導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇水利土工合成材料，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

土工合成材料自廣泛用于巖土工程建設(shè)以來(lái)，在水利水電工程建設(shè)中引起不小的變革，這不僅反映在水利水電工程的材料使用上，而且反映在設(shè)計(jì)原理、計(jì)算方法、施工工藝和工程管理上。防滲土工合成材料主要用于垂直鋪膜防滲和坡面鋪膜防滲，因鋪設(shè)結(jié)構(gòu)形式的不同，其施工工藝和鋪設(shè)技術(shù)也不盡相同。

2、滲土工合成材料在工程施工中常出現(xiàn)的問(wèn)題

經(jīng)常遭受石塊或其它尖棱物的穿刺破壞；由于土工薄膜缺少約束支持，在承受水壓力和土壓力時(shí)易于被鼓破；薄膜受到下層氣體或液體的頂托產(chǎn)生應(yīng)力集中導(dǎo)致破壞；鋪設(shè)在支撐土與混凝土面板之間的土工薄膜由于受到溫度、重力、土移、浪擊和水位變化等因素的影響，可能引起界面滑動(dòng)，使土工薄膜產(chǎn)生過(guò)度拉伸，撕裂或擦傷；在斜面上用土或混凝土面板保護(hù)土工薄膜，當(dāng)水位驟降時(shí)，土體中的孔隙水壓力和庫(kù)水位失去平衡而造成失穩(wěn)滑動(dòng)。只要按照施工規(guī)范和施工組織設(shè)計(jì)施工，確保施工質(zhì)量，就可避免或減少類似問(wèn)題的出現(xiàn)。

3、防滲

防滲結(jié)構(gòu)設(shè)置上、下墊層的目的是保護(hù)土工膜不受破壞；下墊層尚有排水、排氣作用。

鋪設(shè)土工膜后，膜下仍可能因缺陷引起滲漏而積水，也可能有土中排出的氣體或產(chǎn)生的沼氣等，水、氣可能頂托土工膜，危及膜的安全，尤其是在大面積的膜下，必須考慮排水、排氣措施。

4、工程防滲設(shè)計(jì)與施工

對(duì)含毒礦場(chǎng)的尾礦壩等，有毒物質(zhì)混入水體將造成環(huán)境污染，危及人、畜生命安全，必須嚴(yán)格防止。條文中所述措施是為了確保安全。建議渠道防滲土工膜厚度不小于0.25mm是根據(jù)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。土工膜太薄可能產(chǎn)生氣孔，也易于在施工中受損，使防滲效果減小。一般生活垃圾和工業(yè)垃圾不含毒質(zhì)或毒質(zhì)較小，故可采用單層防滲結(jié)構(gòu)。如果這類垃圾也含有毒物質(zhì)，則應(yīng)選用雙層防滲結(jié)構(gòu)。如含劇毒，甚至要求多層結(jié)構(gòu)。隧道、洞室防滲應(yīng)采用復(fù)合土工膜或合適的防排水材料，是因?yàn)閲鷰r（土）中皆有滲水，必須將其通過(guò)土工織物或防排水材料流入下方縱（橫）向排水溝排走，以確保防滲襯砌安全工作。

5、加筋土擋墻設(shè)計(jì)

加筋土擋墻采用的筋材有兩種。因筋材的抗拉模量不同，墻內(nèi)填土中的潛在破壞面相異。

目前加筋土擋墻設(shè)計(jì)有極限平衡法和有限元法兩大類。由于筋材、填土以及兩者相互作用的本構(gòu)關(guān)系難以準(zhǔn)確和協(xié)調(diào)建立，加之缺乏破壞準(zhǔn)則，工程中幾乎均采用極限平衡法，后者可作為一種輔助和對(duì)比方法。排水設(shè)備對(duì)保證加筋土擋墻的穩(wěn)定十分重要。

6、加筋土墊層設(shè)計(jì)與施工

實(shí)踐可知，加筋墊層抗深層滑動(dòng)計(jì)算采用圓弧法，得到的穩(wěn)定安全系數(shù)往往提高較少，表明加筋效果很不顯著，實(shí)際效果卻很明顯。這說(shuō)明現(xiàn)有的穩(wěn)定分析方法未能反映筋材所起的全部作用。分析認(rèn)為，加筋所以發(fā)揮明顯作用可能與下列因素有關(guān)，例如加筋后潛在滑動(dòng)面可能往深處發(fā)展，地基土的側(cè)向位移受到部分限制以及地基中應(yīng)力分布發(fā)生了變化等，而這些有利因素在計(jì)算中卻未能計(jì)入，可見(jiàn)現(xiàn)有分析方法有待改進(jìn)。我國(guó)鐵路、公路系統(tǒng)目前在作圓弧滑動(dòng)分析時(shí)，認(rèn)為首先所加底筋應(yīng)該是穩(wěn)定的，即滑動(dòng)圓弧不應(yīng)該切斷底筋，應(yīng)將筋材及其上填土視為一整體，為此，潛在圓弧必然下移，穩(wěn)定安全系數(shù)自然有所提高。此項(xiàng)考慮是否符合實(shí)際，應(yīng)通過(guò)實(shí)踐和積累資料來(lái)加以驗(yàn)證。由于筋材承受拉力才能發(fā)揮其加筋作用。所以建議回填順序，目的是使筋材始終處于受拉狀態(tài)。、軟土地基處理中排水帶設(shè)計(jì)與施工

利用排水帶加固地基的目的，即是要求在預(yù)定工期內(nèi)消除地基的規(guī)定預(yù)期沉降和提高地基土強(qiáng)度。排水帶地基設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)的砂井地基設(shè)計(jì)相同。利用砂井計(jì)算方法時(shí)應(yīng)將排水帶斷面轉(zhuǎn)化為當(dāng)量砂井直徑。砂墊層所用應(yīng)為潔凈砂料，以保證排水通暢。存放排水帶需加封蓋，是為保護(hù)其不變壞。

篇2

土工合成材料是土木工程應(yīng)用的合成材料的總稱，屬新型土木工程材料。土工合成材料從學(xué)科上分屬于高分子材料學(xué)科，從應(yīng)用工程上分屬于土木工程。作為一種土木工程材料，它以人工合成的聚合物（如塑料、化纖、合成橡膠等）為原材料，制成各種類型的產(chǎn)品，置于土體內(nèi)部、表面或各種土體之間，發(fā)揮加強(qiáng)或保護(hù)土體的作用，具有反濾、排水、隔離、防滲、防護(hù)、加筋等多種功能。土工合成材料是繼木材、鋼筋和水泥的第四種建筑材料。目前，土工合成材料的應(yīng)用范圍已遍及水利、水電、水運(yùn)、公路、鐵路、港口、建筑、采礦、鋼鐵及軍工等工程的各個(gè)領(lǐng)域。

土工格柵系土工合成材料中的一種，其按材質(zhì)不同分為塑料拉伸格柵、鋼塑格柵、玻璃纖維格柵和滌綸經(jīng)編格柵。，它具有優(yōu)越的加筋性能，可以廣泛應(yīng)用于鐵路、公路、水利及環(huán)保工程等領(lǐng)域，用于加筋土地基、土邊坡、土擋墻、土橋臺(tái)、河岸和路堤，同時(shí)對(duì)于邊坡生態(tài)防護(hù)、加筋路面抗裂和高速公路路基不均勻沉降控制起到很好的作用，對(duì)于提高工程質(zhì)量，縮短施工周期，節(jié)約工程成本，延長(zhǎng)大型基礎(chǔ)設(shè)施壽命起到了關(guān)鍵性作用。

二、塑料土工格柵

在土工格柵中，塑料土工格柵和滌綸經(jīng)編土工格柵是應(yīng)用最廣泛的格柵類土工合成材料，也是發(fā)展最快的土工格柵產(chǎn)品；而玻纖土工格柵和鋼塑土工格柵的應(yīng)用范圍相對(duì)較小，發(fā)展偏緩。塑料拉伸格柵是用聚丙烯、聚乙烯等高分子聚合物經(jīng)熱塑或模壓而成的二維網(wǎng)格狀或具有一定高度的三維立體網(wǎng)格屏柵。上世紀(jì)80年代初期在英國(guó)開(kāi)發(fā)成功，目前國(guó)內(nèi)塑料土工格柵的生產(chǎn)廠家有20多家，但專業(yè)塑料土工格柵生產(chǎn)廠家不到10家，所生產(chǎn)的格柵大部分用于公路與鐵路鋪設(shè)及相關(guān)擋土墻、邊坡防護(hù)、橋臺(tái)等工程。2009年我國(guó)塑料土工格柵的消費(fèi)量達(dá)到了1.4億平方米。

土工格柵市場(chǎng)在四種土工格柵競(jìng)爭(zhēng)中不斷拓展。近年來(lái)，土工格柵的用量增長(zhǎng)較快。2008年我國(guó)土工格柵市場(chǎng)規(guī)模20.75億元。2009年我國(guó)土工格柵市場(chǎng)規(guī)模達(dá)26.07億元。四類土工格柵中，塑料土工格柵面市時(shí)間最早，盡管在經(jīng)編、玻纖和鋼塑土工格柵進(jìn)入市場(chǎng)時(shí)，塑料土工格柵的市場(chǎng)受到了較大沖擊，但從近年來(lái)的市場(chǎng)接受情況看，隨著塑料加工技術(shù)的突飛猛進(jìn)，塑料土工格柵性能大大提升，其優(yōu)越性能又重新得到市場(chǎng)的認(rèn)可，市場(chǎng)增長(zhǎng)較快。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，2009年塑料土工格柵市場(chǎng)規(guī)模達(dá)14.28億元，在整個(gè)土工格柵使用量中所占比例接近55%。

三、土工格柵的市場(chǎng)及應(yīng)用

土工格柵在工程基建中的作用已得到廣泛的認(rèn)可，根據(jù)鐵道部、交通部、水利部頒布的《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（GB50290-98）、《鐵路路基土工合成材料應(yīng)用設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10118-2008J532-2006）、《鐵路路基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》、《鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》、《公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（JTJ/T019-98）、《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》、《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》、《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》、《水利水電工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（SL/T225-98）等設(shè)計(jì)、施工規(guī)范文件，土工合成材料及土工格柵可用于涉及交通領(lǐng)域的公路、鐵路、民航機(jī)場(chǎng)建設(shè)等多個(gè)領(lǐng)域的施工建設(shè)。隨著我國(guó)在鐵路、公路及市政工程市場(chǎng)、水利投資等各項(xiàng)工程上大力投資，土工格柵的需求量將逐年增加。

1）鐵路市場(chǎng)

《國(guó)家鐵路“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中提出到到2015年，全國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程達(dá)12萬(wàn)公里左右，其中西部地區(qū)鐵路5萬(wàn)公里左右。西部地區(qū)城市密度和人口密度較小，鐵路建設(shè)中路基里程較多，對(duì)土工合成材料的需求量會(huì)增加。

同時(shí)，《國(guó)家鐵路“十二五”發(fā)展規(guī)劃》提出加強(qiáng)綠色鐵路建設(shè)，擴(kuò)大新能源、新產(chǎn)品、新材料的應(yīng)用，積極推廣節(jié)地、節(jié)材技術(shù)，這些要求為土工合成材料提供了機(jī)會(huì)。

