复合土工膜在王甫洲土石坝工程中的应用

《复合土工膜在王甫洲土石坝工程中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、复合土工膜在王甫洲土石坝工程中的应用111翁建良陈靖甫徐静[摘要]王甫洲水利枢纽土石坝包括主河床土石坝、谷城土石坝和老河道围堤，长约19km，最大坝高13m。砂砾石填筑坝体，地基为中细砂和砂砾石层。在围堤采用PE复合土工膜斜墙和水平2铺盖防渗，主河床土石坝采用PVC复合土工膜心墙防渗，土工合成材料总用量达138万m。本文介绍了土工膜材料选择，铺设方法，接头型式等。[关键词]王甫洲工程土石坝土工合成材料应用王甫洲水利枢纽主要建筑物有土石坝、泄水闸、电站厂房、混凝土重力坝和船闸等。挡水前沿长约19km，其中

2、主河床土石坝长1251.51m，右岸谷城土石坝长3701m，左岸老河道两岸围堤长12627.64m，土石坝最大坝高13m。土石坝利用当地丰富的砂砾石填筑坝体，用土工合成材料作为防渗材料和排水滤层料。如老河道围堤采用聚乙烯复合土工膜作为斜墙和水2平铺盖防渗材料，用量达107万m。主河床土石坝采用聚氯乙烯复合土工膜作为心墙防渗材2料，用量3万m。利用非织造土工布作排水滤层有老河道围堤排水沟和右岸谷城土石坝排水2沟，用量18万m。此外，在土石坝混凝土护坡采用非织造土工布作为混凝土块间分缝的垫缝22材料，共计应

3、用土工布10万m。王甫洲工程土工合成材料总用量达138万m，列国内土石坝工程前茅。国家经贸委，建设部和水利部分别将王甫洲工程列为全国和水利系统土工合成材料应用示范工程之一。1.老河道围堤防渗设计1.1老河道围堤概况老河道围堤位于汉江老河道两侧高漫滩上，地面高程82～87m，最大坝高10m，一般6～8m。左岸围堤长6184.84m，右岸围堤长6442.80m，左岸下游与电站厂房连接，上游与老河口市防护堤连接，右岸下游与船闸连接，上游与泄水闸连接。高漫滩上部为厚2～7m的中细砂-2-2层，渗透系数(6～7.

4、1)×10cm/s，下伏厚5～7m砂砾石层，渗透系数为3.4×10cm/s，再下部为粘土岩。由于老河道漫滩和汉江干流河漫滩有大量的砂砾石料和中细砂料，3且泄水闸、船闸和厂房基坑开挖砂砾石料有500多万m，围堤采用土工膜斜墙砂壳坝型，可利用基坑开挖的砂砾石料直接上坝填筑，不足部分就近开采。坝体断面上游坡为1:2.75，下游坡为1:2.5，下游坡中部设10m宽压重平台，坡脚设排水沟。中细砂地基采用土工膜水平铺盖防渗，水平铺盖长度按10倍水头计算，长度30～105m，22采用一布一膜，坝体斜墙采用二布一膜防渗

5、，土工膜总计107万m，其中斜墙为30万m，铺盖2为77万m。围堤复合土工膜斜墙和水平铺盖结构形式见图1。1.2复合土工膜类型选择1长江水利委员会勘测设计研究院。291图1围堤结构图常用土工膜有聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE)两种，初步设计时选用聚氯乙烯膜，当时考虑聚氯乙烯膜可以粘接，又能热焊，并且造价低一些。但近些年来由于聚乙烯膜可以用焊接机焊接，操作比较方便，接缝质量较有保证，加上工厂生产的聚乙烯膜幅宽比聚氯乙烯膜宽，可以减少接缝；聚乙烯膜在性能上伸长率比聚氯乙烯膜大，均匀性也好些；同时随聚乙烯膜

6、的广泛应用和产量大增，其造价也低于聚氯乙烯膜。因此在对不同类型和不同规格的复合土工膜进行试验研究和技术经济比较后，确定采用聚乙烯膜。土工膜的厚度根据规范和国内外已有工程经验采用0.5mm，复合土工膜是利用土工布加筋复合而成，其作用可以提高强度，防止土工膜在施工中顶破或损坏，并有提高摩擦系数，增加斜墙稳定性和起到排水透气等作用。设计采用一布一膜规格为200g／0.5mm，二布一膜规格为200g／0.5mm／200g。土工布为涤纶短纤无纺布，幅宽均为4m。为研究不同厂家所生产的不同类型复合土工膜和不同类型纤

7、维布的特性，对复合土工膜主要性能进行了试验，其成果如表1，复合土工膜的主要设计控制指标如表2。表1复合土工膜性能试验成果表厂家应城无纺布厂济南塑料二厂湘维益阳无纺布厂常熟神霜膜材料PEPEPEPEPEPEPEPVCPVC二布一布二布一布一布二布一布二布一布规格一膜一膜一膜一膜一膜一膜一膜一膜一膜2质量/(g/m)540220498264159331272446271膜厚/mm0.560.50.510.470.610.50.530.960.53拉伸强度径向28.511.12213.913.231.715.

8、321.814.5/(kN/m)纬向14.67.818.613.811.629.911.123.614.1撕裂强度径向772383628472435806419623361/N纬向555356576431396732428659372GBR顶破/N388224673781242925706045335946662417落锥孔径/mm9.614.112.413.214.59.4132.3141.3复合土工膜连接方式复合土工膜连接采用膜焊布缝方