采用土工膜防渗的碾压式土石坝设计与施工.docx

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1、子曰：学而时习之，不亦说（We）乎。（出自孔子论语）注解：孔子说：学过的东西，能够经常温习它、应用它，不是一件非常快乐的事情吗？采用土工膜防渗的碾压式土石坝设计与施工-碾压式土石坝有三种防渗形式：1均质坝；2土质防渗体分区坝；3非土质防渗体分区坝。无论采用何种防渗形式,都必须经过方案比选确定。方案比选考虑下述因素:1坝址区河势地形、地质条件；2筑坝材料的种类、性质、数量、位置和运输条件；3施工条件；4坝的高低；5枢纽布置；6运行条件；7经济比较。二土工膜防渗体设计的规范依据1水库大坝加固设计导则争求意见稿水库大坝加固设计导则争求意见稿4.3坝体加固中：4.3.2土质防渗体坝体渗漏时可采用混凝土

2、防渗墙、高压喷射灌浆、充填灌浆、土工膜及增设反滤排水体等措施防渗加固，加固措施和分为应根据坝型、坝高、坝体填筑材料及其他有关因素，经技术经济综合比较后确定。水库大坝加固设计导则争求意见稿第4.3.2条第4点：4高度不大于30m的均质坝及黏土斜墙坝坝体渗漏时，可采用土工膜防渗；工膜的类型、材质及厚度的选择应按水头、填料、垫层条件、工作环境和铺设部位等确定水库大坝加固设计导则争求意见稿第4.4.3条第2点：2坝基相对不透水层埋藏较深或实施垂直防渗难度大且具备水平防渗条件时，可采用黏土铺盖、混凝土铺盖、复合土工膜等水平防渗；水库大坝加固设计导则争求意见稿编写说明第4.3.2条第4点：4坝体上游铺设土

3、工膜或复合土工膜进行防渗加固，可参照GB/T50290士工合成材料应用技术规范的有关规定执行。2小型病险水库除险加固初步设计指导意见5.4.1土石坝防渗处理应符合以下要求：第3点3坝体下游局部渗漏可根据不同坝型，采取上游局部开槽铺粘性土或土工膜封堵、下游局部导渗和反滤贴坡加固等一种或综合措施；大范围渗漏和较大集中渗漏的处理，应结合不同坝型、坝高及下游情况，保证质量、安全可靠及经济可行的原则，对粘土斜墙、铺设土工膜、搅拌桩、冲抓套井粘土回填、防渗墙以及加设下游反滤排水体等可能方案进行技术经济比选，选定经济合理的防渗处理型式。3碾压式土石坝设计规范S1274-20233.3.53级低坝可采用复合土

4、工膜防渗体坝。2级低坝和3级及其以下中坝采用土工膜防渗体时，应经专门论证。该条编写说明：3.3.5用复合土工膜作防渗体已经多年，但多用于病险坝除险加固，单独采用复合土工膜的新建坝相对较少。统计的49座大坝，用于新建大坝防渗体仅为19项，其中中坝7座，低坝12座，其余主要用于后期除险加固和修复，也有用于围堰或铺盖防渗。早期采用土工膜防渗体的有：广西田村坝，高48m；浙江小岭头坝，高36m；浙江源口坝高26m；吉林白河301坝.高31.3m；江西钟吕坝，高51m。平原水库和注入式水库，大坝与库盆同时需要防渗时，为便于相结合组成完整的防渗体系，也采用复合土工膜。4小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范

5、S1189-2013(1)第5.1.18条规定：“在缺乏土质防渗材料的地区，可采用混凝土、沥青混凝土或土工膜等非土质材料做坝的防渗体”O(2)第5.1.21条规定：“土石坝防渗土工膜和反滤排水土工织物应满足与工程要求相适应的物理力学特性、水力特性和耐久性，依据水利水电工程土工合成材料应用技术规范S1/T22598选定”。（3）第6.5.4条规定：“土工膜防渗体应在其上、下分别设置保护层和支持层。保护层分面层和垫层。保护层应能保护土工膜不受紫外线辐射。支持层应使土工膜受力均匀，免受局部集中应力的破坏”。（4）第6.5.5条规定：“防渗土工膜应与坝基、岸坡或其他相接的混凝土建筑物形成封闭的防渗系统

6、。周边缝的处理及其结构尺寸应能满足渗透比降和变形要求”O5土工合成材料应用技术规范GB/T5029020145.1.5下列工程可采用土工合成材料防渗：1 土石坝、堆石坝、砌石坝、碾压混凝土坝及混凝土坝等防渗；2堤坝前水平防渗铺盖，地基垂直防渗墙；3尾矿坝、污水库坝身及库区防渗三土工膜防渗体设计1土工合成材料应用技术规范GB/T5029020145.3.1 土石坝的防渗设计应符合下列规定：1 土工膜类型：材质及厚度的选择应按水头、填料、垫层条件和铺设部位等确定；2 土工膜用于1级、2级建筑物和高坝时应通过专门论证。膜厚度应按堤坝的重要性和级别采用。1级、2级建筑物土工膜厚度不应小于0.5mm,高