2）公路及市政工程市場(chǎng)

土工合成材料在公路工程中應(yīng)用比較廣泛，公路中主要采用土工合成材料來(lái)解決瀝青路面反射裂縫病害問(wèn)題，同時(shí)公路中隧道、擋墻比較多，所以應(yīng)用的土工膜、土工格柵比較多，城市內(nèi)的市政道路建設(shè)也采用土工合成材料，以減少道路返修率。港口建設(shè)、航道建設(shè)、機(jī)場(chǎng)建設(shè)等各項(xiàng)建設(shè)工程都需要使用土工合成材料，主要使用：土工格柵、非織造布、土工膜等土工合成材料。。

《高速公路“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中提出到2015年國(guó)地兩網(wǎng)高速公路共計(jì)通車?yán)锍碳s達(dá)14萬(wàn)公里，5年建成國(guó)家高速公路網(wǎng)3.5萬(wàn)公里；這些工程項(xiàng)目增加了土工合成材料的需求。

3）水利市場(chǎng)

篇3

一、前言

如今土工合成材料已經(jīng)遍布我們生活的各個(gè)角落，土木合成材料拉伸強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率的高低也密切關(guān)系到我們?cè)S多設(shè)施的質(zhì)量，因此對(duì)土木合成材料進(jìn)行試驗(yàn)來(lái)探討溫度和濕度對(duì)拉伸強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率的影響是必須的。不同的項(xiàng)目工程對(duì)土木合成材料有不同的要求，土工合成材料在我國(guó)廣泛應(yīng)用。隨著技術(shù)水平的不斷發(fā)展，該項(xiàng)技術(shù)也更加成熟。

二、土工合成材料的概述

土工合成材料的總稱是土木工程應(yīng)用的合成材，是一種建筑復(fù)合材料，一般是以人工合成的聚合物為原料制造的產(chǎn)品，這些聚合物包括塑料化纖等。土工合成材料一般大量應(yīng)用于巖土工程和土木工程中，其作用是將這些材料置于土體內(nèi)部和各種土體之間，用來(lái)加強(qiáng)和保護(hù)土體免收破壞的作用。

土工合成材料的原材料是從石油、煤和天然氣中提煉化學(xué)物質(zhì)然后制成的高分子聚合物，再對(duì)這些材料進(jìn)行加工最后制成纖維和材料片材直至成品。制造土工合成材料的聚合物主要有聚乙烯（PE）、聚酯（PP）、聚酰胺（PER）、聚丙烯（PP）和聚氯乙烯（PVC）、氯化聚乙烯（CPE）、聚苯乙烯（EPS）等。土工合成材料之所以被廣泛應(yīng)用是因?yàn)槠渚哂兄亓枯p、方便施工、耐腐蝕、質(zhì)優(yōu)價(jià)廉等特點(diǎn)。

三、土工合成材料的特點(diǎn)

土工合成材料具有隔離、防滲、反濾、排水、防護(hù)、加筋等作用，廣泛應(yīng)用于路、橋與支擋工程、閘、壩工程、護(hù)岸工程、港灣及海岸工程、防汛搶險(xiǎn)工程、地下工程、農(nóng)田水利工程、環(huán)境工程、建筑工程等領(lǐng)域。在生態(tài)保護(hù)方面，無(wú)論是作為一種防護(hù)結(jié)構(gòu)，還是作為生態(tài)輔助措施，土工合成材料都發(fā)揮了積極的作用。應(yīng)用土工合成材料作為防護(hù)結(jié)構(gòu)，有利于維護(hù)河渠岸坡的穩(wěn)定，防止水土流失，同時(shí)，它的多孔隙性還有利于構(gòu)建適宜生物生存的生境條件，保護(hù)生物多樣性和生態(tài)完整性。應(yīng)用土工合成材料作為生態(tài)輔助措施，可形成生物通道、生物浮島、生物沉床等生態(tài)結(jié)構(gòu)措施，既有利于生物多樣性保護(hù)，又有利于提高溝渠的自凈能力，改善水質(zhì)。

四、土工合成材料拉伸試驗(yàn)的影響因素分析

1、試驗(yàn)材料

本次試驗(yàn)研究采用的石英砂由10～20目及20～40目的石英砂按照質(zhì)量比例3：1拌勻混合而成，控制砂密度為1.6g/cm3.試驗(yàn)研究采用6種不同類型和規(guī)格的土工合成材料，其中3種為無(wú)紡?fù)凉た椢铮謩e記為GT1、GT2、GT3；1種為有紡?fù)凉た椢铮洖镚T4；1種為玻纖土工格柵，記為GG5；1種為塑料土工格柵，記為GG6。

2、試驗(yàn)結(jié)果分析與討論

（1）法向應(yīng)力水平對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響

根據(jù)不同條件下材料的拉伸試驗(yàn)結(jié)果，可得材料在不同延伸率時(shí)的拉伸割線模量.圖1和圖2分別為不同法向應(yīng)力下GT2和GT4的側(cè)限拉伸曲線及割線模量隨伸長(zhǎng)率的變化曲線.從圖1和圖2可以發(fā)現(xiàn)：法向應(yīng)力的側(cè)限作用對(duì)GT2（無(wú)紡?fù)凉た椢铮┖虶T4（有紡?fù)凉た椢铮┑睦焯匦跃休^大的影響，即與空氣中拉伸曲線相比，側(cè)限作用下相同伸長(zhǎng)率對(duì)應(yīng)的單寬負(fù)荷和割線模量均有較大的增長(zhǎng)；而且這種影響隨著法向應(yīng)力的增大而增強(qiáng)。

圖1給出了GG5（玻纖格柵）單寬負(fù)荷和割線模量隨法向應(yīng)力變化曲線.結(jié)果表明：玻纖格柵對(duì)應(yīng)不同應(yīng)變率的抗拉強(qiáng)度隨法向側(cè)限應(yīng)力非線性增大，且均相較于空氣中相同應(yīng)變率的抗拉強(qiáng)度；玻纖格柵不同應(yīng)變率下的割線模量同樣隨側(cè)限壓力增長(zhǎng)而增長(zhǎng)，盡管增幅比無(wú)紡?fù)凉た椢镄〉枚?

（2）拉伸速率對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響

從圖2可以看出，不同速率和不同壓應(yīng)力下GG6的拉伸曲線均可劃分為線彈性階段、屈服階段和破壞階段，而且對(duì)于不同的拉伸速率，其單位寬度最大負(fù)荷比較接近，拉伸速率快時(shí)最大單寬負(fù)荷略有增大.還可以看出，不管拉伸速率如何，格柵單寬最大負(fù)荷隨著法向應(yīng)力的增大而增大.但是不同拉伸速率下土中拉伸的屈服階段表現(xiàn)出明顯的差異，即拉伸速率越慢，屈服過(guò)程越漫長(zhǎng)，達(dá)到最大單寬負(fù)荷對(duì)應(yīng)的應(yīng)變?cè)酱螅划?dāng)拉伸速率達(dá)到4mm/min后，這種拉伸速率的影響就不再明顯。

五、土工合成材料的施工方法

1、坡面鋪膜防滲

關(guān)于如何運(yùn)用土工合成材料在水利工程做到防滲，最主要的施工技術(shù)就是進(jìn)行坡面鋪設(shè)防護(hù)膜的工程模式，這種模式對(duì)施工體系和施工技術(shù)的要求最高，直接決定了工程施工工作的成敗。當(dāng)今工程施工中，大部分都以土石壩為主要的結(jié)構(gòu)模式，因此施工方式的選用對(duì)于整個(gè)工程來(lái)說(shuō)都至關(guān)重要和關(guān)鍵。

2、堤腳開(kāi)挖和堤身削坡

堤身削坡和堤腳開(kāi)挖先由人工設(shè)計(jì)，再由人工配合為輔機(jī)械施工為主的形式來(lái)完成。所以說(shuō)，堤身的設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵。堤身設(shè)計(jì)一定要使坡度設(shè)計(jì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，削坡后做好仔細(xì)清理坡面的工作，做到坡面既干凈又在平整度上達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。坡面達(dá)標(biāo)后，再在提身和堤頂都要開(kāi)挖止滑槽。按設(shè)計(jì)斷面開(kāi)挖堤腳基礎(chǔ)，當(dāng)挖到相對(duì)不透水層后再向下開(kāi)挖寬1m深1m的溝槽。上述工作都準(zhǔn)備就緒后，測(cè)量人員要對(duì)堤坡的規(guī)格做好檢查備案。

3、施工鋪設(shè)復(fù)合土工膜

在鋪設(shè)土工膜的時(shí)候，一般最好沿著壩軸線方向垂直鋪設(shè)，也可以順著壩軸延伸的方向鋪設(shè)，效果都是一樣的，目的都是防滲。垂直鋪設(shè)一般是資金、人力、無(wú)力都充足的情況下進(jìn)行的，這樣不用考慮成本問(wèn)題。但是資金、人力物力短缺的情況下，就會(huì)考慮順壩坡鋪設(shè)的方案了，因?yàn)榭梢詼p少焊縫的長(zhǎng)度。垂直鋪設(shè)往往適用于高壩的鋪設(shè)即通常采用壩上部分垂直壩軸線來(lái)鋪設(shè)，即可滿足因應(yīng)力而不會(huì)導(dǎo)致變形的要求又能減少焊縫的特點(diǎn)。但是，壩底的鋪設(shè)一般情況下不區(qū)分垂直還是順壩，都會(huì)采用順壩軸方向輻射的模式，這樣即省工又減少焊縫數(shù)。施工過(guò)程中應(yīng)該嚴(yán)格按照復(fù)合土工膜鋪設(shè)時(shí)的設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，一般步驟是從堤頂鋪到坡底而不是從底部到頂部進(jìn)行鋪設(shè)。鋪設(shè)到底部基槽出應(yīng)埋入相對(duì)不透水層，之后迅速回填堤腳和上部護(hù)坡，這樣做是為了避免滑坡現(xiàn)象的產(chǎn)生造成人員受傷等情況的發(fā)生。

篇4

在目前的水利施工中，對(duì)于不良地基的處理主要是在巖基、覆蓋層和堤防堤基三者的處理上，有效的開(kāi)展這項(xiàng)工作對(duì)于我國(guó)的水利施工工程是極為有利的。

1.1巖基處理

1.1.1GIN灌漿法，這種方法主要是為了是實(shí)現(xiàn)防滲的功效，它主要通過(guò)配置穩(wěn)定性較強(qiáng)的漿液，使用適當(dāng)?shù)膲毫Γㄟ^(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)監(jiān)視和控制整個(gè)的工作流程，來(lái)實(shí)現(xiàn)地基處理的一種方法。它對(duì)于巖基的處理是比較科學(xué)的，因而被廣泛的應(yīng)用在水利工程的施工中。

