不透水土工膜在處理不良地質路基中的實踐研究

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 摘要:不透水土工膜在處理不良地質路基中的應用十分廣泛,本文基於低液限粉土段落和鹽漬土段落兩種段落對不透水土工膜的應用加以闡述,並對其在施工過程中的要點進行總結。

不透水土工膜在處理不良地質路基中的實踐研究

關鍵詞:不透水土工膜;地質;路基;實踐

隨着我國社會經濟的快速發展,我國的基礎設施逐漸完善,大部分城市開始興建地下工程――地鐵,水利水電工程作爲惠民工程也在熱火朝天的建設當中,在建設這些工程項目的時候,往往會應用到不透水土工膜,作爲一種防滲材料,不透水土工膜在實際工程項目施工中的使用率越來越高,其作用越加突出,特別是在不良地質路基的使用中,更能充分體現不透水土工膜的利用價值。

一、土工膜概述

土工膜是一種塑料薄膜和無紡布覆合而成的防滲材料,由於土工膜延伸性強,使用壽命長,耐腐蝕、耐高溫與嚴寒,因此,土工膜在處理不良地質路基中的應用十分廣泛。塑料具有不透水的特性,能夠適應不良地質路基的形狀,無紡布成形後,具有相當高的延伸性和抗拉強度,二者在結合之後,薄膜的抗拉強度和抗穿刺能力得到了彌補,加之無紡布本身粗糙,因此增加了接觸面的摩擦係數,有利於不良地質路基的穩定,同時能夠避免化學元素的腐蝕。土工膜在實際生活中的應用也十分普遍,如公路的基礎加固,水庫堤壩的防水防滲,高爾夫球場的水塘底,土工膜都在發揮着不可小覷的作用。

二、項目工程案例――以王甫洲水利樞紐工程爲例

位於湖北省老河口市的王甫洲水利樞紐,是漢江干流16個梯級開發中的第10個梯級,該水利樞紐以發電爲主,兼顧灌溉、養殖、旅遊等綜合項目。王甫洲工程採用砂礫料作爲圍堤,1 ~ 2 a 後對斜牆防滲複合土工膜進行鋪設,圍堤變形工作基本完成,防滲土工膜受堤體的變形影響較小。爲了對斷面進行觀測,共放置了30支應變計,圖1爲圍堤右岸1 + 624 . 0m 斷面的3 支應變計(ST - 1、ST - 3、ST - 5)縱向應變計實測過程線。從3 支應變計測值過程可以看出,複合土工膜有3 個明顯的變化時段:① 填蓋中細砂保護層期間,其應變值上升約爲1 .7% ~ 2 . 3%;② 混凝土保護層澆築完成時,應變值上升約0 . 5%;③ 水庫蓄水初期應變值上升約0 . 07% ~0 .13%。在這3 個時段之間出現兩個應變相對穩定的`階段;在整個測值過程中,各組應變計的測值變化雖略有差別,但其變化規律基本一致。

在此之前,我國將不透水土工膜運用到工程項目的實例非常多,但是對不透水土工膜的變形監測缺乏監督,大多屬於試驗性質工程,爲此,王甫洲水利樞紐工程在不改變以老河道作爲兩岸圍堤時,爲監測防滲複合土工膜在施工過程中和水庫蓄水初期受力變形情況,組織專門技術人員對不透水土工膜的應變監測進行了深入研究,選擇左岸0 + 293 .0 m 和右岸1 + 624 .0 m 處作爲典型觀測斷面,作爲監測不透水土工膜的檢測對象,在該檢測斷面一共佈設30 支土工膜應變計,以此保證檢測數據的全面性,其中左岸共佈設了18支土工膜應變計在0 + 293 . 0 m 處,用於監測縱向應變的有12支,用於檢測橫向應變的應變計爲6支;右岸共佈設了12支應變計在1 + 624 .0 m 處,用於監測縱向應變的有8支,用於檢測橫向應變的應變計爲4支,所謂縱向檢測就是順坡向檢測,橫向檢測即順水流向檢測。與此同時,爲了監測土體空隙中隨地下水位上升而被擠出的空氣、鋪設複合土工膜時被鎖閉的氣囊以及土工膜漏水使下層土體中可能引起的化學作用而產生的氣體對土工膜的頂託力,在兩個斷面附近共佈設6支氣壓傳感器,該工程的檢測中鋪設不透水土工膜一直持續到整個工程的蓄水試運行,在整個檢測過程中,儀器的工作狀態正常,沒有出現任何問題,在此方面取得了矚目的成績。

三、針對不良地質路基的處理――以湖北福銀高速爲例

1、低液限粉土段落的路基處理

粉土區別於粘性土和砂土,其粉粒含量相對較多,粘粒和粗粒含量非常少。在該高等級公路特殊路段施工過程中,對於低液限粉土採用的處理方案是:在路基施工位置距離路面頂標高12m位置處,在經過精細整修,橫坡爲3%的路拱,在這個斷面上鋪設不透水土工膜,除此之外,爲了防止地表水下滲以及大量農田灌溉用水對斷面造成破壞,在此基礎上,在路基的坡角處按照1:1的比例向外挖出1.5m的深度,然後在挖出的這個深度上,豎向覆蓋不透水土工膜,與路基橫斷面的不透水土工膜進行連接,形成了半封閉的防水體系,不僅能夠防止地表水的侵入,還能防止農田灌溉用水的滲透。

