1、垂直鋪膜在土壩防滲加固中的應用    摘要：以河北省張家口武家村水庫除險加固工程施工為例，論述了垂直鋪塑在土壩防滲處理中的應用，結合工程實際，詳細闡述了垂直鋪膜施工、質量控制以及質量檢測方法，對類似工程施工具有很好的指導意義。 關鍵詞：土工膜 ；垂直； 防滲 Abstract: in Hebei province Zhangjiakou Wu Jia Cun reservoir reinforcement project construction as an example, discusses the application of vertical p

2、lastic spreading in earth dam anti-seepage treatment, combined with engineering practice, describes in detail the vertical paving membrane construction, quality control and quality detection methods, for similar engineering construction has the very good instruction significance. Keywords: geomembra

3、ne anti-seepage; vertical; 中圖分類號：TL372+.3文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2013） 垂直鋪膜防滲加固技術是利用塑膜的良好防水性能，在壩體中形成連續、均質、的防滲帷幕，其防滲性能比其它防滲措施的性能更優越，并有較強的變形適應能力。其基本的施工工藝是利用專門的開槽機械開挖成一定深度和寬度的溝槽，然后在溝槽內鋪設土工膜，再按設計要求回填，形成以土工膜為主體的防滲體，以達到防滲的目的。 1.工程概況 張家口市尚義縣武家村水庫位于壩上高原區。壩址處河谷為一“U”形山谷，兩岸岸坡較緩，相對高差20-30m，壩址下游河床開闊平坦，是典型的壩上丘陵地貌。壩

4、址處河谷走向自東南向西北。右岸局部巖石裸露，坡度較緩。大壩填土以粉砂為主。心墻以粘土為主，局部為壤土。 垂直鋪膜用于大壩接高心墻，工程量為3855.6m2。本次設計按左輸水洞頂高程為107.75m，外緣寬度2.0m，右輸水洞洞身頂高程109.2m，外緣寬度2.4m，施工前，復核左、右輸水洞位置及頂高程，保證管身上部開槽鋪膜時，土工膜深入心墻深度不小于1.0m，與壩體防滲體完整銜接形成連續防滲體系，還應控制開槽深度，避免影響輸水洞洞身安全和使用。 2.施工工藝 本工程施工難點為土壩垂直鋪土工膜施工， 其施工程序為準備工作、開槽、鋪設、拼接、質量檢驗和回填等工序。該工程采用往復式射流開槽機（WSK

5、-16）開槽，鋪設采用重力沉膜法，拼接采用搭接法，回填是垂直鋪塑防滲技術應用的最后一道工序，土工膜入槽后，應及時進行膜側的填土，最長不得延遲12h，以免槽壁塌落。 2.1技術要求 土工膜采用單層聚乙烯土工膜（PE膜），膜厚0.5mm，土工膜鋪設時表層土內不得含有石塊、石子、樹根等堅硬物體。 2.2 施工工藝流程 施工工序基本工藝流程為：準備工作一開槽一塑膜鋪設一拼接一質量檢驗一回填溝槽，工序中開溝造槽和鋪塑是垂直鋪膜的關鍵技術環節。 2.3 開槽 該工程采用往復式射流開槽機（WSK-16）。該設備綜合了鋸、犁和射流沖擊的原理，集中了各類開槽機的優點，具有功率大、成槽速度快、整機結構緊湊、便于拆

6、裝、便于運輸等優點。它引用了鋸的切割作用、犁的翻土作用、高壓水（泥漿）的射流沖擊作用。該機擁有100余個射流噴嘴，出口流速達到20m/s,在鋸犁和射流的共同作用下而切開土體，由抽砂泵迅速吸出粗顆粒液體和沉碴，從而形式槽孔，同時由反循環水（泥漿）形成漿液，達到固壁作用。 2.4 鋪塑施工 水利工程中做垂直防滲用的土工膜一般為土工膜和復合土工膜，應選擇對水質無污染、抗老化，抗變形能力強及耐久性強的土工膜，本工程采用的聚乙烯土工膜滿足以上要求，聚乙烯土工膜又稱PE膜，PE膜屬于新型防滲材料，其性能明顯優于其他材料。 鋪塑膜有兩種方法： （1） 順鋪法。即開槽滿足設計深度要求后，提起鋸桿把卷有符合設計