1.1.2巖溶灌漿。這項(xiàng)技術(shù)是在充分探明溶洞狀態(tài)的前提下，通過(guò)向鉆孔中安設(shè)特制的模袋，并向模袋中注入速凝漿液，從而達(dá)到堵塞巖溶通道的目的。該工程應(yīng)用高壓灌漿技術(shù)在大型溶蝕塌陷體建造了高標(biāo)準(zhǔn)的防滲帷幕，在溶洞暗河區(qū)建造了深達(dá)100.4m、長(zhǎng)50m、厚2.0～2.5m的地下混凝土防滲墻，水庫(kù)深超過(guò)100m。這項(xiàng)技術(shù)已在貴州、廣西的一些工程中應(yīng)用，取得良好效果。

1.2覆蓋層處理

1.2.1修建混凝土防滲墻技術(shù)，混凝土本身就具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和可塑性，其中可塑性混凝土對(duì)于水利工程的地基處理效果是比較明顯的，水利混凝土防滲墻技術(shù)在其它建筑領(lǐng)域取得重大成果。某公路大橋是我國(guó)公路橋梁建設(shè)史上規(guī)模最大、標(biāo)準(zhǔn)最高、技術(shù)最復(fù)雜的特大型橋梁工程。

1.2.2覆蓋層灌漿。覆蓋層灌漿我國(guó)通常采用循環(huán)鉆灌法，國(guó)外較多采用預(yù)埋花管法。近年來(lái)兩種方法都有應(yīng)用，這標(biāo)志著我國(guó)在覆蓋層防滲工程中廣泛采用防滲墻技術(shù)的同時(shí)，灌漿技術(shù)仍然保持著較高的水平。某水庫(kù)地震堆積天然壩體防滲，經(jīng)過(guò)多種方案比較和灌漿試驗(yàn)確定采用帷幕灌漿方案，采用循環(huán)鉆灌法施工，無(wú)巖芯鉆進(jìn)，泥漿固壁，灌注水泥粘土漿。

1.3堤防垂直防滲

在我國(guó)的歷史上也修建了不少的堤壩來(lái)進(jìn)行防水，如比較著名的都江堰，但是這些堤壩由于建造的時(shí)間較久，而且當(dāng)時(shí)也沒(méi)有技術(shù)性較強(qiáng)的防滲措施，因此它們的實(shí)用性也降低了不少，提防垂直防滲的成本比較高，技術(shù)要求也較為嚴(yán)格，所以無(wú)法大面積的進(jìn)行，但是在現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較快的今天，國(guó)家可以實(shí)現(xiàn)這一工程，從而確保實(shí)現(xiàn)防水災(zāi)，利百姓的作用。

1.3.1深層攪拌水泥土防滲墻，它與一般建筑中的攪拌法是大同小異的，這種方法的實(shí)施，可以在很大程度上提高堤壩的防滲性能，它的施工成本較為低廉，且工期較短，因此被廣泛的應(yīng)用到水利工程的施工中。

1.3.2置換式塑性混凝土防滲墻。在深層攪拌法不適宜的堤段，如透水層深度較大、有緊密砂層或卵礫石層等，通常采用置換式塑性混凝土防滲墻。置換式混凝土防滲墻是通過(guò)采用不同的鉆掘機(jī)械在堤身或堤基中挖掘槽孔（或連續(xù)的溝槽），然后澆筑塑性混凝土或塑性砂漿而成。

1.4土工合成材料應(yīng)用

土木合成材料是一種可塑性強(qiáng)、造價(jià)低廉、防腐性能好、工藝簡(jiǎn)單的新型材質(zhì)。但是在我國(guó)應(yīng)用的歷史比較短，發(fā)展的也比較緩慢。繼1998年的水患之后，國(guó)家開(kāi)始大力的宣傳、鼓勵(lì)土木合成材料的使用和推廣，它可以應(yīng)用在防止?jié)B漏、排水和養(yǎng)護(hù)等方面。

1.4.1防滲。用于堤防、圍堰和大壩防滲的土工合成材料有土工膜或復(fù)合土工膜，使用方法有垂直鋪膜和斜墻鋪膜兩種。垂直鋪膜是在堤（壩、堰）頂或堤腳用鋸槽法、鏈斗挖槽法或射水法等方式挖掘溝槽，在槽內(nèi)鋪設(shè)土工膜，以達(dá)到阻截滲流的目的。當(dāng)鋪膜位置是在堤腳時(shí)，堤坡就要用斜墻鋪膜防滲。漢江王甫州水利樞紐是使用土工合成材料數(shù)量最大的工程之一，在長(zhǎng)達(dá)12.63km的圍堤上采用了107.8萬(wàn)m2的復(fù)合土工模進(jìn)行防滲，與采用黏土防滲相比，節(jié)省投資約15000萬(wàn)元，而且不用征地。

1.4.2保護(hù)堤坡、堤基、河岸。使用土工織物代替天然砂礫料做反濾材料，然后在其上面拋石、鋪設(shè)預(yù)制混凝土塊或鉸鏈混凝土板等；或者制成模袋混凝土、土工布沙袋等，用于河岸及堤防護(hù)坡、護(hù)岸、護(hù)底。我國(guó)大江大河中下游堤防線路很長(zhǎng)，需要護(hù)堤、護(hù)岸的總工程量很大。大量采用塊石護(hù)岸的傳統(tǒng)方式越來(lái)越受到石料資源的制約，成本越來(lái)越高，因此推廣應(yīng)用土工合成材料有著很大的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)意義。

2綜上所述

篇5

【關(guān)鍵詞】：水利渠道；防滲；設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TV 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、渠道防滲重要性

渠道防滲是現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛的節(jié)水灌溉工程，其能夠有效地減少農(nóng)業(yè)灌溉用水的浪費(fèi)。進(jìn)行渠道防滲處理能有效地提高灌溉水利用率，緩解農(nóng)業(yè)用水供需矛盾，擴(kuò)大灌溉面積，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，做好渠道防滲也可以有效地降低渠道占地面積，避免渠道沖刷淤積及可能出現(xiàn)的坍塌，節(jié)約了運(yùn)行管理費(fèi)用。再者，其可以降低地下水位，避免土壤的過(guò)分沼澤化及鹽堿化，有利于農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和生態(tài)環(huán)境建設(shè)。渠道防滲作為節(jié)約用水，實(shí)現(xiàn)節(jié)水型農(nóng)業(yè)的重要組成部分，我們需要在多數(shù)情況下優(yōu)先考慮低壓管道輸水，此種灌溉方式具有節(jié)地、節(jié)水、輸水快、投資不算高等有點(diǎn)，如果精心設(shè)計(jì)，工程投資就會(huì)低于防滲渠。

二、渠道防滲工程存在問(wèn)題

因?yàn)橹皩?duì)渠道防滲重視不夠，投入也相對(duì)比較少，都極大地影響到防滲工程的研究，所以一直到現(xiàn)在也有很多問(wèn)題仍然亟待解決。我國(guó)水利渠道防滲中應(yīng)用最廣的是混凝土等防滲材料，這些材料具有防水效果好且承受水流速大等優(yōu)點(diǎn)，但其不抗凍，在我國(guó)北方有待提高，解決不好將會(huì)限制到渠道防滲工程的發(fā)展。在防滲工程中，各防滲材料的復(fù)合使用將會(huì)是未來(lái)發(fā)展的一個(gè)方向，將各材料優(yōu)缺點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，做到取長(zhǎng)補(bǔ)短，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。

三、渠道防滲技術(shù)

渠道水利工程改造主要內(nèi)容和目標(biāo)就是渠道的襯砌，而此類的工程方案相對(duì)也比較集中，主要是襯砌方式的設(shè)計(jì)與比較，包括渠道襯砌厚度、形式、超高等。襯砌設(shè)計(jì)與施工在農(nóng)田防滲水渠建造中扮演者重要角色，梯形渠道設(shè)計(jì)和施工是農(nóng)田水利建設(shè)中最主要一環(huán)。

1、砂礫墊層施工

填筑完渠道粘性土斜墻后，用挖掘機(jī)粗削坡，人工作精修處理，在進(jìn)行處理時(shí)，按設(shè)計(jì)高程掛線、整平。坡面修整完驗(yàn)收合格后，作砂礫墊層施工。砂礫料運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后，堆放在堤頂，在坡面上從下到上均勻攤鋪。砂礫料攤鋪完，用反鏟粗削坡，然后人工精修坡。人工修坡時(shí)，在坡腳、坡肩、及坡面分別布設(shè)控制樁，順渠道方向布置一排樁，樁與樁之間線繩連結(jié)，把渠坡分成若干小塊，線繩間掛滑動(dòng)線繩，人工移動(dòng)，控制削坡厚，嚴(yán)控坡面平整度。坡面修整完，采用平板振動(dòng)夯對(duì)坡面壓實(shí)。壓實(shí)中人工對(duì)出現(xiàn)坑洼及時(shí)找平。人工進(jìn)行坡面修整，人工修坡只需根據(jù)測(cè)量放樣單進(jìn)行加密控制坡頂高程、坡面高程、平整度和渠底的開(kāi)挖高程。

2、復(fù)合土工膜鋪設(shè)

3.2.1施工程序

土工合成材料的施工程序?yàn)椋浩秸拢ǖ祝┟鎻?fù)合土工膜鋪設(shè)混凝土澆筑。

3.2.2土工合成材料鋪設(shè)

進(jìn)出口渠道采用復(fù)合土工膜作為加強(qiáng)防滲材料，其中膜選用聚乙烯土工膜；選用寬幅聚酯長(zhǎng)絲針刺土工布。復(fù)合土工膜物理力學(xué)的設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足設(shè)計(jì)的實(shí)際要求。土工合成材料鋪設(shè)前應(yīng)對(duì)基礎(chǔ)面驗(yàn)收，清除鋪設(shè)面上的一切樹根、雜草和尖石，并使表面平整，不出現(xiàn)凸凹部位，并碾壓密實(shí)。土工合成材料鋪設(shè)應(yīng)力求平順，松緊適度，不得繃?yán)o，土工合成材料與基礎(chǔ)及支持層之間應(yīng)壓平緊貼，避免架空，清除氣泡，以保證安全。

3.2.3機(jī)械襯砌

機(jī)械襯砌是渠道施工的重要環(huán)節(jié)，它是保證渠道的使用壽命，混凝土澆筑前先調(diào)整襯砌機(jī)機(jī)架的坡比和高程，校核無(wú)誤后進(jìn)行澆筑。混凝土拌和物由混凝土攪拌運(yùn)輸車運(yùn)送至布料機(jī)進(jìn)料口，布料機(jī)再將砼熟料均勻地?cái)備佋谝r砌面上。攤鋪完成后，開(kāi)動(dòng)布料機(jī)配備的插板式振搗器將砼振搗密實(shí)，然后用振動(dòng)成型機(jī)進(jìn)行提漿、整平及進(jìn)一步壓實(shí)。澆筑過(guò)程中由專人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指揮，觀察鋪料情況、向機(jī)械操作人員傳遞信息，掌握好振搗時(shí)間和機(jī)械行走速度。混凝土布料振搗完成后及時(shí)機(jī)械找平壓光。在靠近模板及邊角處是機(jī)械振搗的薄弱之處，要用人工采用插入式振搗器和平板振搗器進(jìn)行補(bǔ)振。人工壓光要掌握好時(shí)間，使表面平整光滑。