2、鹽漬土段落的路基處理

鹽漬土是土壤不同程度的鹽鹼化土壤的總稱,福銀高速某路段存在着大量的鹽漬土壤,鹽漬土壤影響着路基的穩定性,因此,必須對鹽漬土壤採取科學合理的處理,才能保質路基的穩定性。在該路段施工時,採取的處理方法是:原設計採用透水性土工布+40cm礫土隔斷層,這種方法存在着一定的弊端,經過多次探討後,決定採用鋪設不透水土工膜的方法進行施工。在路基施工位置到路面頂高位置1.2m處,在經過精細整修,橫坡爲3%的路拱,鋪設同路基一樣寬度的不透水土工膜。

四、不透水土工膜在處理不良地質路基的施工方法

1、施工準備

在進行不透水土工膜鋪設時,要對需要施工的路面進行清理和平整,不透水土工膜對於施工面的要求較爲嚴格,對於需要鋪設不透水土工膜的路基,應進行精細平整,對於局部無法進行精細平整的路基,要通過補撒細料的方式進行平整,要清除所有的尖銳石塊,路基進行補平之後,要對路勁進行壓實,保證橫坡度、表面質量滿足施工要求,經過相關施工人員,對鋪設進行驗收,驗收合格後,方可進行不透水土工膜的鋪設工作。

2、不透水土工膜的鋪設

大部分不透水土工膜鋪設工程採用的是寬幅爲6m的不透水土工膜,寬幅6m的不透水土工膜較其它土工膜相比,施工較爲方便,拼接質量也得得到一定的保障。在鋪設過程中,由路基中間線向路基兩側展開鋪設,先鋪的不透水土工膜一定要在後鋪的不透水土工膜之上,要按照順序依次進行鋪設,鋪設時一定要保證不透水土工膜的平整,如果不透水土工膜鋪設不能達到平整的標準,對該公路特殊路段頂防滲會產生較大的影響。

在鋪設不透水土工膜之前,要對需要鋪設不透水土工膜的路基進行均勻灑水,保證路基土壤的溼潤,灑水要適量,灑水過多或過少,都會對不透水土工膜的鋪設質量產生影響,從而影響到該公路特殊路段的整個鋪設工作。鋪設工作應選擇在乾燥晴朗的天氣中進行,不透水土工膜鋪設人員要穿膠底布鞋,嚴禁穿跟鞋或者釘鞋,以免不透水土工膜被踩壞或者刮壞,避免將不透水土工膜放在烈日下曝曬,經過曝曬的不透水土工膜的質量會受到影響,縮短不透水土工膜的使用壽命,甚至造成不透水土工膜的浪費,在鋪設過程中,要保證不透水土工膜平整,避免對其進行用力拉伸,切記也不可使其產生褶皺。

3、不透水土工膜的拼接

在施工過程中,往往需要對不透水土工膜進行拼接,在拼接時應注意以下幾點:首先,必須採用專業的不透水土工膜熱和焊接機進行焊接,焊接溫度保持在200攝氏度以上,只有200攝氏度以上的溫度,才能保證不透水土工膜的拼接質量。其次,不透水土工膜的焊接質量直接影響到路基的施工質量,爲了保證高質量的不透水土工膜拼接,在進行拼接時,需要生產廠商對施工部門提供技術支持,派技術人員到施工現場進行拼接指導。第三,爲了保證不透水土工膜的質量,不透水土工膜鋪設的一個段落最好控制在250m~300m之間。第四,在鋪設過程中,不透水土工膜難免出現損壞現象,應該做好強力萬能膠的準備工作,保證不透水土工膜損壞時,能夠及時修補。

五、不透水土工膜施工過程要點總結

首先,在選擇不透水土工膜時,要對生產不透水土工膜廠家的土工膜進行各項技術指標的抽樣檢測,檢測合格後,方可使用。第二,對於施工項目的地形以及土壤情況等進行綜合分析,結合工程項目的實際需求和情況,向生產廠商進行詳細諮詢,確保施工方案的科學性、合理性,在施工過程中,要明確施工的重點,對施工重點進行監督,保證不透水土工膜的正確鋪設。第三,在對不透水土工膜進行拼接前,要與生產廠商進行溝通,安排技術工人到施工現場進行指導。第四,焊接完成後,要對焊接的不透水土工膜進行嚴格檢查,焊接是否有漏洞,鋪設過程中是否有褶皺或者緊繃狀況。第五,施工要在乾燥晴朗的白天進行,不能選擇下雨或者晚上進行,以免由於天氣原因對鋪設質量造成影響。不透水土工膜鋪設的一個段落最好控制在250m~300m之間。第六,完成整個鋪設工作後,對不透水土工膜進行抽樣檢測,確保鋪設環節不出現任何問題。

結語:

從本文的分析中可以看出,目前不透水土工膜的應用領域非常廣泛,對於鋪設不透水土工膜施工要求越來越高,只有做好不透水土工膜的質量檢測、前期準備工作以及施工中拼接工作,才能保證工程質量。

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