7、深度要求的塑料膜的鋪塑桿豎直固定在鋸桿上，塑膜隨著鋸桿一起下至槽底，隨鋸槽機前移將塑膜在槽內展開，對設計鋪塑深度<8m的鋪塑施工適用此種鋪法。 （2）垂鋪法。鋪塑前首先將塑膜卷入鋪塑機卷筒上，保證塑膜平順，并將土工膜底卷起，用縫包機縫成幾個口袋狀，將加重桿插入其中，并在口袋中加滿土進行壓重，當鋪塑槽長度大于土工膜幅寬時，即可進行垂直鋪塑，使土工膜沉入槽底部，土工膜深入不透水層要大于0.5m。 本工程據鋪塑深度和地質情況采用了垂鋪法，土工膜深入不透水層1m。鋪膜工藝如下圖所示: 垂鋪法施工工藝 1-預留膜 2-泥漿槽孔3-土工膜4-重力卷筒 土工膜的鋪設應注意以下事項： 鋪設應在干燥和晴暖

8、天氣進行；鋪設時不應過緊，應留足夠余幅（大約1.5%），以便拼接和適應氣溫變化；鋪設時隨鋪隨壓，以防風吹；接縫應與最大拉力方向平行；施工時發現損傷，應立時修補；應密切注意防火，不得抽煙；施工人員應穿無釘鞋或膠底鞋。 2.5 鋪塑槽回填 鋪塑槽回填是垂直鋪塑防滲技術應用的最后一道工序，土工膜入槽后，應及時進行膜側的填土，最長不得延遲12h，以免槽壁坍塌。當一段溝槽鋪塑完畢后，為防止槽壁坍塌，及時回填粉質粘土或壤土。為了使槽底與塑膜接觸部位接合緊密，溝槽實行二次回填，首先為密封接頭在槽底lm左右深度回填粘土，然后繼續進行上部回填，可以采用回填開挖出的土方。所有回填土料都不得含有石塊、磚頭等其他可能

9、損傷塑膜雜物。為了使溝槽回填土均勻密實，溝槽回填土距離溝槽頂部留出30-50cm的槽，并在槽內灌水，使得回填土在水的作用下沉降密實。 3垂直鋪塑的施工質量控制 垂直鋪塑的施工質量主要控制成槽、鋪塑和槽孔回填三個環節。 3.1成槽質量控制 （1）鋪塑槽應嚴格控制成槽尺寸，縱向平面軸線誤差不超過l0cm，槽寬度控制在2040cm。 （2）實際開挖槽深應超出設計深度l0cm。檢測方法：一是靠測繩探測，另一方法是通過測量開槽機桿臂的傾角來計算槽深。 （3）為了防止槽壁坍塌，回壁非常重要，應控制槽內泥漿比重，一般為1.11.5g/cm3，比重若過大，則無法鋪膜。比重若過小，則易塌槽。 3.2塑膜鋪設控制

10、 （1）塑膜質量的控制。主要檢查塑膜的厚度、寬度和強度是否達到設計要求。 （2）塑膜搭接控制。塑膜幅寬不夠時，一般采用搭接，搭接寬度為1.5m。塑膜插入深度控制。每隔50m探測一點。 （3）土工膜上端超出槽口平面50cm，以便固定或與土工膜搭接。 3.3槽孔回填料控制 回填的土料應選用干凈的粉質粘土或壤土。當塑膜鋪設后要及時回填lm左右，以固定塑膜下端，防止塑膜上浮。然后溝槽開挖土（應無有棱角的土塊和石塊）自然下落填槽，不得振搗。 4.施工質量檢測 垂直防滲鋪膜屬隱蔽工程，其施工質量應貫穿在整個施工的全過程，尤其對關鍵工序，如開槽、鋪膜的深度，搭接寬度，鋪塑槽回填土土料的含水量、土質的物理性能都須經常檢測，垂直防滲鋪膜施工完成后，對塑膜鋪設質量進行必要的檢驗。 4.1探坑開挖檢驗 鋪塑槽回填土沉降穩定后，隨機在指定位置開挖探坑，深度2.5m，主要檢查、檢測塑膜平整度和完好度以及回填土干容重。 4.2定水頭、定流量群孔注水檢測 垂直鋪塑工程完成后，采用“圍堰法”或“孔內注水法”模擬設計行洪水位，利用觀測孔對堤身內防滲帷幕上下游進行水位觀