3、平整度和厚度控制

平整度一般先從人工修坡工藝進(jìn)行控制，再就是保溫板鋪設(shè)時(shí)用砂土或細(xì)砂找平進(jìn)行控制，最難控制也是最容易出現(xiàn)問(wèn)題的就是混凝土襯砌時(shí)的平整度控制，混凝土襯砌完成 20分鐘后要進(jìn)行抹光工作，抹光的工作要放慢，盡量保持坡面的光滑，對(duì)不平的地方要進(jìn)行找平，如果用抹光機(jī)完成的抹面，完成后要進(jìn)行人工抹面。混凝土厚度直接關(guān)系到施工質(zhì)量和項(xiàng)目成本，由于農(nóng)田水利渠道水的流速不是太大，設(shè)計(jì)的施工要滿足實(shí)際的要求，主要取決于坡面開(kāi)挖時(shí)是否存在欠挖現(xiàn)象和襯砌機(jī)工作時(shí)的工況在混凝土施工過(guò)程中安排一個(gè)專人在混凝土趟鋪時(shí)用對(duì)混凝土的厚度量測(cè)，若發(fā)現(xiàn)超澆部分及時(shí)在要求誤差范圍之內(nèi)進(jìn)行襯砌機(jī)高度的調(diào)整。

4、止水縫施工處理

在對(duì)梯形混凝土襯砌進(jìn)行設(shè)計(jì)施工時(shí)，對(duì)于渠道止水縫的設(shè)計(jì)是一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，止水縫是在對(duì)渠道進(jìn)行襯砌設(shè)計(jì)施工時(shí)，根據(jù)具體的設(shè)計(jì)施工要求，通過(guò)專業(yè)技術(shù)處理而預(yù)留的隔離縫。隔離縫能夠有效的釋放造成渠道受力變形的能量，防止由于大氣中的氣體溫度變化或者由于地基本身的缺點(diǎn)從而在渠道上產(chǎn)生隨意性的裂縫。除此之外．止水縫還能夠起到減少渠道漏水，增強(qiáng)水渠防滲功能的作用。

四、水利渠道防滲工程質(zhì)量控制

1、做好混凝土強(qiáng)度測(cè)定

混凝土有一定離散性，縱然符合標(biāo)準(zhǔn)在施工中也可能質(zhì)變，因此強(qiáng)度測(cè)定很重要。混凝土離散性主要與原材料有關(guān)，原材料變異將會(huì)直接造成混凝土強(qiáng)度的下降。所以，管理好原材料，杜絕不合格原料或原材料長(zhǎng)期存放的發(fā)生。購(gòu)進(jìn)與存儲(chǔ)原料及時(shí)匯報(bào)，做好管理方案，保證原料質(zhì)量，保證混凝土強(qiáng)度。

減少混凝土中有害物質(zhì)

原料含一定有害物質(zhì)，如果這些物質(zhì)超標(biāo)，則會(huì)極大地降低原材料的水化，后期配制成的混凝土強(qiáng)度也會(huì)出現(xiàn)大幅度的下降。減少原料中有害物質(zhì)，降低混凝土原料在水化中非正常變化，避免出現(xiàn)混凝土的結(jié)塊、軟硬不均等現(xiàn)象。如果混凝土出現(xiàn)松散顆粒，則可以適當(dāng)?shù)募哟笏浚瑖?yán)禁使用有機(jī)水?dāng)嚢瑁悦庠斐苫炷帘砻娉甥}霜。很可能會(huì)因?yàn)榕浜媳壤霈F(xiàn)混凝土強(qiáng)度降低的情況，主要是因?yàn)楹颗c沙石比重變化所致。

加強(qiáng)混凝土質(zhì)量

混凝土質(zhì)量與離散性對(duì)施工影響很大。混凝土離散性差值往往會(huì)造成混凝土強(qiáng)度和穩(wěn)定性的下降。混泥土質(zhì)量影響不容小覷，混凝土質(zhì)量下降會(huì)導(dǎo)致混凝土級(jí)配變化，新配制混凝土粘黏性不好，吸水性較差，混凝土強(qiáng)度得不到保證。為確保混凝土質(zhì)量，在施工前一定要做好原料管理工作，對(duì)原料質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)，必須符合技術(shù)指標(biāo)。

五、結(jié)論

水利渠道防滲工程在我國(guó)已有了較大的發(fā)展，積極做好防滲工程，減少渠道滲水量，可有效節(jié)約用水，控制地下水，同時(shí)還可以減少清除淤泥工程量，節(jié)省勞動(dòng)力，達(dá)到提高灌溉效益，增產(chǎn)、增收的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1] 褚鳳臣,孫向東.復(fù)合土工膜在興和灌區(qū)渠系改造工程中的應(yīng)用[J].黑龍江水利科技.2009(03).

篇6

土工合成材料分為四類：土工織物、土工膜、土工復(fù)合材料和土工特種材料，其原材料主要是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等各種高分子聚合物。近幾年，在水利工程中使用較廣泛的是土工織物、土工膜、土工復(fù)合材料。土工織物分為有紡?fù)凉た椢锖蜔o(wú)紡?fù)凉た椢飪煞N類型，其中，針刺無(wú)紡?fù)凉た椢铮哂锌紫堵矢摺B透性大、排水性能較好的特點(diǎn)，在大壩工程中常作為排水反濾設(shè)施廣泛使用。土工膜防滲性能較好，垂直滲透系數(shù)小于1×10-11cm/s，價(jià)格便宜，但其CBR頂破強(qiáng)度較低，對(duì)于防滲要求較高的工程部位不宜使用，一般常用于壩基垂直防滲。土工復(fù)合材料是將兩種或兩種以上的土工合成材料組合在一起的產(chǎn)品，品種繁多，功能各異，其中復(fù)合土工膜具有防滲和排水雙重作用，在大壩工程中應(yīng)用較廣泛。

近幾年，土工合成材料的生產(chǎn)廠家越來(lái)越多，生產(chǎn)規(guī)模愈來(lái)愈大、品種繁多，質(zhì)量基本上都可以達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；其次，對(duì)土工合成材料的研究也日益深入，制定的許多國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范，為該材料的推廣提供了技術(shù)依據(jù)，土工合成材料的研究、生產(chǎn)、設(shè)計(jì)逐步走向了成熟。下面簡(jiǎn)要闡述土工合成材料在新建堆石壩及病險(xiǎn)庫(kù)加固中所取得的成功經(jīng)驗(yàn)，以饗讀者。

1.復(fù)合土工膜在堆石壩的應(yīng)用

博斯塘水庫(kù)位于新疆木壘縣境內(nèi)。該水庫(kù)為山區(qū)攔河水庫(kù)，屬小（Ⅰ）型水庫(kù)，壩型為復(fù)合土工膜防滲堆石壩，壩軸線長(zhǎng)186m，最大壩高37m，壩頂寬5m，前壩坡1：1.65，后壩坡1：1.45、1：1.55兩級(jí)。壩址兩岸基巖，巖性為安山巖，較堅(jiān)硬，抗風(fēng)化能力強(qiáng)，部分階地上有數(shù)米厚的坡積物。河床礫卵石層厚12～14m，下部為安山巖。溢洪道位于右壩肩山脊埡口處，為正槽開(kāi)敞式，均在巖體內(nèi)開(kāi)挖。筑壩材料大部分采用溢洪道爆破開(kāi)挖出的安山巖巖渣，不夠部分采用河床砂礫石料。壩基采用人工澆筑混凝土防滲墻防滲，施工方式為大開(kāi)挖。

壩體前壩坡的復(fù)合土工膜與壩基混凝土防滲墻及兩壩肩混凝土趾板錨固在一起，共同形成前壩面的防滲系統(tǒng)。壩體為透水性很強(qiáng)的爆破料組成，滲透系數(shù)一般大于在1×10-3cm/s，可以迅速降低壩體內(nèi)的浸潤(rùn)線高度，利于壩體的抗滑穩(wěn)定安全。

前壩坡面由下而上主要由無(wú)砂混凝土（下墊層）、復(fù)合土工膜、苯板（上墊層）、混凝土板護(hù)坡構(gòu)成。下墊層采用透水性較強(qiáng)的無(wú)砂混凝土，最小厚度8cm；上墊層采用保溫性能及平整度較好的苯板，厚度2cm；苯板上部為邊長(zhǎng)0.60m、厚10cm的六邊形鋼筋混凝土模框，框內(nèi)現(xiàn)澆C20素混凝土，

模框之間干靠，有利于壩面排水。（見(jiàn)圖1）

因此，該壩體防滲效果的好壞關(guān)鍵是復(fù)合土工膜自身的防滲效果及其與周邊連接的可靠性。

復(fù)合土工膜自身的防滲效果主要取決于土工膜的物理力學(xué)指標(biāo)及接縫的質(zhì)量。根據(jù)承受的水壓力和下墊層，經(jīng)計(jì)算，復(fù)合土工膜采用兩布一膜（300g/m2/PE0.5/250g/m2），其物理力學(xué)指標(biāo)為：抗拉強(qiáng)度19KN／m，延伸率53.6％，CBR頂破強(qiáng)度3.41KN，垂直滲透系數(shù)4.76×10-13cm/s，幅寬4.0m。施工中，一般都要對(duì)工廠內(nèi)生產(chǎn)的土工膜進(jìn)行拼接，接縫的質(zhì)量好壞直接影響土工膜的防滲性能和抗拉強(qiáng)度，因此，必須嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)程進(jìn)行施工。

土工膜鋪設(shè)前先進(jìn)行下墊層無(wú)砂混凝土的施工，然后將卷成捆的土工膜沿壩坡由下而上縱向鋪放，鋪設(shè)應(yīng)平順，松緊適度，予留大約1.5%的余幅，以免受拉破壞。土工膜展開(kāi)平整后即可進(jìn)行拼接。拼接一般采用熱熔焊法，該方法焊縫的抗拉強(qiáng)度較高，質(zhì)量較好。焊接采用自走式熱熔雙縫焊機(jī)，根據(jù)膜材種類、厚度和室外氣溫選擇合適的焊接溫度及行走速度，先在現(xiàn)場(chǎng)采用小塊土工膜進(jìn)行試拼接，待焊接質(zhì)量穩(wěn)定后再進(jìn)行實(shí)際焊接操作。熱熔焊法焊縫形式為直縫雙道，每道寬度1cm，間隔1cm，焊縫處土工膜搭接寬度約10cm。

土工膜焊接完成后，必須進(jìn)行接縫檢測(cè)。一般先進(jìn)行目測(cè)，觀察有無(wú)漏接，接縫是否有燙損、褶皺，是否拼接均勻等，目測(cè)合格后采用真空法或充氣法進(jìn)行最終質(zhì)量檢測(cè)及評(píng)定。（1）真空法：主要設(shè)備有吸盤、真空泵和真空計(jì)。檢測(cè)時(shí)將待測(cè)部位刷凈，涂肥皂水，放上吸盤，壓緊，抽真空至負(fù)壓0.02Mpa～0.03Mpa，關(guān)閉氣泵。靜觀約30s，觀察吸盤頂部透明罩內(nèi)有無(wú)肥皂水泡產(chǎn)生和真空度有無(wú)下降，如有，表示漏氣，應(yīng)予補(bǔ)救。（2）充氣法：將焊縫之間的空腔兩端封死，插入氣針，充氣至0.05Mpa～0.20Mpa（視膜厚選擇），靜觀0.5min，觀察壓力表，如氣壓不下降，表明不漏，接縫合格，否則應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ)。其次，還需進(jìn)行土工膜的抽樣測(cè)試。約1000m2取一試樣，作拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)，要求焊縫強(qiáng)度不低于母材的80%，且試樣斷裂不得在接縫處，否則接縫質(zhì)量不合格。土工膜表面的無(wú)紡布可采用手提縫紉機(jī)縫合，以保護(hù)土工膜。對(duì)于質(zhì)量不合格的焊縫可采用塑料焊槍或電烙鐵重新補(bǔ)焊。