7、水头或重要工程应适当加厚；3级及以下的工程不应小于0.3mm；3 防渗结构应确保其稳定性，可采取膜面加糙，按台阶形、锯齿形或折皱形铺设等方法提高其稳定性；4 斜墙、心墙等用防渗材料应与坝基和岸坡防渗设施紧密连接，形成完整的封闭系统；5 蓄水池、库底等大面积水下铺设时，防渗膜膜下应设置排水与排气措施。四土工膜防渗体施工1土石坝施工组织设计规范S164820138.4.1土工膜的分缝分块长度应根据工程施工条件确定，宜减少分缝长度及数量。8.4.2土工膜连接应采用膜焊布缝的方式，使其搭接对齐、平整。8.4.3土工膜连接面要求张弛适度，自然平顺，确保膜与织物联合受力，土工膜与垫层料结合面之间应吻合平整

8、。8.4.4土工膜在完成铺设后，应及时喷洒水泥浆或回填防护层。8. 4.5土工膜心墙宜采用“之”字形布置。土工膜铺筑进度应与坝体填筑进度相适应。9. 4.6施工机械不宜跨越土工膜。2碾压式土石坝施工规范D1/T5129201310. 4.3土工膜防渗的施工应按照土工合成材料应用技术规范GB502902014的有关规定执行，并应符合以下要求：（1）工膜物理力学特性、变形性能及渗透系数应符合设计要求，宜选用聚乙烯土工膜（2）工膜的连接应采用焊接或黏结方式，宜选用自动爬行式焊接机焊接。（3）应选择符合设计要求黏结剂，黏结剂强度应由试验测定，黏结缝的宽度不应小于IOOmm,应进行黏结质量检查，已黏结好

9、土工膜应予保护、防止受损。（4） 土工膜防渗斜墙铺设前，基础垫层应用斜坡振动碾将坡面碾压密实、平整，不得有突出尖角块石。（5） 土工膜防渗斜墙现场铺设应从坝面自上而下翻滚，人工拖拉平顺，松紧适度。（6） 土工膜防渗斜墙铺设后，应及时喷射水泥砂浆或回填防护层。（7） 土工膜施工速度应与坝体填筑速度相适应：土工膜防渗心墙宜采用“之”字形布置，折皱高度应与两侧垫层料填筑厚度相同。（8） 土工膜防渗心墙两侧回填材料的粒径、级配、密实度及土工膜接触面上孔隙尺寸应符合设计要求。（9） 土工膜防渗心墙与两侧垫层料接触，在土土膜铺设前，垫层料边坡应人工配合机械修整，并用平板振动器振平，不得有尖角块石与其接触。

10、（10） 应采取工程措施确保施工机械跨越土工膜时不使其受损。（11） 土工膜与地基、岸坡的连接及伸缩节的结构型式应符合设计要求。（12）土工膜不应长时间曝晒，如有破损及时修复。3防渗土工膜施工可参照D1T57432016水电水利工程土工合成材料施工规范执行。五土工膜材料选择1 土石堤、坝防渗土工膜宜选用“聚乙烯（PE）土工膜”。2 土石堤、坝防渗土工膜厚度不应小于0.5mm。对于重要工程应适当加厚。3 PE土工膜物理力学性能指标应符合下列要求：密度（Q）不应低于900kgm3;破坏拉应力（T）不应低于12MPa;断裂伸长率（）不应低于300%；弹性模量（E）在5C不应低于70MPa；抗冻性（脆

11、性温度）不应低于-60；联接强度应大于母材强度；撕裂强度应大于或等于40Nmm;抗渗强度应在1.05MPa水压下48h不渗水；渗透系数应小于1011cmso六如果采用土工膜结构，设计者必看土工合成材料应用技术规范GB502902014；水利水电工程土工合成材料应用技术规范S1/T22598；聚乙烯（PE）土工膜防渗工程技术规范S1/T23198这三部规范，因为我在采用土工膜防渗的碾压式土石坝设计与施工一文说的方法，只是土工膜设计与施工的概略，引个路子，真正设计时必须按上述三部规范作。举例说明：（1）防渗铺盖设计:土工膜的厚度应根据作用水头确定，对中水头坝，要求厚度一般为0.5mmO.6mm。铺盖的合理长度，一般为作用水头的56倍。（2） PE土工膜与刚性结构联接设计：与混凝土联接，嵌入长度应大于或等于0.8m；与土联接，嵌入土内50100cm及夯实，并不得渗水或被拔出；PE土工膜顶部应予嵌固。（3）基底、阴阳角等转角处，不得用尖角转，修园半径应不小于50cm。等等很多结构设计和施工都是我们不知道的，一定要老老实实地虚心遵照规范作。2023年9月15日谢谢!