水利施工防滲技術(shù)運用及問題解決

時間:2022-04-25 09:10:00

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水利施工防滲技術(shù)運用及問題解決

垂直鋪塑防滲工程施工工藝,具有省材料造價低、施工速度快(當(dāng)h=6~lOm日進(jìn)尺可達(dá)60~8O延米)防滲體適應(yīng)變形能力強等諸多優(yōu)點,因此得到了廣泛的應(yīng)用。目前垂直鋪塑技術(shù)成槽深度達(dá)16m,深度增大時其機具制造、施工工藝等都有一定難度,功效較低,單位造價相對要高:同時在地質(zhì)條件較復(fù)雜時,特別是在地下障礙物較多、土層中含有大量塊石時,適應(yīng)能力較差。因此,防滲工程選擇方案時,分析研究垂直鋪塑技術(shù)的適應(yīng)條件,發(fā)揮其“好、快、省”的特點,優(yōu)先選擇該技術(shù)方案。

1施工中防滲材料選擇

垂直鋪塑技術(shù)是因塑料工業(yè)的發(fā)展,生產(chǎn)了防滲性能優(yōu)良的制品而研究發(fā)展的一項新技術(shù)。目前多選用PE防滲膜,主要原料為聚乙烯及六七種其他材料,密度為923kg/m。PE膜具有強度高、變形伸長率大、滲透系數(shù)小等良好的性能,使用壽命>50年(國外資料表明大于100年)。工程中采用厚度至2mm,根據(jù)作用水頭的大小和工程的重要程度要求,可選用0.3~0.5ram。其基本特性由試驗測定。設(shè)計中常根據(jù)工程需要提出一些具體要求,以某水庫為例,塑膜置放深應(yīng)達(dá)到設(shè)計測定。膜厚0.2mm,主要性能指標(biāo)為:滲透系數(shù)小于10cm/s,拉伸屈服應(yīng)力大于12MPa,斷裂伸長率>500%,刺破試驗大于128N,使用溫度范圍+60℃等。PE防滲膜的市場價格隨年度、原材料價格、市場需求量的變化有較大的差異,防滲膜的幅寬因原材料、生產(chǎn)工藝及厚度的不同而不同,常用的PE防滲膜幅寬一般2~lOre,最大可達(dá)16m。工程施工中,根據(jù)鋪塑的深度、運輸及儲存方便條件等常選用幅寬6~8m。

2鏈條式開槽機垂直鋪塑防滲工程施工

2.1機組

由主機、牽引機、鋪塑機、水泵、發(fā)電機組等組成,總重17t。主機行走寬度大于3.5m臺班人數(shù)為12~l4人(司機手1人、發(fā)電1人、鋪塑2人、清泥2人、后勤1人、機修1人、技術(shù)員1人等)。造槽按防滲體中心線放樣定位。鋪設(shè)行走道軌,設(shè)備就位調(diào)試,開機運行,連續(xù)造槽主機通過傳動機構(gòu)帶動鏈條循環(huán)遠(yuǎn)行。固定在鏈條上的鏟斗克服土體的摩擦阻力和重力等將槽內(nèi)的土體挖出土面,經(jīng)皮帶傳送機和人工將取土堆放在槽兩側(cè)。槽深≤16m時,槽寬為0.2~0.3m。

2.2泥漿護(hù)壁

采用常用的護(hù)壁技術(shù)。當(dāng)土層含粘粒較多,槽內(nèi)水位大于地下水位1.2-1.5m時,可自行造槽護(hù)壁;半土層含粘粒較多時,需加膨潤土和工業(yè)用堿造漿膨潤土質(zhì)量差異較大,常算用中等質(zhì)量之膨潤土(市場價格400~600元/t,一般計200元/t左右即可)。其配比因土層組成的不同而異,常根據(jù)經(jīng)驗及參照己完工工程情況確定,或按重量比:土:堿=1.000:1.0o0:(O.o08~0.020),經(jīng)試運后作適當(dāng)調(diào)整。

2.3鋪膜及回填

鋪膜由鋪型機鋪設(shè),將PE膜卷在鋼膜機主軸上,由機械牽引或人力牽引(當(dāng)槽深12~30m),卷間膜的連接方法常有縫接、焊接和搭接、縫接用手動縫紉機縫合,強度及滲漏均能滿足要求;焊接是由專用焊接機熱合,接縫處強度高于母材強度,接縫兩端處強度為母材強度的80%;塔接是出專用的焊接機熱合,搭接即平接,長度應(yīng)大于0.5m。工程中常用縫合。當(dāng)采用復(fù)合土工膜(兩布一膜)時,要求生產(chǎn)廠家預(yù)留“毛邊”,即根據(jù)尺寸要求,為使膜與膜的連接(焊接和縫合),預(yù)留5~10cm,土工布與膜不熱合。待膜連接后,將土工布縫合。鋪膜完成并檢驗合格后即可在膜的兩側(cè)回填鼓土等,回填土不得含有帶尖棱角的石塊雜物等。當(dāng)與上部防滲結(jié)構(gòu)連接時,鋪塑在地面以上應(yīng)留有余量,一般應(yīng)大于0.5m,且應(yīng)妥善保護(hù)外,以防損壞。