復(fù)合土工膜周邊連接的可靠性，主要是指復(fù)合土工膜與壩基混凝土防滲墻、壩肩混凝土趾板及防浪墻的連接。混凝土防滲墻底部及兩壩肩趾板與基巖面接合面均需進(jìn)行水泥灌漿，防止防滲墻底部或趾板與基巖面接合面處滲水，灌漿完畢后，進(jìn)行壓水試驗(yàn)，合格后才能進(jìn)行下一道工序。復(fù)合土工膜與防滲墻、趾板及防浪墻聯(lián)結(jié)采用扁鐵和膨脹螺拴錨固連接，為了保證復(fù)合土工膜具有一定伸縮能力，周邊均設(shè)伸縮節(jié)（圖2、圖3）。

施工時(shí)由于土工膜在壩面上易于滑動(dòng)，因此，在無(wú)砂混凝土表面每隔5m，刷熱瀝青兩道，面積約0.5m2，將復(fù)合土工膜粘結(jié)在上面，這樣，既不妨礙膜后無(wú)紡布的透水性又增大了膜的抗滑能力，收到了很好的效果。

該工程1998竣工開(kāi)始蓄水，經(jīng)過(guò)近6年的運(yùn)行，壩頂最大沉降變形6cm，壩后地面干燥，無(wú)滲流溢出，壩后坡測(cè)壓管內(nèi)浸潤(rùn)線低于河床砂礫石層表面3m左右，達(dá)到了設(shè)計(jì)預(yù)期效果，復(fù)合土工膜防滲效果明顯，工程取得了成功。

2.土工合成材料在病險(xiǎn)庫(kù)加固中的應(yīng)用

近幾年，全國(guó)各地的病險(xiǎn)水庫(kù)由于年久失修，管涌或者潰壩的事故時(shí)有發(fā)生，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。病險(xiǎn)庫(kù)數(shù)量多，施工條件復(fù)雜，工期短，將質(zhì)量輕、運(yùn)輸方便、施工簡(jiǎn)易的土工合成材料正確推廣應(yīng)用到病險(xiǎn)庫(kù)加固當(dāng)中，具有深遠(yuǎn)意義。

白土坑水庫(kù)位于新疆瑪納斯縣境內(nèi)，為中型平原水庫(kù)，始建于1962年。壩軸線長(zhǎng)7.0km，壩型為均質(zhì)土壩，最大壩高7.00m，上游壩坡1：2，采用小型砼板護(hù)坡，下游壩坡1:1.5～1：2.0不等，壩頂寬度2～4m，壩后無(wú)濾水壩腳。壩體填筑質(zhì)量較差，干密度值平均僅為1.43g/cm3，滲透系數(shù)6.4×10-4cm/s，長(zhǎng)期處于軟塑狀態(tài)，壩體內(nèi)浸潤(rùn)線高，壩體滲水嚴(yán)重，壩后形成大片沼澤濕地，后壩坡腳有發(fā)生管涌或流土的滲透破壞危險(xiǎn)，大壩上下游壩坡抗滑穩(wěn)定計(jì)算均不滿足規(guī)范要求。大壩壩基未做任何處理，壩基2～4m以上為粉砂與粉土層，滲透系數(shù)較大0.79×10-4cm/s，以下土體結(jié)構(gòu)性較好，滲透系數(shù)在1.27×10-5～6.48×10-6cm/s，為較好的隔水層。該水庫(kù)多年來(lái)，一直低水位運(yùn)行，達(dá)不到原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。2001年大壩安全鑒定為三類壩，屬病險(xiǎn)庫(kù)，需進(jìn)行除險(xiǎn)加固。

鑒于該水庫(kù)壩型為均質(zhì)土壩，且為老壩體加固，因此在前壩坡上鋪設(shè)復(fù)合土工膜進(jìn)行防滲，該方法簡(jiǎn)單易行、施工速度快、可以有效降低壩體內(nèi)的浸潤(rùn)線高度，增大壩體內(nèi)的干燥區(qū)，提高土體內(nèi)摩擦角，從而提高壩體的抗滑穩(wěn)定安全性。壩基進(jìn)行垂直鋪塑，塑膜與壩面復(fù)合土工膜連為整體。后壩坡按1：2.25培厚，新老壩體間設(shè)褥墊式排水體。

根據(jù)承受的水壓力和下墊層，經(jīng)計(jì)算，前壩面的復(fù)合土工膜采用兩布一膜（200g/m2/PE0.5/200g/m2），其物理力學(xué)指標(biāo)為：抗拉強(qiáng)度18KN／m，延伸率56.4％，CBR頂破強(qiáng)度2.8KN，垂直滲透系數(shù)1.0×10-12cm/s，幅寬6.0m。先將已損壞或脫落的原砼護(hù)坡板用細(xì)石混凝土填補(bǔ)平整，再鋪7.5cm厚細(xì)砂墊層，然后鋪復(fù)合土工膜，膜上鋪75cm厚的砂礫石防凍層，再澆筑20cm的混凝土護(hù)坡板。復(fù)合土工膜上部折埋在壩頂附近，下部與垂直鋪塑膜焊接在一起。（圖4）復(fù)合土工膜的拼接方法同前述。

壩基垂直鋪塑是一種新的淺基礎(chǔ)防滲技術(shù)，鋪塑深度可達(dá)8m左右，開(kāi)溝寬度只有20多厘米，是解決水庫(kù)淺層透水地基滲漏嚴(yán)重及延長(zhǎng)滲徑減小壩后坡腳滲透比降的有效方法。垂直鋪塑適用于粉土地基；對(duì)于粉砂地基施工中必須做好泥漿固壁，施工速度要快，否則易塌壁。鋪塑塑膜采用厚0.3mmPE膜，設(shè)計(jì)深度應(yīng)深入粘土層內(nèi)1.0m，鋪完塑的溝槽采用粘土漿充填。鋪塑機(jī)先將基土破開(kāi)，然后將事先卷繞在鋼管上的塑膜垂直放入槽內(nèi)，由鋪塑機(jī)牽引向前移動(dòng)。鋼管上的塑膜用盡前應(yīng)予留1.5倍的槽深長(zhǎng)度，將塑膜拿出溝槽，洗凈擦干后用自走式熱熔雙縫焊機(jī)焊接。局部破損的塑膜補(bǔ)漏，可采用PVC膠合劑粘接，粘接寬度不小于15cm，春秋季固化時(shí)間不少于12h，要求粘貼牢固、均勻、可靠。塑膜槽口外漏段，應(yīng)敷土加以保護(hù)，避免陽(yáng)光直接照射。壩基鋪塑塑膜上部要與前壩坡的防滲復(fù)合土工膜焊接，形成完整的防滲體，降低壩體內(nèi)浸潤(rùn)線，增加壩體穩(wěn)定，達(dá)到除險(xiǎn)目的。

該水庫(kù)原下游壩坡腳未設(shè)濾水壩腳，鑒于后壩坡培厚，因此，在新老壩體間設(shè)壩體內(nèi)褥墊式排水體。采用重量輕、鋪設(shè)方便、造價(jià)低的無(wú)紡布代替反濾料，無(wú)紡布上部壓天然級(jí)配的砂礫石料（含泥量<8％）。無(wú)紡布的選擇對(duì)反濾效果有很大的影響，應(yīng)按照保土性、透水性、防堵性三個(gè)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)選型，詳見(jiàn)《水利水電工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，選擇400g／m2的針刺無(wú)紡布。無(wú)紡布的接縫采用搭接形式，搭接寬度不小于10cm。

白土坑水庫(kù)2001年底除險(xiǎn)加固全部完工，經(jīng)過(guò)兩年的運(yùn)行觀察，防滲效果較明顯，壩后積水或沼澤消失，地下水位降低至1.5m以下，水庫(kù)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

3.土工合成材料在施工中應(yīng)注意的問(wèn)題

（1）運(yùn)輸、貯存中不得沾污、雨淋、破損，遠(yuǎn)離火源，周圍不得有酸、堿等腐蝕性介質(zhì)，不得長(zhǎng)期曝曬和直立。

（2）材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行抽檢。施工時(shí)應(yīng)有專人隨時(shí)檢查清基、材料鋪放方向、材料的接縫或搭接、材料與結(jié)構(gòu)物的連接，每完成一道工序應(yīng)按設(shè)計(jì)要求及時(shí)驗(yàn)收，合格后，方可進(jìn)行下道工序。

（3）施工場(chǎng)地應(yīng)平整干凈，防止損壞土工膜；鋪設(shè)應(yīng)平順，松緊適度。不平地、軟土上和水下鋪設(shè)搭接寬度應(yīng)適當(dāng)增大。

（4）鋪設(shè)人員不得穿硬底鞋操作。

（5）盡量采用寬幅，使膜在施工時(shí)接縫最少；每卷材料的重量不宜超過(guò)1t；膜與膜相連時(shí)，應(yīng)采用同種土工膜。高壩應(yīng)垂直于壩軸線鋪膜，低壩應(yīng)平行于壩軸線鋪膜，以減少拼接量；接縫應(yīng)盡量與最大拉力方向平行。

（6）垂直鋪塑應(yīng)嚴(yán)格按照工藝要求進(jìn)行施工，PE塑膜施放速度應(yīng)迅速，防止槽孔坍塌，影響鋪塑效果。

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關(guān)鍵詞：加筋土 設(shè)計(jì)研究

中圖分類號(hào)：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

Reinforced embankment design research

Zhi-bo wang

(Administration of south-to-north water transfer project construction in hebei province, shijiazhuang 050021)

Abstract: the reinforced soil is a kind of composite soil reinforced materials are added into the soil and the formation, can improve the strength of the soil, enhance soil stability, common reinforced material with geotextile, geogrid, high strength fiber geogrid, geocell, strip reinforcement. Reinforced embankment design method is divided into the finite element method and the conventional design method. Geosynthetics engineering application prospects, with good engineering and economic benefits and environmental benefits.

