先國強(qiáng)
(甘肅省水務(wù)投資有限責(zé)任公司,甘肅 蘭州 730030)
禮辛調(diào)蓄水池是引洮供水二期配套甘谷縣城鄉(xiāng)供水禮辛工程的重要組成部分,承擔(dān)整個供水工程調(diào)蓄任務(wù),主要由調(diào)蓄水池主體以及進(jìn)、出水構(gòu)筑物、閘閥井、調(diào)蓄水池臨河側(cè)防洪堤等附屬建筑物構(gòu)成。調(diào)蓄水池設(shè)計(jì)容積50 萬m3,池深約10 m 左右,池址位于禮辛鎮(zhèn)清溪河左岸的Ⅱ級階地上,場地開闊,建筑物級別為4 級,水池池堤采用碾壓土石壩結(jié)構(gòu),防滲體采用土工膜型式。池址土層滲透系數(shù)1.1×10-5~2.35×10-5cm/s,屬弱透水土層,考慮到土層中有砂礫石夾層,采用混合料筑壩滲透性無法保障,因此整個水池均需設(shè)防滲。為保證池底防滲材料與擋水壩防滲材料具有良好的連接性和封閉性,池底防滲材料與擋水壩體防滲材料選為同一種材料。
根據(jù)《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(GB50290-2014)的規(guī)定,土石壩防滲設(shè)計(jì)采用土工膜時,土工膜的類型、材質(zhì)和厚度應(yīng)按水頭、填料、墊層條件和鋪設(shè)部位等確定,1 級、2 級建筑物土工膜厚度不應(yīng)小于0.5 mm,高水頭或重要工程應(yīng)適當(dāng)加厚,3 級及以下的工程不應(yīng)小于0.3 mm,用于水庫水平防滲時厚度不應(yīng)小于0.5 mm??紤]到禮辛調(diào)蓄水
池地形條件簡單,水頭較低,選取復(fù)合土工膜作為水池的防滲材料,土工膜厚度選定為0.5 mm。
根據(jù)已建的類似水池經(jīng)驗(yàn),復(fù)合土工膜通常選用兩布一膜型式,膜材料首選PE 膜,尤其高密度PE膜即HDPE 膜更佳。HDPE 是一種結(jié)晶度高、非極性的熱塑性樹脂,無毒、無味,密度0.940~0.976 g/cm3,軟化點(diǎn)為125~135℃,使用溫度可達(dá)100℃,熔化溫度120~160℃,具有良好的耐熱性和耐寒性,化學(xué)穩(wěn)定性好,還具有較高的剛性和韌性,機(jī)械強(qiáng)度好,能夠提升項(xiàng)目工程的防滲漏能力[1]。
禮辛調(diào)蓄水池?fù)跛畨误w及池底均采用兩布一膜復(fù)合土工膜,膜材料采用HDPE,膜厚0.5 mm,其具有良好的抗拉、撕裂、頂破等力學(xué)屬性,強(qiáng)度、延伸性能都非常好,變形模量較大,具有良好的耐酸堿、老化、腐蝕作用以及極強(qiáng)的防滲漏屬性,能夠在非常規(guī)的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用,如降低紫外線的照射影響,更能夠提升其抗老化的性能,可使用埋入法進(jìn)行實(shí)際鋪設(shè)。
在進(jìn)行復(fù)合土工膜的預(yù)制操作時,土工織物與薄膜通常都是輥壓、噴涂等形式,讓表面浸漬、粘合了聚合物的薄膜,依據(jù)質(zhì)量要求保證復(fù)合土工膜生產(chǎn)質(zhì)量。調(diào)蓄水池基層土方完成施工以后,回填土堆積時間較短,為規(guī)避一系列問題的產(chǎn)生要進(jìn)行防滲層施工。
調(diào)蓄水池進(jìn)行施工作業(yè)之前需基于施工環(huán)境、進(jìn)度等完善施工組織與設(shè)計(jì),并按照設(shè)計(jì)相關(guān)要求采購施工材料,對材料性能進(jìn)行試驗(yàn)檢驗(yàn),滿足設(shè)計(jì)相關(guān)要求后開始施工建設(shè)。復(fù)合土工膜雖具備良好的防刺能力,但在進(jìn)行施工操作之前還需對調(diào)蓄水池表面實(shí)施有效清理,去掉突出的棱角,填平凹陷的位置,確保調(diào)蓄水池的表面光滑密實(shí),滿足復(fù)合土工膜的應(yīng)用要求[2]。
復(fù)合土工膜的實(shí)際運(yùn)輸中不能強(qiáng)行拖拉、扯拽,以免尖銳物將其刺傷,施工中一定要盡量使用小粒徑砂土,找平基土,倘若土工膜存在破損之處,應(yīng)使用大于破損面積3 倍的材料進(jìn)行修補(bǔ)。
