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山東茂隆新材料科技有限公司 2020-11-19 3625
1、筑壩材料選擇及筑壩技術(shù)問題 平原水庫一般為均質(zhì)土壩,土料選用當(dāng)?shù)仞ね粱蚍圪|(zhì)黏土,但由于平原水庫土壩設(shè)計斷面較大,還需用大量的外運(yùn)土。往往水庫庫區(qū)表層黏土或粉質(zhì)黏土厚度較薄,下部為滲透系數(shù)較大的粉細(xì)砂,厚度較厚,因而上部的黏土不能全部取走,否則細(xì)砂出露,水庫易出現(xiàn)較為嚴(yán)重的滲漏問題。天然土壤是既復(fù)雜而又多種多樣的材料,在大體積筑壩中,首先選的是分布廣且價格低廉的當(dāng)?shù)赝亮?。但是,某些地方的土料全部或部分不符合筑壩的要求,也是常見的。因此,設(shè)計者的責(zé)任在于針對壩址附近所找到的土石料的性質(zhì)進(jìn)行合理的設(shè)計,根據(jù)其特點(diǎn)可置于壩體的不同部位,必要時,也可采取一些工程措施,來解決某些方面的不足。也可以通過多種途徑來改變土壤的性質(zhì),包括化學(xué)的、熱的、機(jī)械的和其
復(fù)合土工膜(復(fù)合防滲膜)分為一布一膜和兩布一膜,寬幅4-6m,重量為200—1500g/平方米,抗拉、抗撕裂、頂破等物理力學(xué)性能指標(biāo)高,產(chǎn)品具有強(qiáng)度高,延伸性能較好,變形模量大,耐酸堿、抗腐蝕,耐老化,防滲性能好等特點(diǎn)。能滿足水利、市政、建筑、交通,地鐵、隧道、工程建設(shè)中的防滲、隔離、補(bǔ)強(qiáng)、防裂加固等土木工程需要。常用于堤壩、排水溝渠的防滲處理,以及廢料場的防污處理。
他的方法。但必須認(rèn)識到每一種方法只能適用于某些種類的土壤。對不同土壤的改性方法如表1所示。許多工程根據(jù)其土料的實(shí)際隋況,由過去采用純細(xì)粒土作防滲料,而走向以礫石土或軟巖風(fēng)化料作防滲料。一般來說用粉細(xì)砂石修筑均質(zhì)土壩,其滲透系數(shù)指標(biāo)不能滿足工程滲流穩(wěn)定的要求,但是采取一些工程措施是可以達(dá)到設(shè)計要求的。粉細(xì)砂內(nèi)摩擦角為30~左右,高于一般的粘I生土,關(guān)鍵是如何提高其黏聚力。國外通過一些工程措施,對砂土進(jìn)行改陛后,甚至可以作為心墻土石壩的防滲心墻。如德國拜恩州東北部弗爾茲河上的I號心墻壩,壩高31.6m,因弗爾茲壩區(qū)土料缺乏,心墻土料只能用基巖風(fēng)化而成的殘積粉砂。粉砂作為防滲體滲透系數(shù)就偏大,抗沖刷能力不強(qiáng),即使心墻所承受的水力梯度不大,心墻兩側(cè)也要設(shè)置較厚的反濾層。但因土料不足,心墻只能采用較薄的斷面,而且壩區(qū)附近反濾料也不足??傊捎趬螀^(qū)附近的天然土石料不能滿足壩體抗?jié)B要求,為加強(qiáng)心墻的防滲能力,而采用了水泥土心墻。 針對無粘陛土筑壩需要很緩的下游壩坡這一點(diǎn),國內(nèi)外也有許多專家對粉細(xì)砂土進(jìn)行改l生研究,上述的摻加水泥是一種方法,其他有摻加黏土、粉煤灰等。無論采用何種方法,都是彌補(bǔ)粉細(xì)砂料中粉粒組(0.075~O.O05mm)和易粒組(<1.00mm環(huán)足的問題,從而提高楊細(xì)砂的黏聚力?! ?0世紀(jì)80年代以來發(fā)展起來的土工合成材料應(yīng)用領(lǐng)域廣闊,特別是利用水工合成材料進(jìn)行土體加筋技術(shù)已在水利、公路、鐵路、港口等建筑工程上得到了廣泛應(yīng)用,歸納起來大致可分為支擋結(jié)構(gòu)、陡坡和軟基加筋三個方面。因此,可使用土工合成材料加筋粉細(xì)砂技術(shù)修筑土壩,或用土工合成材料進(jìn)行軟基處理。 2、平原水庫的特點(diǎn) 平原水庫是相對于山丘水庫而言的,其一般位于大江、大河下游沖擊平原地區(qū),如我國松嫩平原。這類地區(qū)地質(zhì)的普遍特 是表層為黏土或亞黏土,下部為砂土。