Keywords: Study on the design of reinforced soil

加筋土是一種在土中加入加筋材料而形成的復(fù)合土，由一層或多層水平的加筋材料構(gòu)件與填料交替鋪設(shè)所組成。加筋材料主要承受土體產(chǎn)生的側(cè)向拉力，可以提高土的強(qiáng)度，增強(qiáng)土的穩(wěn)定性。加筋土工程有各種類型和型式，按其作用性質(zhì)和設(shè)計(jì)計(jì)算理論可分為加筋土擋墻、加筋土邊坡、加筋土地基等[1]。加筋土結(jié)構(gòu)作為一種新穎的完整結(jié)構(gòu)，在工程中應(yīng)用得越來(lái)越廣泛，但加筋的機(jī)理和設(shè)計(jì)理論方面的研究卻落后于工程實(shí)際，從而影響加筋技術(shù)的發(fā)展。筋材與土的復(fù)合加筋體的加固機(jī)理可大致分為直接加筋作用和加筋體對(duì)周圍土體的剛度、應(yīng)力和應(yīng)變分布，破壞形式等影響的間接加固作用兩方面。

1.加筋土概況

在工程實(shí)踐中，松散的砂土可堆成具有天然休止角的砂堆，粘土體可開(kāi)挖出一定高度的垂直坡面。如果在砂土中分層埋設(shè)水平向的加筋材料，則這種由砂土和加筋材料形成的復(fù)合體就可以保持一定的高度和直立狀態(tài)而不塌成斜坡，與粘土體類似，標(biāo)明砂土加筋后所形成的復(fù)合體的力學(xué)性能和穩(wěn)定性比比未加筋前有所改善和提高。為了弄清砂土加筋后復(fù)合體強(qiáng)度的穩(wěn)定性提高的原因，維達(dá)爾等人分別進(jìn)行了三軸試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)試，提出了各種假說(shuō)來(lái)解釋和闡述筋土之間的互相作用機(jī)理。根據(jù)前人的研究成果，筋－土之間相互作用的基本原理大致可歸納為三大類：一是摩擦加筋原理；二是準(zhǔn)粘聚力原理或似粘聚力粘聚力原理；三為其他理論假設(shè)。

加筋的主要效果體現(xiàn)在使復(fù)合體獲得側(cè)壓力增量，限制它的側(cè)向位移[2]。為此，在選用加筋材時(shí)，特別應(yīng)注意以下的一些材料性狀：筋材的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系和它們的抗拉強(qiáng)度；它在長(zhǎng)期荷載下的變形性狀；筋材與周圍土的相互作用特征，即二者界面摩擦特性和抗拔特性；筋材受環(huán)境的影響，包括材料的抗老化性和耐久性等問(wèn)題；以提供設(shè)計(jì)要求的主要資料。此外，筋材還必須要滿足現(xiàn)場(chǎng)施工的各項(xiàng)要求，考慮它們能經(jīng)受施工中遇到的種種荷載的影響。

2.加筋材料的選擇

土工格柵、無(wú)紡布以及編織布均可用作加筋材料。由聚丙烯材料合成的編織布抗拉強(qiáng)度較高，由于聚丙烯材料分子結(jié)構(gòu)中存在著叔碳原子，叔碳原子的碳?xì)滏I能較小，因而不穩(wěn)定，所以聚丙烯材料對(duì)光氧化降解反應(yīng)有較大的敏感性，其耐久性較差，因此，編織布不宜用作水壩加筋材料。無(wú)紡布極限強(qiáng)度低，延抻率最大（一般為75％～120％）[3]，同樣拉力的無(wú)紡布，其造價(jià)遠(yuǎn)高于土工格柵。80年代多用無(wú)紡布作為加筋材料，而90年代，抗拉強(qiáng)度高、變形小（延伸率一般11.5％～13％）的土工格柵已經(jīng)代替了無(wú)紡布作為加筋材料。土工格柵具有柔韌性好、高強(qiáng)度、高模量、低蠕變、抗生化腐蝕和老化、抗施工損傷等性能。實(shí)踐證明使用土工格柵加筋土坡具有耐久、可靠、造價(jià)低、抗地震和動(dòng)荷載等特點(diǎn)[5]。

3.加筋土筑堤設(shè)計(jì)方法分析

土工合成材料可以建成具直立坡的加筋擋墻，也可以修建坡度較直立墻緩的陡坡，加筋土堤邊坡較不加筋土堤陡，可減小堤防設(shè)計(jì)斷面，減少筑堤土料，減少堤防占地。加筋土堤設(shè)計(jì)方法分為有限單元法和常規(guī)設(shè)計(jì)方法。

有限元法可直觀反映土堤的變形狀況[4]，但是要使有限單元法成為常規(guī)的分析手段，還需進(jìn)一步研究解決以下問(wèn)題：（1）合理的本構(gòu)關(guān)系；（2）加筋在側(cè)限條件下的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系的測(cè)定和筋材容許強(qiáng)度的取值；（3）如何按算得的應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)定量評(píng)價(jià)加筋堤壩的安全度。有限元法計(jì)算尚不能替代常規(guī)計(jì)算方法應(yīng)用與設(shè)計(jì)之中，但可作為設(shè)計(jì)參考。

目前設(shè)計(jì)中應(yīng)用較多的加筋土堤的設(shè)計(jì)方法，是在傳統(tǒng)的土坡穩(wěn)定分析方法中考慮筋材作用。土坡加筋通常是在土坡內(nèi)水平鋪設(shè)。認(rèn)為土坡的失穩(wěn)型式與傳統(tǒng)考慮的一樣；或是沿某個(gè)圓弧產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)式滑動(dòng)，或是以楔體形式沿折面滑動(dòng)[5]。要發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，筋材的抗拉力或由抗拉力產(chǎn)生的力矩將增大抗滑作用。評(píng)價(jià)土坡穩(wěn)定性常先求出促使產(chǎn)生滑動(dòng)的滑動(dòng)力矩MS和抵抗滑動(dòng)的抗滑力矩MR，后者與前者之比，即是安全系數(shù)Fs。當(dāng)安全系數(shù)Fs大于某一規(guī)定的數(shù)值時(shí)，則認(rèn)為土坡是穩(wěn)定的。對(duì)于加筋土坡，各層筋材中的拉力對(duì)滑動(dòng)圓心產(chǎn)生的力矩均起抗滑作用，它們的總和即為抗滑力矩增量MR。只要以(MR+MR)代替上述的MR，按同法即可求得加筋土堤的安全系數(shù)。土坡內(nèi)鋪設(shè)的筋材應(yīng)有一定的長(zhǎng)度，使其超出滑動(dòng)圓弧外的被動(dòng)段Lp與土之間的握裹力不小于抗拔力，且有一定安全系數(shù)。為此，要對(duì)每層加筋材作內(nèi)部穩(wěn)定性校核，保證其不會(huì)被拔出。

4.加筋土前景展望

加筋土在土工合成材料的應(yīng)用領(lǐng)域占有較為重要的地位[6]，在水利、公路、鐵路、水運(yùn)、港口等行業(yè)應(yīng)用越來(lái)越廣。用土工合成材料加筋的土木工程、水利工程和環(huán)境工程等遍布世界，在中國(guó)也有飛躍式的發(fā)展。實(shí)踐已經(jīng)表明，土工合成材料加筋工程具有良好的工程效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，并且展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1] 歐陽(yáng)仲春，現(xiàn)代土工加筋技術(shù)[m]，人民交通出版社，1991.35-46.

[2] 周志剛，張起森，鄭建龍；土工加筋材料性能研究綜述[j]；長(zhǎng)沙交通學(xué)院學(xué)報(bào)；2001年02期

[3]《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》，GB 50290-98

[4] 張葦.土工帶加筋碎石墊層的試驗(yàn)研究與有限元分析[D].太原理工大學(xué),2003.5.

篇8

關(guān)鍵詞：土石壩 新型 效果

中圖分類號(hào)：TU592 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0前言

在分析我國(guó)許許多多的土石壩及水庫(kù)病險(xiǎn)問(wèn)題時(shí), 遇到的水的滲漏問(wèn)題最為嚴(yán)重。據(jù) 1981 年的統(tǒng)計(jì)資料,我國(guó)241座大型水庫(kù)發(fā)生的每1000次事故統(tǒng)計(jì)中,由于壩體發(fā)生滲流破壞而造成的安全事故占總事故數(shù)的32%；對(duì)2391座水庫(kù)失事的原因進(jìn)行分析,由于壩體滲流而產(chǎn)生滲透破壞造成土壩垮塌的占到29%。因此,為確保水庫(kù)大壩安全, 必須深入研究滲流問(wèn)題,從而設(shè)計(jì)有效的能控制滲流的方法是十分必要的。早在1910年, 英國(guó)科學(xué)家布萊就已經(jīng)提出了可通過(guò)延長(zhǎng)滲徑長(zhǎng)度來(lái)達(dá)到控制滲流的目的, 1922 年太沙基又提出采用反濾層的方法保護(hù)滲流出口,在滲流可能的出口處設(shè)置反濾層來(lái)控制滲流,采用防滲和導(dǎo)滲相結(jié)合的方法, 使防滲理論進(jìn)一步完善, 隨著近年來(lái)大量病險(xiǎn)水庫(kù)的除險(xiǎn)加固,我國(guó) 已在土石壩防滲這一領(lǐng)域積累了比較豐富的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)展了一批新的技術(shù)，采用了一些新的防滲材料。目前, 伴隨著新技術(shù)、新工藝、新材料的不斷涌現(xiàn),土石壩防滲技術(shù)也在不斷地改進(jìn), 這些新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用使得土石壩工程能夠更好地發(fā)揮其防洪與興利的雙重功效,更好地服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)。

1新型防滲技術(shù)

1.1混凝土防滲墻防滲技術(shù)

混凝土防滲墻是采用在松散透水的地基中或土石壩壩體中采用連續(xù)造孔成槽的方式,再用泥漿固壁, 并在泥漿下澆筑混凝土而筑成的地下連續(xù)墻,是保證壩基穩(wěn)定和壩體穩(wěn)定性的重要工程措施。由于防滲墻具有施工速度快、施工工藝簡(jiǎn)單、防滲效果好等特點(diǎn),已成為我國(guó)水利水電工程中防滲處理的首選方案。

近年來(lái), 處理病險(xiǎn)土石壩的措施中采用混凝土防滲墻是作為最佳手段采用。根據(jù)混凝土防滲墻體材料的不同又可分為普通混凝土防滲墻以及塑性混凝土防滲墻, 當(dāng)防滲墻的彈性模量為2~3 GPa時(shí), 界于塑性和彈性之間時(shí), 故命名為低彈性模量混凝土防滲墻。低彈性模量混凝土防滲墻比一般普通的混凝土防滲墻具有更小的彈性模量,因此不均勻受力及不均勻變形的承受能力更強(qiáng),使防滲墻體的應(yīng)力狀態(tài)得到極大的優(yōu)化,同時(shí)具有較高的抗剪強(qiáng)度和防滲能力,耐久性和抗溶性也更好, 同時(shí)又經(jīng)濟(jì)實(shí)惠, 因?yàn)榫哂休^高的應(yīng)用價(jià)值。

1.2土工合成材料防滲技術(shù)

按水力特性土工合成材料可分為不透水的土工膜或復(fù)合土工膜和透水的土工防滲膜, 前者可以起到代替防滲體的作用, 即有截滲隔水的效果； 透水土工防滲膜則可代替反濾料, 有排水反濾效果。