鋪設(shè)順序一般都是先從邊坡開始,循序漸進(jìn)地進(jìn)行場底鋪設(shè),縱向相鄰的接頭不可以處在同一水平線當(dāng)中,要錯開超過1 m??v向接頭要和壩腳與彎腳的位置保持在1.5 m 以上,盡量置于平面之上。底部鋪設(shè)從低位延伸向高位,不能拉得過緊,要盡量保持余幅在1.50%左右,以免產(chǎn)生局部的下沉拉伸。在完成鋪設(shè)之后,要使用沙袋進(jìn)行壓底,以免風(fēng)沙等對邊緣焊接點(diǎn)產(chǎn)生不良影響。復(fù)合土工膜的接縫拼接屬于施工技術(shù)要點(diǎn),會對整體質(zhì)量產(chǎn)生直接影響,焊接操作方式主要為熱熔式雙縫焊接,焊接操作之前先把拼接口邊緣13~15 cm 寬的布和膜都分離開,縫合下層布,清理膜表面,遵照設(shè)計(jì)搭接寬度實(shí)施焊接。完成焊接之后對接縫進(jìn)行檢驗(yàn),檢驗(yàn)合格進(jìn)行縫合、壓平,然后實(shí)施保護(hù)層施工,規(guī)避土工膜由于長期暴露在外而產(chǎn)生損壞。
調(diào)蓄水池周邊連接位置需進(jìn)行妥善處理,要對土工膜與周邊土體實(shí)施合理連接,將滲流入口封堵好,將滲漏路徑封堵住,把側(cè)向滲漏的路徑截斷,以免水滲入到土工膜中產(chǎn)生水泡,當(dāng)水位降低時漲破土工膜。周邊要挖好截水槽,截水槽在池邊1 m 的位置,寬度1 m,深度1 m,起到節(jié)水與錨固的作用,在槽內(nèi)埋入波紋狀的土工膜,使用土、石塊等進(jìn)行夯實(shí)。
在調(diào)蓄水池中應(yīng)用復(fù)合土工膜一定要注意土工膜的施工方式為埋入式,覆蓋的厚度要超過30 cm,土體按設(shè)計(jì)要求夯實(shí)到位,以免出現(xiàn)不均勻沉降問題,及時處理防滲漏范圍內(nèi)的草皮、樹根等,土工膜直接接觸到的倉面,要使用小粒徑砂土、黏土等進(jìn)行防護(hù)層鋪設(shè)。
在進(jìn)行土工膜鋪設(shè)的過程中不能將其拉得過緊,埋入到土體部分的兩端做成波紋狀,尤其是在和剛性材料進(jìn)行錨固時一定要預(yù)留出伸縮量,施工中要規(guī)避石塊以及其他重物直接砸到土工膜上,盡量在土工膜鋪設(shè)的同時進(jìn)行保護(hù)層覆蓋,完成防滲漏層施工作業(yè)以后進(jìn)行蓄水檢驗(yàn),蓄水48 h 之內(nèi)水位不下降才能滿足檢驗(yàn)要求。
復(fù)合土工膜出現(xiàn)質(zhì)量問題會對調(diào)蓄水池的防滲漏性能產(chǎn)生直接影響,因此一定要對材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管。施工作業(yè)需嚴(yán)格遵照設(shè)計(jì)要求與施工規(guī)范,原材料進(jìn)場之前保證廠家能夠提供產(chǎn)品對應(yīng)的合格證書,進(jìn)場之后對材料折痕、拼接寬度以及針眼等諸多情況進(jìn)行檢查,如果存在問題及時進(jìn)行處理,拒絕不合格原材料進(jìn)入施工現(xiàn)場。
復(fù)合土工膜間的拼接縫較大會對調(diào)蓄水池的防滲漏性能產(chǎn)生直接影響。因此,拼接縫位置的施工質(zhì)量是整個調(diào)蓄水池工程質(zhì)量管控的要點(diǎn)[3]。在調(diào)蓄水池的實(shí)際施工中,施工管理工作者要使用抽查的方式,按照施工要求對焊接縫位置實(shí)施復(fù)核,對其中存在的諸多問題進(jìn)行及時改正,針對不符合要求的焊接縫及時進(jìn)行處理。
在鋪設(shè)完土工膜以后要對土工膜實(shí)施錨固操作,以免土工膜滑落而滲漏,產(chǎn)生危險隱患,為規(guī)避這種問題的產(chǎn)生,在水池頂部設(shè)置錨固溝,錨固溝當(dāng)中進(jìn)行土工膜鋪設(shè),使用粉煤灰和混凝土、細(xì)砂等混合灌漿,把土工膜錨固到錨固溝中。
在復(fù)合土工膜完成加固施工作業(yè)后,采用諸多方式對調(diào)蓄水池防滲性能實(shí)施試驗(yàn)檢驗(yàn),同時對試驗(yàn)檢驗(yàn)所得結(jié)果實(shí)施有效處理,強(qiáng)化調(diào)蓄水池整體項(xiàng)目工程的防滲漏性能,確保整個調(diào)蓄水池在實(shí)際應(yīng)用中的安全性、穩(wěn)定性與可靠性。
應(yīng)用復(fù)合土工膜能夠獲得更為良好的防滲漏效果,其施工操作簡單、成本較低,實(shí)際施工中嚴(yán)格按照復(fù)合土工膜的技術(shù)要求,合理管控施工現(xiàn)場質(zhì)量,施工完成后能夠具備良好的防滲漏作用。