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防水土工布防渗施工技术及质量控制措施
发布时间:2019-12-06 20:52 本文作者:土工布厂家
防水土工布施工中

 
 
工程概况:
老鸦岭尾矿库堆石坝工程位于安徽铜陵市冬瓜山铜矿选矿厂东南天门镇境内,西距市区8km,北剧宁铜铁路2km。其主体工程为碾压石料不透水石坝,防渗体为防水土工布。坝体分两期施工,第一期施工至75m高程,第二期从75m高程施工至120m高程。坝体外坡采用干砌块石护坡,内坡面采用防水土工布防渗,碎石护层再铺砌预制混凝土块护面。排洪系统采用双格斜槽+连接井+隧洞+明渠+消力池+溢洪道。总库容为1938.86万㎡,有效库容1804.70万㎡。工程总投资2.97亿元。
堆石坝坝顶高程120m,最大坝高80m,坝轴线长750m(呈折线形),顶宽4m,坝体外坡面坡比为1:2.25,每隔15m设一条马道,共2条马道;坝体内坡面坡比为1:1.75,共设置3条马道,马道宽1.5m。坝体下游设排水棱体,棱体顶宽2m,内外坡比均为1:2.25,棱体内侧面铺设两层加筋土工布作为反滤层,坝体断面见图Ⅰ。
根据2006年11月冶金勘察设计研究院提供的《安徽铜都铜业冬瓜山铜矿老鸦岭尾矿库施工图设计阶段岩土工程勘察报告书》,堆石坝基岩主要为大理岩,其东北部和西南部存在不同规模的闪长岩岩脉,闪长岩的强风化层埋深均较厚,厚度变化大,无规律可循,坝址区第四系覆盖层厚度为0.50-17.50m。
设计指标:
2.1 工程等级
该工程重要性等级为三级,场地复杂程度为二级,地基等级为二级。综合评价本工程的岩土工程勘察等级为乙级。根据《岩土工程勘察技术规范》(YS5202-2004)第4.4.2条有关规定,该工程为二级。施工质量控制要求参照《碾压式土石坝施工规范》(SL274-2001)进行。
2.2 坝基处理
根据设计要求,坝体基础分为Ⅰ区和Ⅱ区进行开挖及局部软基加固。Ⅰ区坝基开挖要求:从坝体外坡脚边线向上游方向推进150m范围开挖至中等风化岩基面,要求所揭露的岩石面积大于坝基Ⅰ区的50%;Ⅱ区原设计开挖5m深后,若其底部仍有第四系覆盖层和强风化岩层时,要求采用高压灌注水泥浆的方法进行加固处理。后根据设计地基承载力达200KPa以上的要求,经设计、地勘及业主等单位研究决定取消原方案,将Ⅱ区基础开挖修改为开挖至第三层粘土层(黄褐色-褐黄色,含氧化铁、铁锰质薄膜,混有少量砂及砾石)后,直接进行堆石料填筑。
2.3 坝体填筑材料及质量要求
   坝体填筑材料设计为直接利用坝基开挖石料,主要为大理岩及闪长岩。经爆破试验及碾压试验得出最佳填筑参数,设计要求压实孔隙率不大于22%,粒径小于0.074mm的颗粒含量不大于5%,块石长短边之比不得大于2。
2.4 土坝坝体防渗材料
   (1)加筋土工布:用于排水棱体防渗,其规格为350g/㎡,接缝搭接宽度不小于15cm,应尼龙线缝制两道,针脚不大于3cm,往返接缝。加筋土工布材料性能指标见表1。
   (2)防水土工布:用于坝体内坡及防渗,采用二布一膜,其规格为1200g/㎡,200g/0.8mm/200g,双道焊接,焊接宽度不小于20cm,其性能指标见表2。
施工方法及质量控制
坝基开挖按设计要求以38.5m高程分界分为基坑和左右坝肩。
1.左右坝肩:按设计要求清除地表植被及腐殖土至第三层粘土(黄褐色-褐黄色,含氧化铁、铁锰质薄膜,混有少量砂及砾石);采用反铲进行坝肩开挖,其掌子面应高于坝体填筑面3~5m。
2.坝体基坑:坝基共分为2个区域,从坝外坡脚边线向上游方向推进150m范围为Ⅰ区
 