土工膜是由高分子聚合物或由瀝青制作的相對(duì)不透水薄膜材料。聚合物薄膜所用的高分子聚合物分為合成橡膠以及塑料兩類。合成橡膠薄膜可用尼龍絲布加筋，其抗老化性及其他各種力學(xué)性能都比較好，但價(jià)格比塑料薄膜昂貴。土石壩工程中主要采用的塑料薄膜主要由聚氯乙稀和聚乙烯制品組成 ，另外 ，還有其他各種復(fù)合型高分子聚合物土工膜 ，例如將土工薄膜與土工織物復(fù)合成一體，土工織物就能起受力緩沖作用，一定程度彌補(bǔ)土工膜強(qiáng)度較低的影響，又能改善接觸面的抗磨性能。土工膜的滲流系數(shù)一般都在 1×10-8cm/s以下。

由于土工織物與塑膜復(fù)合, 極大提高了抗拉撕裂、 頂破及穿刺的較好的力學(xué)性能；使防滲材料趨于各向同性, 因此就能避免在物理?xiàng)l件和外界溫度變化時(shí),產(chǎn)生某個(gè)方向的過(guò)量收縮以及移動(dòng)；尤其是在粒狀材料針片狀含量高時(shí),承受均布?jí)毫Γ灰虼丝梢员苊夥罎B膜局部應(yīng)力過(guò)于集中；并可極大改善防滲膜與土體界面的摩擦性能，因此鋪設(shè)復(fù)合土工膜后, 可以改善壩體的滲流狀態(tài), 提高庫(kù)的蓄水能力；改善下游壩體長(zhǎng)期處于飽和狀態(tài)的工作條件, 提高下游壩體的穩(wěn)定性和安全度。土工織物運(yùn)輸量小，重量輕, 鋪設(shè)方便,粘土防滲和砂礫石料排滲節(jié)省成本, 縮短工期,容易確保工程質(zhì)量。土工合成材料已經(jīng)在許多中小型水利工程中得到推廣應(yīng)用, 且大有取代傳統(tǒng)的粘土心墻、粘土斜墻等防滲措施的趨勢(shì)。

柴達(dá)木盆地格爾木河支流雪水河上的泉水庫(kù), 是格爾木河梯級(jí)電站開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)工程, 主要起調(diào)節(jié)水源作用, 兼顧防洪功能。該區(qū)地處海拔4000 m高寒山區(qū), 處于8度高烈度地震多發(fā)地帶, 極端最低氣溫時(shí)達(dá)零下40 度。溫泉水庫(kù)由大壩、導(dǎo)流放水洞、溢洪道一共三部分組成。大壩總長(zhǎng)880m,壩高最高175 m,壩頂寬度8 m, 壩體上游壩坡比1：3, 下游壩坡比1：2.5, 采用土工織物布防滲砂礫石壩。 該工程是迄今世界上海拔最高, 也是中國(guó)首次將復(fù)合土工膜應(yīng)用于高寒區(qū)、高地震烈度、高海拔的大型水庫(kù)壩體防滲的工程。

由兩種或兩種以上土工合成材料復(fù)合而成的土工復(fù)合材料 ，包括復(fù)合土工織物、復(fù)合土工膜、復(fù)合防排水材料（排水帶、排水管）等 ，可用于防滲、反濾、加筋、排水及防護(hù)等方面。土工特種材料為根據(jù)特殊需要加工而成的制品 ，包括土工格柵、土工格室、土工帶、土工網(wǎng)、土工網(wǎng)墊、土工模袋、土工織物膨潤(rùn)土墊（GCL）、聚苯乙烯（EPS）等 ，主要用于防護(hù)、加筋等多方面。土工合成材料是一種很有發(fā)展前景的新型壩工材料 ，隨著其產(chǎn)品品種的不斷增加 ，具有隔離、防滲、過(guò)濾、排水、防護(hù)等多種作用 ，越來(lái)越在水利工程中廣泛的采用 ，值得其在土石壩工程中大面積推廣。

1.3剛?cè)嵝韵嘟Y(jié)合的防滲技術(shù)

剛?cè)嵝韵嘟Y(jié)合的防滲技術(shù), 就是采用單管高壓旋噴(或射水法)使防滲墻和鋪土工膜相結(jié)合的一種新型防滲技術(shù),與傳統(tǒng)的防滲措施相比具有以下技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

( 1) 適用于多種類型的土石壩。

采用剛性和柔性相結(jié)合的新型防滲技術(shù),施工時(shí)不用放空水庫(kù), 受壩體材料和壩基地質(zhì)情況因素影響較小,因此 適用于不同類型的碾壓土石壩。通常情況下, 采用柔性防滲即鋪土工膜防滲在水庫(kù)蓄水位以上, 采用剛性防滲在蓄水位以下,單管高壓旋噴防滲墻防滲, 不用放空水庫(kù)即可施工,可適合不同功能的水庫(kù),如竹壩水庫(kù)大壩施工時(shí)還能保證同安城區(qū)的供水需要。

( 2) 適應(yīng)土石壩沉陷變形的特點(diǎn)。

從國(guó)內(nèi)已鑒定的土石壩看,土石壩壩體沉陷都較大, 一般沉陷量為壩高的1%~ 2%,個(gè)別大壩> 2%。采用新型防滲技術(shù)柔性材料施工的同時(shí)時(shí),即鋪土工膜時(shí), 都預(yù)留一定的可控形變量, 能適應(yīng)土石壩壩體沉陷變形量較大的特點(diǎn)；具有剛性防滲的防滲膜多數(shù)使用在壩基, 一般不受變形的影響。

( 3) 防滲效果好。

新型防滲技術(shù)應(yīng)用新材料、新工藝、新技術(shù)、防滲效果好。例如新安水庫(kù)大壩剛性防滲體, 經(jīng)基樁鉆芯取樣,砂質(zhì)層抗?jié)B系數(shù)

( 4) 造價(jià)低。

采用剛性和柔性材料相結(jié)合的新型防滲技術(shù),集剛性和柔性優(yōu)點(diǎn)于一身, 因此造價(jià)成本較低, 例如新安水庫(kù)大壩采用新型防滲技術(shù)加固處理與常規(guī)灌漿方法相比, 大概節(jié)約成本38%, 且工效高,防滲效果好。

( 4)工藝可靠,施工速度快。

新型防滲技術(shù)的剛性材料施工, 由于采用、新設(shè)備、 施工造孔時(shí)比較穩(wěn)定, 噴射的混凝土防滲墻質(zhì)量也都滿足要求。近幾年已經(jīng)積累了較多經(jīng)驗(yàn), 施工工藝比較成熟, 施工時(shí)可根據(jù)大壩的特點(diǎn)分區(qū)分塊施工,施工方便迅速。

2工程應(yīng)用

2.1工程概況

某土石壩為擴(kuò)大黏土心墻砂殼壩。壩頂高程37．6m．，最大壩高26．6 m，壩頂寬度10 m．壩底最大寬度119.29m，壩體填土為含礫黏士和砂礫料。壩基從上到下依次為砂壤土層、砂礫石層、砂質(zhì)黏土層、凝灰質(zhì)粉砂巖。大壩現(xiàn)已建40多年,有不少安全隱患，壩體填筑的施工質(zhì)量較差。壩基滲透變形和大壩下游面抗滑穩(wěn)定不符合要求等。故采用了低彈性模量混凝土防滲墻對(duì)該土石壩進(jìn)行了除險(xiǎn)加同處理。防滲墻厚80 cm．布置在壩軸線上游3.55 m處．底部深入弱風(fēng)化層即凝灰質(zhì)粉砂巖層0．5 m．彈性模量為2 100 MPa。大壩加固后的斷面見(jiàn)圖。

圖1大壩加固后的斷面圖

2.2墻體材料物理力學(xué)指標(biāo)的選擇

眾所周知，防滲墻體的彈性模量與其承受的應(yīng)力和應(yīng)變存在對(duì)應(yīng)關(guān)系，彈性模量越小，周圍土體與防滲墻的變形協(xié)調(diào)越好，墻體承受的被動(dòng)土壓力也就越小，彈性模量越大，被動(dòng)土壓力越大。因此，需要采取措施提高混凝土防滲墻的安全性，一種方法是盡量使混凝土的彈性模量(或變形模量)更小，另一種方法是使混凝土的強(qiáng)度盡可能大，即降低彈性模量與混凝土抗壓強(qiáng)度的比值(模強(qiáng)比)。因此在確定混凝土墻體材料時(shí)應(yīng)使其模強(qiáng)比小于計(jì)算值。考慮抗壓強(qiáng)度的安全系數(shù)K=3.5后，其模強(qiáng)比計(jì)算容許值見(jiàn)表1。

表1凝土防滲墻計(jì)算模強(qiáng)比容許值表

混凝土的模強(qiáng)比與水泥用量有直接的關(guān)系，當(dāng)水泥用量減少時(shí)，混凝土的模強(qiáng)比變小，對(duì)墻體受力有利。但隨著水泥用量的減少，其滲透系數(shù)變大、滲透比降變小，從而影響了防滲墻的抗溶蝕性和耐久性，因此防滲墻的模強(qiáng)比也不是越小越好。近年來(lái)，人們對(duì)混凝土耐久性問(wèn)題越來(lái)越重視，在該工程混凝土防滲墻設(shè)計(jì)中，要求在滿足混凝土模強(qiáng)比的前提下，盡量提高混凝土的強(qiáng)度。

該工程混凝土防滲墻的計(jì)算結(jié)果表明，當(dāng)混凝土墻體彈性模量大于5000 MPa時(shí)，防滲墻體將出現(xiàn)拉應(yīng)力破壞。由于低彈性模量混凝土抗拉強(qiáng)度很低，也不宜配鋼筋，因此要求混凝土防滲墻的彈模須小于5000MPa。

3結(jié)語(yǔ)

（1）土石壩工程中不斷探索和推廣應(yīng)用新型的防滲材料、防滲技術(shù)、新的防滲工藝,可以提高工程質(zhì)量、提高土石壩工程建設(shè)管理和施工水平,通過(guò)在工程建設(shè)過(guò)程中應(yīng)型材料效果非常顯著,取得了較好的效果。

（2）通過(guò)對(duì)低彈性模量混凝土防滲墻的工程應(yīng)用實(shí)例，取得良好效果，對(duì)防滲材料的參數(shù)選取積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 耿志斌.淺談流水作業(yè)法在水利施工中的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2011(6).

[2] 王艷瑜.淺談中順大圍橫欄堤段施工項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)管理[J].中國(guó)城市經(jīng)濟(jì),2011(12).

[3] 邵樺,孫麗華.淺談水利施工中鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用[J].經(jīng)營(yíng)管理者,2011(14).