3往復(fù)式開槽機垂直鋪塑防滲工程施工

3.1機組

由主機、牽引機、鋪塑機、發(fā)電機、供水泵、反循環(huán)系統(tǒng)、維修設(shè)備等組成,總重15t。主機行走寬大1>4.5m,要求場地平整、供水水源近、水量充足、排水通暢、機臺人員組合與鏈條式類同。

3.2造槽

按設(shè)計防滲體中心線放樣,設(shè)備就位調(diào)試,開機運行,連續(xù)作業(yè)。主機通過傳動機構(gòu)和鏈桿等,帶動開槽機主桿往復(fù)運行,主桿上固定有刮板(或鋸齒)和射水孔,利用射手的沖擊和刮板的運動,切割破壞原土體結(jié)構(gòu),通過反循環(huán)系統(tǒng)將離散的土體排出槽外。槽深≤16m時,槽寬常為0.2~0.3m往復(fù)式升槽機造槽工效較高,在同樣條件下日進(jìn)尺較鏈條式造槽稍快,其他工序同鏈條式。

4施工中常見的問題及解決措施

施工中常會遇到大樹根、石塊、廢棄井等地下障礙物及槽壁坍塌等。

(1)由于樹根的埋深一般較淺,槽寬為0.2~0.3m,在“三通一平”時即應(yīng)用人工推土機等機械沿軸線處徹底清除主根,被切斷的根莖5.0cm時,對作業(yè)影響不大。

(2)地下障礙物地下降礙物對作業(yè)的進(jìn)度影響很大,有時成為該技術(shù)成敗的關(guān)鍵。當(dāng)土層中局部含有少量不成層狀分布的礫石或個別較大的塊石時,作業(yè)進(jìn)度受到影響較小,適當(dāng)放慢速度,注意觀察,以防意外。工程地質(zhì)勘探報告有時較難全面反映土層的詳細(xì)情況,如廢棄的水井、地窖、墳?zāi)沟龋瑢靥钔烈踩菀资杪?。如靠近城?zhèn)的回填土往往有建筑垃圾,含有大量的石塊、磚和混凝土塊等。干砌磚結(jié)構(gòu)水井等,其材料強度較低,有時可切割擊碎,被挖(排)出槽外;當(dāng)有困難時可停機,利用人工擊碎或簡易抓斗等挖(撈)出。當(dāng)遇到地下埋沒物較多時(如墓群),應(yīng)建議改線繞行、避開。采取補充措施保護(hù)防滲結(jié)構(gòu)的完整性。當(dāng)遇到個別的大漂石時,可停機處理或繞行當(dāng)遇到回填土為含大量塊石的建筑垃圾且埋深較小時(如12m)可事先清除之。(3)蹋壁蹋壁是常見的事故。為防止蹋壁應(yīng)對土層的組成及地下水位變化等有充分的分析判斷和制定對策,作好泥漿固壁、蹋壁會將主機的主桿埋入地下,常需用人工或機械開挖、牽引起吊等法將主桿拉起,有時因工期、設(shè)備條件等原因不得己將主桿鋸(七刀)斷,重新組裝主桿。

5彎道的折線點和封閉圈首端連接的方法

江河堤防或圍壩常會遇到“彎道”,當(dāng)軸線與彎道切線夾角薹50。時,主機行走可慢行逐步調(diào)整;當(dāng)有一定困難可局部改變軸線時,應(yīng)建議設(shè)計者改線變更;當(dāng)夾角較大時可作‘‘端部”處理,成折線。端部是指一段首尾部,圍壩則為封閉圈,首尾連接。彎道的折線點和封閉圈首端連接的方法是:當(dāng)槽內(nèi)土體固結(jié)、兩側(cè)土體穩(wěn)定時,可用編織袋內(nèi)裝粘土(或塑件混凝土)固定末始端,并使兩編織袋接合之,此法一般能達(dá)到防滲要求;當(dāng)土體穩(wěn)定性較差,有可能引起蹋壁時,預(yù)留~定搭接長度,長度常大于槽深。

6檢驗防滲效果的方法

旌工的全過程中應(yīng)加強管理,各工序各崗位嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),嚴(yán)格按施工單位“質(zhì)量保證體系”合關(guān)規(guī)定操作發(fā)現(xiàn)問題及時處理,確保工程質(zhì)量檢驗防滲效果的方法:觀測防滲體上下游水位變化,滲漏量變化,地下水位變化及下游淹浸影響變化等。觀測方法有利于原有觀測孔(管)、下游水井水位測量等,也可新設(shè)觀測設(shè)施。

7結(jié)束語

多年來水工建筑物防滲加固問題~直是水利工程旌工當(dāng)中施工中尤為重要的環(huán)節(jié),當(dāng)基礎(chǔ)土質(zhì)較差,滲透性較強時,在水流的作用下對基礎(chǔ)的危害很大。因此防滲加固工程便成了水工建筑施工中不可忽視的部分。垂直鋪塑防滲技術(shù)是近十幾年來研究和發(fā)展起來的新技術(shù),在江河堤壩防滲堵漏、水庫土壩防滲加固、平原水庫圍壩等防滲工程中得到了廣泛應(yīng)用,取得了良好的效果。采用垂直鋪塑處理方法能夠解決堤壩基礎(chǔ)滲漏問題。