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山東茂隆新材料科技有限公司 2020-11-18 2978
巖門水庫是思南塘頭、板橋二個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)灌區(qū)配套修建的龍頭水庫,是一座以灌溉為主、兼顧防洪、鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水、旅游及水庫養(yǎng)殖等功能的(一)型蓄水灌溉水利工程。 巖門水庫始建于70年代,已建成均質(zhì)土(實(shí)為碎屑混合)壩,最大壩高23m,壩頂寬5m,壩長(zhǎng)102m,壩頂高程619.55m,迎水坡坡比1:3,背水坡坡比1:2.4,壩址以上集雨面積為4km2,設(shè)計(jì)總庫容329萬m3,有效庫容272萬m3,灌溉面積6974畝,是在特定的歷史背景下,采用發(fā)動(dòng)受益村、組群眾投工投勞興建的,屬大兵團(tuán)作戰(zhàn),是典型的“三邊”工程。所以,受認(rèn)識(shí)水平、經(jīng)濟(jì)條件、施工條件等諸多因素的制約,造成設(shè)計(jì)不完善,布置不合理,加之無施工專業(yè)機(jī)械,施工隊(duì)伍無專業(yè)技術(shù),管理人員管理水平低等。導(dǎo)致大壩基礎(chǔ)清基、上壩土料和壩體填筑、施工工藝和設(shè)備均沒有達(dá)到土壩施工規(guī)范要求,造成水庫自建成蓄水以來,壩體及壩基多處出現(xiàn)漏水、浸潤(rùn)線出露高、施工導(dǎo)流涵洞斷裂漏水、迎水面壩坡產(chǎn)生塌坑、放水閘門及啟閉設(shè)備失靈,溢洪道達(dá)不到設(shè)計(jì)泄洪標(biāo)準(zhǔn)要求等。為了保證水庫大壩安全,長(zhǎng)期處于限制蓄水位(即低水位)運(yùn)行,達(dá)不到設(shè)計(jì)效益,工程明顯存在隱患。灌溉效益逐年減少,截至2000年實(shí)際灌溉面積只能達(dá)到960畝,若不治理,危害逐漸加大,將給下游人民的生命財(cái)產(chǎn)帶來了嚴(yán)重的威脅,整治病險(xiǎn)庫,已勢(shì)在必行。 2、病害情況及成因分析 2.1病害情況 ⑴ 壩前多處出現(xiàn)塌陷,面積達(dá) m2,深度達(dá) cm,主要集中反映在原放水管部位。 ⑵ 壩頂出現(xiàn)多處塌陷,造成壩面平整度差。 ⑶ 在下游壩面浸潤(rùn)線出露高程低,壩面出現(xiàn)多處浸水,導(dǎo)致蠕動(dòng)而形成凹槽,深達(dá)0.1~0.5米,且局部隆起,高度達(dá)0.2~0.5米。 ⑷ 大壩外坡二級(jí)馬道(610m高程)以下基本形成沼澤地。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定,壩體最高天然含水量68.4%,最大飽和度大于100%。 ⑸ 在壩腳處有集中滲漏點(diǎn)達(dá)8處,總滲漏量30L/S,并可見輕微管涌現(xiàn)象。已產(chǎn)生滲漏破壞。 2.2成因分析 經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)地勘察和對(duì)所收集到的資料的綜合分析,主要由下列成因: ⑴ 由于當(dāng)?shù)責(zé)o優(yōu)質(zhì)粘土作為壩體填筑材料,只有就地取材,利用頁巖風(fēng)化之亞粘土,砂粘土、亞砂土作為壩體填筑材料,這些土質(zhì)透水性強(qiáng),質(zhì)量差。不符合規(guī)范中的壩體對(duì)土質(zhì)的要求。 ⑵ 由于受當(dāng)時(shí)客觀條件的制約,施工過程中的作業(yè)面之間銜接不好,土料鋪填摻合不均,碾壓不密實(shí),致使壩體的孔隙率較大,碾壓質(zhì)量達(dá)不到規(guī)范要求。 ⑶ 多年以來,由于投入工程運(yùn)行期檢修、整治的費(fèi)用不足,致使工程年久失修,加上管理方面比較欠缺,導(dǎo)致現(xiàn)在不利的狀況。
3、對(duì)策和措施—防滲處理
3.1防滲方案的選擇和設(shè)計(jì)