篇9

土工合成材料自廣泛用于巖土工程建設(shè)以來(lái)，在水利水電工程建設(shè)中引起不小的變革，這不僅反映在水利水電工程的材料使用上，而且反映在設(shè)計(jì)原理、計(jì)算方法、施工工藝和工程管理上。防滲土工合成材料主要用于垂直鋪膜防滲和坡面鋪膜防滲，因鋪設(shè)結(jié)構(gòu)形式的不同，其施工工藝和鋪設(shè)技術(shù)也不盡相同。

2、滲土工合成材料在工程施工中常出現(xiàn)的問(wèn)題

經(jīng)常遭受石塊或其它尖棱物的穿刺破壞；由于土工薄膜缺少約束支持，在承受水壓力和土壓力時(shí)易于被鼓破；薄膜受到下層氣體或液體的頂托產(chǎn)生應(yīng)力集中導(dǎo)致破壞；鋪設(shè)在支撐土與混凝土面板之間的土工薄膜由于受到溫度、重力、土移、浪擊和水位變化等因素的影響，可能引起界面滑動(dòng)，使土工薄膜產(chǎn)生過(guò)度拉伸，撕裂或擦傷；在斜面上用土或混凝土面板保護(hù)土工薄膜，當(dāng)水位驟降時(shí)，土體中的孔隙水壓力和庫(kù)水位失去平衡而造成失穩(wěn)滑動(dòng)。只要按照施工規(guī)范和施工組織設(shè)計(jì)施工，確保施工質(zhì)量，就可避免或減少類似問(wèn)題的出現(xiàn)。

3、防滲

防滲結(jié)構(gòu)設(shè)置上、下墊層的目的是保護(hù)土工膜不受破壞；下墊層尚有排水、排氣作用。

鋪設(shè)土工膜后，膜下仍可能因缺陷引起滲漏而積水，也可能有土中排出的氣體或產(chǎn)生的沼氣等，水、氣可能頂托土工膜，危及膜的安全，尤其是在大面積的膜下，必須考慮排水、排氣措施。

4、工程防滲設(shè)計(jì)與施工

對(duì)含毒礦場(chǎng)的尾礦壩等，有毒物質(zhì)混入水體將造成環(huán)境污染，危及人、畜生命安全，必須嚴(yán)格防止。條文中所述措施是為了確保安全。建議渠道防滲土工膜厚度不小于0.25mm是根據(jù)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。土工膜太薄可能產(chǎn)生氣孔，也易于在施工中受損，使防滲效果減小。一般生活垃圾和工業(yè)垃圾不含毒質(zhì)或毒質(zhì)較小，故可采用單層防滲結(jié)構(gòu)。如果這類垃圾也含有毒物質(zhì)，則應(yīng)選用雙層防滲結(jié)構(gòu)。如含劇毒，甚至要求多層結(jié)構(gòu)。隧道、洞室防滲應(yīng)采用復(fù)合土工膜或合適的防排水材料，是因?yàn)閲鷰r（土）中皆有滲水，必須將其通過(guò)土工織物或防排水材料流入下方縱（橫）向排水溝排走，以確保防滲襯砌安全工作。

5、加筋土擋墻設(shè)計(jì)

加筋土擋墻采用的筋材有兩種。因筋材的抗拉模量不同，墻內(nèi)填土中的潛在破壞面相異。

目前加筋土擋墻設(shè)計(jì)有極限平衡法和有限元法兩大類。由于筋材、填土以及兩者相互作用的本構(gòu)關(guān)系難以準(zhǔn)確和協(xié)調(diào)建立，加之缺乏破壞準(zhǔn)則，工程中幾乎均采用極限平衡法，后者可作為一種輔助和對(duì)比方法。排水設(shè)備對(duì)保證加筋土擋墻的穩(wěn)定十分重要。

6、加筋土墊層設(shè)計(jì)與施工

實(shí)踐可知，加筋墊層抗深層滑動(dòng)計(jì)算采用圓弧法，得到的穩(wěn)定安全系數(shù)往往提高較少，表明加筋效果很不顯著，實(shí)際效果卻很明顯。這說(shuō)明現(xiàn)有的穩(wěn)定分析方法未能反映筋材所起的全部作用。分析認(rèn)為，加筋所以發(fā)揮明顯作用可能與下列因素有關(guān)，例如加筋后潛在滑動(dòng)面可能往深處發(fā)展，地基土的側(cè)向位移受到部分限制以及地基中應(yīng)力分布發(fā)生了變化等，而這些有利因素在計(jì)算中卻未能計(jì)入，可見(jiàn)現(xiàn)有分析方法有待改進(jìn)。我國(guó)鐵路、公路系統(tǒng)目前在作圓弧滑動(dòng)分析時(shí)，認(rèn)為首先所加底筋應(yīng)該是穩(wěn)定的，即滑動(dòng)圓弧不應(yīng)該切斷底筋，應(yīng)將筋材及其上填土視為一整體，為此，潛在圓弧必然下移，穩(wěn)定安全系數(shù)自然有所提高。此項(xiàng)考慮是否符合實(shí)際，應(yīng)通過(guò)實(shí)踐和積累資料來(lái)加以驗(yàn)證。由于筋材承受拉力才能發(fā)揮其加筋作用。所以建議回填順序，目的是使筋材始終處于受拉狀態(tài)。

7、軟土地基處理中排水帶設(shè)計(jì)與施工

利用排水帶加固地基的目的，即是要求在預(yù)定工期內(nèi)消除地基的規(guī)定預(yù)期沉降和提高地基土強(qiáng)度。排水帶地基設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)的砂井地基設(shè)計(jì)相同。利用砂井計(jì)算方法時(shí)應(yīng)將排水帶斷面轉(zhuǎn)化為當(dāng)量砂井直徑。砂墊層所用應(yīng)為潔凈砂料，以保證排水通暢。存放排水帶需加封蓋，是為保護(hù)其不變壞。

篇10

關(guān)鍵詞|：水利工程土工膜 應(yīng)用

土工膜是一種新型的工程材料，具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高、伸長(zhǎng)率大、防滲性能好、適應(yīng)變形能力強(qiáng)、施工簡(jiǎn)便、易于保證質(zhì)量、造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛地應(yīng)用于水利工程上。綏中地處遼西走廊，水資源短缺，年平均降水量?jī)H為620毫米，尋求提高利用有限的水利資源，減少輸水、蓄水工程的滲漏損失，采用土工膜解決防滲問(wèn)題不失為一良策。在水利工程建設(shè)中防滲的傳統(tǒng)做法是利用塑料瀝青處理滲漏，進(jìn)入九十年代，隨著土工合成材料技術(shù)的發(fā)展，土工膜逐漸得以研究開(kāi)發(fā)和廣泛地應(yīng)用于各種防滲工程。目前我縣已在渠道、水庫(kù)、河道、攔蓄、防洪渡汛等工程上，普遍應(yīng)用土工膜防滲，并收到了良好的經(jīng)濟(jì)效益及技術(shù)效果。

土工膜有關(guān)性能

土工膜的選擇主要考慮其抗拉強(qiáng)度，伸長(zhǎng)率和防水性能。此外還有抗頂破強(qiáng)度和刺穿能力、抗撕裂度，以及土工膜與土的摩擦性能和接觸界面的滲透性等。土工膜是一種柔性較好的材料，如無(wú)外力擾動(dòng)，不暴露于大氣中，特別在有巖石保護(hù)下使用，使用年限會(huì)更長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)分析，取得了土工膜的有關(guān)性能，見(jiàn)表1、表2。

土工膜在水利工程中應(yīng)用

1.渠道防滲

遼寧綏中縣王石灌區(qū)始建于七十年代，灌區(qū)引大風(fēng)口水庫(kù)水灌溉前衛(wèi)鎮(zhèn)、網(wǎng)戶鄉(xiāng)、王寶鎮(zhèn)部分稻田，設(shè)計(jì)灌溉面積3.5萬(wàn)畝，該地區(qū)土質(zhì)多為砂壤土，灌區(qū)渠道滲透嚴(yán)重，渠系水利用系數(shù)只有0.5，采用聚丙烯編織布做防滲體后，渠系水利用系數(shù)提高到0.96。該渠道設(shè)計(jì)引水流量9.2m3/s,正常水位0.85m,土工膜采用埋入全鋪式，堤坡比1:1.35，其上設(shè)置不小于0.35m的土料保護(hù)層，以增強(qiáng)土工膜的抗滑穩(wěn)定能力，在二分之一水深處增設(shè)一鋸型齒墻。王石灌區(qū)利用涂膜編織布進(jìn)行防滲，渠道長(zhǎng)達(dá)20余公里，工程竣工后經(jīng)過(guò)運(yùn)行，收到了良好的防滲節(jié)水效果。

2.水庫(kù)防治

綏中縣利用土工膜代替粘土心墻防滲建成多座土壩，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。具體施工方法，采用土工膜代替粘土心墻，土工膜的上、下采用30cm厚的保護(hù)層，土工膜之間及其與周邊建筑物的連接必須嚴(yán)密不滲水，施工應(yīng)和壩體同步進(jìn)行。在土壩的施工建設(shè)中，采用傳統(tǒng)的粘土墻防滲與改用土工膜防滲通過(guò)經(jīng)濟(jì)造價(jià)對(duì)比，后者不但降低了工程造價(jià)，而且防滲效果更加理想。

3.地下防滲

綏中縣九江河流域面積180平方千米，河長(zhǎng)33千米，為山區(qū)季節(jié)性河流，其特點(diǎn)河流比降大，流速急，汛期洪水暴漲暴露。九江河河床為大小不等的砂卵石，地下埋藏深度4～5米，非汛期河段干涸一片，為結(jié)合“九門口長(zhǎng)城”旅游開(kāi)發(fā)，一九九六年我縣對(duì)九門口河段進(jìn)行了綜合治理，修建了翻板式攔河壩工程，壩長(zhǎng)80m，采用聚丙烯涂膜編織布進(jìn)行地下截潛，修筑攔河壩時(shí)，當(dāng)溝槽開(kāi)挖至不透水層后交涂膜布呈U形鋪設(shè)在槽中，澆筑砼止水塞，銪沿壩坡自下而上鋪至壩頂，每隔2.0m留一重疊褶皺部分，以適應(yīng)回填土沉降變形。該工程竣工后，筑壩回水至九門口長(zhǎng)城城址，出現(xiàn)了“水上長(zhǎng)城”為九門口長(zhǎng)城的旅游增添了靚點(diǎn)，同時(shí)攔河壩蓄水直到了防洪及周邊農(nóng)田灌溉的綜合效益。

4.防洪渡汛工程

土工膜土袋壓截，河道護(hù)底坎體排壓載一般為拋石，砼塊等材料，但對(duì)于缺少砂石的平原地區(qū)，利用土工膜制成土袋子裝土做為河底壓載具有安全經(jīng)濟(jì)效果。該方法便于就地取材，造價(jià)低，易于施工和保證工程質(zhì)量，同時(shí)土工膜在水下不存在老化問(wèn)題。土枕材質(zhì)為涂膜編織布，枕袋及土枕施工要素見(jiàn)表3。

土枕水下每延長(zhǎng)米重0.138t，如每延長(zhǎng)米拋一條壓載土枕，則有效壓載1.39Kpa,在邊載與布排連接情況下，通過(guò)大動(dòng)干戈試驗(yàn)，河底流速不大于1.10m/s時(shí)，可滿足沖刷穩(wěn)定要求。

5.圍堰工程

在河道內(nèi)修建工程，施工時(shí)受水影響，需修建施工圍堰，采用0.2mm厚塑料薄膜做迎水面的防水層。土工膜固定在打入土中的板樁上，板后用填土筑壩抵抗水壓力，該臨時(shí)圍堰結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便，質(zhì)量易于保證，防水效果理想。

結(jié)束語(yǔ)