针对土工膜技术在徐州地区堤坝加固工程中的应用

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1、土工膜技术在徐州地区堤坝加固工程中的应用111白莉萍谢荣平訾剑华[摘要]通过土工膜防渗技术在徐州地区应用的工程实例，针对堤坝抢险加固段内有杂物的情况及对水闸防渗土质的要求，探讨该技术使用工况。[关键词]防渗土工膜堤坝加固适用性1.工程概况土工膜防渗技术是近年来发展起来的土工技术，在堤坝加固等工程中得到了普遍的应用。垂直铺膜技术是针对平原水库堤坝存在渗漏和渗透变形问题而发展起来的一项实用性很强的土工技术。土工膜防渗技术具有投资少，防渗效果好，施工较简单，工期短，适应变形能力强，耐久性满足工程要求，使用年限长等优点，

2、但它对地质条件有一定的要求，本文就该技术在中运河、郑集闸工程中的应用以及出现的问题及对策进行分析。2.工程实例12.1概况中运河窑湾镇堤防险工段位于新沂市窑湾镇西侧的中运河东堤上，工段长2.15km，设计桩号为0＋065～2＋810，堤身紧临城镇，堤身断面小，堤后地势低洼，且有水塘,历史上曾出现决口，堤身填土密实度差，窑湾中学段、航道站段和口西电灌站段在堤后堤基均有涌水－3现象。通过注水试验，堤身平均渗透系数均在A×10cm/s左右，这些堤段在中运河高水位时，极易产生堤基渗漏问题。2.2地质情况窑湾镇堤防段工程地

3、质资料见表1。表1窑湾镇段工程地质资料3层号土壤分类高程γd/(g/cm)eC/kPaφ/(°)渗透系数/(cm/s)-3①粉质粘土27～20.271.460.8818126.9×13-3②轻壤土20.2～14.81.500.8210191.1×10-4③粉砂、砂壤土14.8～13.01.500.785287.2×10-8⑤重粉质壤土▽13以下1.570.7337166.3×102.3渗流稳定分析根据地质情况及水位组合，选定3个标准断面，对大坝进行了渗流稳定分析，通过坝体及坝基的渗流量，按有限深透水地基上的均质土

4、坝计算，渗流计算成果见表2。从表2可以看出，窑湾中学段下游堤基出渗坡降大于堤基允许的出渗坡降，窑湾中学段、航道站段、口西电灌站段的下游堤坡出渗坡降大于堤坡允许出渗坡降，以上各段需要进行防渗处理。1徐州市水利建筑设计研究院。302表2窑湾镇险工段渗流计算成果表段名口西电灌站以北航道站段窑湾中学段代表断面CS4，0+400CS24，1+650CS40，2+4503-5-5-5渗流量/(m/sm)1.07×101.219×102.256×10出逸点高度a0/m0.170.140.41下游堤坡出渗点坡降0.240.37

5、0.32下游堤坡出渗段坡降0.350.480.54下游堤基出渗点坡降0.220.220.40下游堤坡允许出渗坡降0.320.270.31下游堤基允许出渗坡降0.390390.392.4防渗措施及实施根据各段土质和渗漏情况，结合堤身、堤基等现状，经技术经济分析比较认为：选择垂直铺膜的方法处理堤基渗漏问题，可有效地降低坝体内浸润线高度，防止堤基和堤坡的渗流破坏，同时对堤身内存在孔洞、裂缝的地方，采用充填灌浆的方法加以密实。垂直铺膜设计深度8.0～12.0m，伸入堤基下弱透水层0.5m(见图1)，同时也可以满足开槽机械

6、的要求。2.4.1聚乙烯塑料2聚乙烯塑料的物理特性为：单位面积重量G=200g/m；厚度δ=0.2mm；抗渗系数>A-12×10cm/s。力学特性为：抗拉强度>0.1kN/5cm；抗撕裂强度>0.08kN；伸长率>30%；抗渗强度>100kPa。2.4.2施工工序施工采用往复式开槽机施工，工序为：清理堤顶—开沟造槽—垂直铺膜—槽壁防护—沟槽回填。施工中开沟造槽及铺膜是关键的工序，如果沟槽不能造成，则塑膜就无法铺设。开沟造槽的宽度为0.25～0.26m，槽深8～10.5m，开槽过程中，要采取相应的固壁措施，避免出现

7、塌槽及槽两侧开裂的现象，同时保证聚乙烯膜按设计要求连接成形，在铺设过程中垂直下沉，不变形，不撕裂，满足设计深度要求。2.4.3存在问题及对策施工过程中，因几个工段大都处于原决口段，堤身内填土不均匀，密实度差，堤身内存303在孔洞，开槽过程中，由于注水导致土体湿化变形较大，在施工过程中出现了几次堤顶塌陷，最严重的窑湾中学决口段，堤顶塌陷达0.5～1.0m，沿堤身轴线方向长达30～40m，沟槽无法成形，铺膜难以进行。对于无法施工地段，铺膜跨越塌槽段，重新开槽施工，对塌槽段采用高压定喷的方法与铺膜搭接，以形成连续的防渗

8、帷幕，两侧堤身采用充填灌浆进行加固密实，施工完成后，经注水试验检查，其指标均达到设计要求。3.工程实例23.1概况中运河运河镇堤防险工段位于邳州市运河镇西侧的中运河东堤上，工段长1.28km，设计桩号为1+250～3+000，运河镇堤防历史上曾有过两次严重的决口，后经抢险封闭。汛期中运河高水位时堤后有冒水现象，在钻探过程中，也发现漏水现象，说明筑堤时碾压质量差，特别是决口