坝的防渗体,是堆石坝体施工的重点工序,其施工质量是坝体防渗体及性能好坏的决定性因素。防水土工布进场后须按设计和规范要求进行质量检查,不合格产品不得进人施工现场。
6.1.1 齿槽混凝土施工
坝体上游坡脚的水平齿槽混凝土为固定防水土工布下端头的接拼体,亦是整个防渗结构的下端支撑体。其设置在粘土层上,呈倒梯形断面,高200cm,混凝土分两层施工,每层厚100cm,第一层混凝土浇筑时按设计要求预埋好螺杆,待混凝土达到一定强度后铺设防水土工布,用螺栓进行锚固,混凝土接缝处预留一定的伸缩节。坝肩及站涂层较薄部位齿槽混凝土须嵌入岩石50 cm,土工膜埋入两层混凝土之间用螺栓锚固。
6.1.2 防水土工布施工要求
    1)铺设防渗土工膜时应注意,布膜横向搭接时要相互错缝,两缝之间大于0.6M。焊接时上层膜应焊接在下层膜上,两膜搭接长度符合设计要求。
    2)施工及检查人员进行施工现场应穿胶鞋,不允许穿高跟鞋及带钉子鞋,以免损坏防渗层。
    3)排水竖井周围防渗时,要经专业人员指导做好竖井处的修补粘贴
6.1.3 防水土工布铺设
防水土工布铺设前,须做好其铺设基面。准备工作:①将坝体内坡面进行削坡夯实;②淸除坡面尖突块石;③铺垫厚度为30cm的碎石垫层,并人工整平。
防水土工布的铺放垂直于坝轴线自下而上进行,铺放一层,焊接一层。每层防水土工布在向上开卷铺放时应紧貼坡面,若铺放后其下部有局部气囊,采用人工用手自下而上将空气赶出。为满足坝基变形,在齿槽混凝土伸缩缝及坝坡的马道上均侦留一定的伸缩量。
6.1.4 已铺设防水土工布的焊接
    1)已铺设防水土工布的接缝在焊接前须清除膜面上的污物以使膜面清沽,将连接的两条防水土工布完全整平后方可施焊,其焊接采用手提热楔式自动爬行塑料焊接机进行。
2)焊接注意举项与焊接参数。
a.焊道搭接宽度为200mm;平面和垂直面的自然褶皱分别为5%-8%;预留伸缩量为3% -5%;边角料剩余量为2%-5%。
b.热熔焊接工作温度为280℃-300℃;施焊速度为2-3m/min ,焊接形式为双焊道。
c.破损部位修复方法:裁剪规格相同的防水土工布,采用热熔粘补,聚乙烯胶密封。
d.施焊时,操作人员要仔细观察焊接双缝质量,随时根据环境温度的变化调整焊接温度及速度。主要检査项目为双缝是否清晰、透明,有无气泡、漏焊、熔点或焊缝有无跑边等,对于不合格的要进行补焊。
    3)焊缝质量要求:
①对双缝充气长度为30-60mm双焊缝间充气压力达到0.15-0.2Mpa,保持1-5min,压力无明显下降为合格;
②室内试验,焊接抗拉强度应大于母材强度;
③质量检验应随施工进展进行。
6.1.5 上下两层土工布的缝接
 在已铺防水土工布焊接质量验收合格后,采用手提式封包机进行上下层复合土工布缝接,缝接时注意上下层布膜张弛适度,使布膜整体受力均匀。
6.1.6防护层要求
 采取机械上土,人工配合,小机具压实方法进行。具体工序是:运输车辆将符合要求的土料拉到防渗膜旁,利用挖机将土料上到防渗膜上,上土宽度不大于4米,同时做好接差处防渗膜的临时铺设,避免接口处被泥污染,人工摊铺平整后,用平板振动器进行密实。防护层施工过程中,严禁任何机械进入已铺好的区域,防止损坏防渗层,已施工完好的场区应设立明显标志,以免机械误上损坏防渗层。防渗和防护层施工过程中应充分考虑好机械的行走道路和推出道路。