由于這些地區(qū)距離海岸較勁,大部分為低洼易澇鹽堿地。因受地理位置、氣候、區(qū)域地質(zhì)等影響,平原水庫相對于山丘水庫有其獨(dú)特的特性?! ?.1圍壩軸線較長。平原水庫多為封閉多邊形,與山區(qū)水庫相比較,其圍壩軸線要長的多。 2.2地質(zhì)條件較差。平原地區(qū)一般為沖積或洪積地層,對平原水庫的建設(shè)而言,所處地理位置基本無選擇性。 2.3需水水頭較低??紤]水庫滲透穩(wěn)定、圍壩壩坡穩(wěn)定、抗震設(shè)防、壩后浸沒及庫內(nèi)蒸發(fā)等多方面因素,目前所建的平原水庫蓄水深度一般在5-15m。隨著設(shè)計手段,施工技術(shù)等的發(fā)展與提高,平原水庫的蓄水深度也逐漸加深?! ?.4筑壩土料較差。為盡量減少耕地占用,保護(hù)國土資源,平原水庫多建在荒坡、廢河道、鹽堿地等處,且筑壩土料多取自庫內(nèi),因此,筑壩土料條件較差,多為粉土、砂土、粉細(xì)砂、砂壤土或裂隙黏土等?! ?.5蒸發(fā)量較大。平原水庫蓄水深度較淺,水面積大,蒸發(fā)量較大?! ?、平原水庫防滲技術(shù)問題 水庫滲漏不僅直接影響到水庫的正常運(yùn)行,將嚴(yán)重的危及水庫土壩的安全。由于平原水庫位于江河下游沖積平原,表層為黏土或亞黏土,厚度較薄,下部為粘細(xì)砂,滲透較大,厚度較厚。因此,平原水庫易出現(xiàn)滲漏問題。解決平原水庫滲漏問題,必須采取工程措施。一般來說.平原水庫所處地區(qū),不透水地基埋深較深,如采用封閉防滲工程措施造價高、施工難度大。一個較為有效的措施是采用增加滲徑的方法,如采用高壓噴射灌漿、垂直鋪塑防滲、射水法地下連續(xù)墻等技術(shù)。 高壓噴射灌漿技術(shù)是20世紀(jì)80年代中期發(fā)展起來的一項(xiàng)地基處理技術(shù),它可以加固軟土地基,建造地下連續(xù)墻以達(dá)到防滲的目的。它是利用工程鉆機(jī)造孔,將高壓噴射灌漿管置于預(yù)計的地基加固深度、然后使?jié){管按設(shè)計要求凰慢上升或邊升邊轉(zhuǎn)。管下端的高壓水細(xì)流射流,對地下土層進(jìn)行切割。與此同時,預(yù)先配制好的漿液,由噴漿嘴噴出,使被擾動的漿體與漿液混合,凝聚固結(jié)。這種凝結(jié)的混合體被稱為固結(jié)體。每孔所噴射成的固結(jié)體的形狀,可以是板狀或圓柱狀。每個孔的固結(jié)體相交,便形成地下連續(xù)路。固結(jié)體的強(qiáng)度可達(dá)I-I 2MPa,是理想的承載體或防滲體。用高壓噴射灌漿技術(shù)適合在平原水庫地下滲流流速較低的情況,蓄水庫蓄水后,水庫滲流流速較大,用此方法進(jìn)行防滲加固施工,其難度較大。 垂直鋪塑技術(shù)主要是采用開溝造槽設(shè)備構(gòu)筑地下連續(xù)溝槽,將防滲土工膜垂直鋪入槽內(nèi)形成連續(xù)或封閉的防滲結(jié)構(gòu),用以防止地基及水工建筑物產(chǎn)生管涌等滲透破壞的一種施工技術(shù)。 因其具有應(yīng)用前景廣闊、防滲效果好、施工速度快、操作簡便易行、造價低廉等優(yōu) 。20世紀(jì)80年代末90年代初,我國部分省市對該技術(shù)在水利工程上的應(yīng)用都先后開展了一些研究,研制并開發(fā)出各種形式的開溝造槽設(shè)備,如鋸槽機(jī)、鏈條機(jī)、射水開槽機(jī)等,其工作方式有旋轉(zhuǎn)式、往復(fù)式和壓力式等。國內(nèi)許多平原水庫進(jìn)行了垂直鋪塑防滲工程。射水法建造地下連續(xù)墻技術(shù)是利用密集的高速水流將土石顆粒帶出地面,并依靠一個特制的成型造孔裝置將高速水射流沖擊地基土壤,將其破碎成為懸浮的土塊或顆粒后,依靠快速流動的水流將其帶出地面,同時,—個特制的成型造孔裝置將被高速水射流形成的不規(guī)則的孔洞切成所需要的形狀,在所切成的孔洞中灌人事先配制好的防滲材料,如此— 個個孔洞相互連接便成為連續(xù)地下防滲墻。
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