通過以上的病害調(diào)查和成因分析,結(jié)合本工程的建筑材料與施工條件等實(shí)際情況和類似工程的處理經(jīng)驗(yàn),經(jīng)過多方案的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較,選定采用復(fù)合土工膜處理土壩滲漏的整治方案。 在方案確定以后,我們收集了相關(guān)的規(guī)程規(guī)范和類似的工程范例,并進(jìn)行了如下設(shè)計(jì)過程。 a、首先,是防滲體結(jié)構(gòu)的擬定巖門水庫上游壩坡防滲體結(jié)構(gòu)由復(fù)合土工膜、保護(hù)層及護(hù)坡組成,為確保反濾、排水系統(tǒng)始終保持正常工作,對(duì)表面防護(hù)和復(fù)合土工膜的固定采取如下措施。為防復(fù)合土工膜被刺破,復(fù)合土工膜下面先鋪10cm厚的粗砂,平整后再鋪復(fù)合土工膜,在復(fù)合土工膜上再鋪10cm厚的粗砂,20cm厚的碎石,再用30cm厚的干砌塊石護(hù)坡。在坡頂將復(fù)合土工膜埋入砼內(nèi),如圖1;在坡腳處,為了防沖,將復(fù)合土工膜延長(zhǎng)回折,做成壓枕,埋入砼齒槽內(nèi),如圖2;坡腳壓枕達(dá)沖刷線下,在壩坡上每隔7m設(shè)抗滑齒槽,如圖3。
b、復(fù)合土工膜的基本特征 復(fù)合土工膜是一種新穎的工程材料,它是由土工織物、土工膜、土工織物三層組成,積聚了土工織物 和土工膜的優(yōu)點(diǎn),具有質(zhì)輕、防滲性能有較好的延展性,適應(yīng)變形、施工簡(jiǎn)單,造價(jià)低等特點(diǎn),是一種理想的防滲材料。 根據(jù)整治原則,首先將壩坡整形,然后按擬定的防滲結(jié)構(gòu)鋪設(shè)復(fù)合土工膜。選定的復(fù)合土工膜為兩布一膜,膜厚0.5mm。 c、穩(wěn)定復(fù)核 由于復(fù)合土工膜與土石介質(zhì)間的摩擦系數(shù)及土石介質(zhì)間的摩擦系數(shù)將影響防滲體的穩(wěn)定,必須復(fù)核復(fù)合土工膜與壩坡、復(fù)合土工膜與保護(hù)層的抗滑穩(wěn)定性。 ⑴ 復(fù)合土工膜穩(wěn)定性驗(yàn)算 根據(jù)公式:FS=tgδ/tgα FS:安全系數(shù); δ:上墊層土料與土工膜之間的摩擦角; α:土工膜鋪設(shè)坡角。 根據(jù)上墊層土料,查資料得tgδ=0.5。 壩體上游坡坡比為1:3,即tgα=1/3 所以, Fs=tgδ/tgα=1.5>1.25 通過計(jì)算得復(fù)合土工膜防滲系統(tǒng)是穩(wěn)定的,滿足要求。
3.2復(fù)合土工膜的施工要求
a、 復(fù)合土工膜的鋪設(shè) 在土壩上游壩面鋪設(shè)復(fù)合土工膜有兩種方式,一種是順壩軸線方向鋪設(shè)(順鋪);另一種是垂直壩軸線方向鋪設(shè)(橫鋪),上游坡面設(shè)七道抗滑齒槽,齒槽間距為5~10m;齒槽底寬1m,深 0.8m,其細(xì)部結(jié)構(gòu)如圖3,本工程采用的是橫鋪法。復(fù)合土工膜在齒槽上端應(yīng)留50cm折疊以作伸縮。 復(fù)合土工膜與周邊連接采用砼槽固結(jié),及將復(fù)合土工膜嵌固在砼齒槽內(nèi)(見圖4)。 b、 復(fù)合土工膜的焊接 為了加快焊接施工進(jìn)度和提高焊接質(zhì)量,采用先在平地上拼接焊好后再運(yùn)到壩面上鋪設(shè)、焊接,每條焊縫正式施焊前,先用長(zhǎng)100cm,寬20cm的復(fù)合土工膜料進(jìn)行試焊,目測(cè)縫合格后方可正式施焊,并把目測(cè)合格的試焊樣品進(jìn)行拉伸強(qiáng)度檢測(cè)。本工程采用熱熔焊法,搭接縫采用專用焊縫機(jī)焊接合格,焊縫搭接寬約10cm。 c、 復(fù)合土工膜的施工要點(diǎn) ⑴ 復(fù)合土工膜鋪設(shè)應(yīng)力求平順,松緊適度,不得繃?yán)^緊;復(fù)合土工膜應(yīng)與土面密貼,不留空隙。 ⑵ 相鄰復(fù)合土工膜塊拼接可用搭接或縫接。本工程采用搭接。平地搭接寬度可取30c
復(fù)合土工膜(復(fù)合防滲膜)分為一布一膜和兩布一膜,寬幅4-6m,重量為200—1500g/平方米,抗拉、抗撕裂、頂破等物理力學(xué)性能指標(biāo)高,產(chǎn)品具有強(qiáng)度高,延伸性能較好,變形模量大,耐酸堿、抗腐蝕,耐老化,防滲性能好等特點(diǎn)。能滿足水利、市政、建筑、交通,地鐵、隧道、工程建設(shè)中的防滲、隔離、補(bǔ)強(qiáng)、防裂加固等土木工程需要。常用于堤壩、排水溝渠的防滲處理,以及廢料場(chǎng)的防污處理。
m,不平地面或極坎土應(yīng)不小于50cm。 ⑶ 坡面鋪設(shè)采用自下而上進(jìn)行,坡頂、坡腳應(yīng)以錨固溝或其它可靠方法固定,防止其滑動(dòng)。 ⑷ 回填時(shí),不得破壞復(fù)合土工膜,不得使用重型機(jī)械或振動(dòng)壓實(shí)。Demand feedback