘土,粘土洒水夯实平整后,在上面盖一层碎石河沙后再铺上块石(250~40)cm厚,以防波浪冲刷掏空。

(6)固:按设计的防滑齿槽、固埋沟尺寸开挖后,固结防渗柔毡四周下层砂浆须平整,并待砂浆硬化后刷饱胶粘剂,铺贴柔毡,再用砂浆固结好,保证止水效果。

4 土工织物的防渗效果与经济效益评估

4.1 防渗效果

桂阳县先后在贤江、松柏、长冲、白水冲、大源、源头、芦山等水库土坝坝身进行了土工织物坝体防渗铺盖,水库大坝都经受了1~5年的蓄水运行考验。

现将这些水库的情况及防渗效果列如表2。

表2 水库情况及防渗效果

由表2可以看出,土工织物处理水库渗漏效果十分明显。

4.2 经济效益评估

根据现场施工单价分析,购置柔毡的价格为(12~15)元/m2,施工总承包价格为(22~30)元/m2左右,比常规处理节省投资约65%~70%,节省劳动力80%。如长冲水库在设计方案对比计算中,灌浆方案需总投资为19.2万元,土工织物方案投资为8万元。节省投资58.3%。

5 结语

从土工织物在桂阳县水库土坝防渗推广应用的实践中,得出下列结论:

(1)柔毡材料的抗裂、抗拉、抗冲击性能优于其它土工膜,易于粘接铺砌,施工方便。

(2)土工织物施工操作简单,对土石料要求不高,可就地取材。

(3)柔毡与胶粘剂配合使用,搭接方便,强度高,整体性能好。

(4)单位造价低,防渗效果好。

土工织物是一种值得广泛推广的防渗材料,既可用于土坝坝身防渗,水库库底防渗,同时还可作为工民建屋面防渗和其它有关设施的防渗材料使用。

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