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1、工程技术水利规划设计年第4期复合土工膜土石坝的设计和计算顾淦臣(河海大学南京4【摘要l本文对较缓坝坡和较陡坝坡铺设复合土工膜防渗的结构布置型式建议了不同的方案。对复合土工膜水平铺盖的结构布。指出了几种不正确的结构布置型式。提出了确定复合置型式以及设置排气排水的逆止阀作了建议土工膜厚度的解析法和数值计算法。对铺设在坝坡上的复合土工膜及胶粘在坝坡上的复合土工膜的抗滑稳定计算方法作了论述。【关链词】复合土工膜水平铺盖逆止阀薄膜理论有限元法曲线交会法粘结力抗滑稳定,。其表面用块石护坡或顶制混凝土板护坡见
2、图1这类坝多是砂卵石或砂质坝体。只要用推土机把坡面工程结构布置,推平然后用斜坡振动碾或平碾压实坡面形成为整砂、、,。卵石坝堆石坝砌石坝都可以用复合土工平层上面就可以铺复合土工膜其趾部开挖地基膜防渗。这些坝的边坡,可以按坝的土石料特性作砂卵石至基岩,浇筑混凝土趾板。把复合土工膜端,稳定计算确定不取决于复合土工膜与土石料之间部的土工织物剥掉(订货时可要求10一1c5m光膜。摩擦系数的大小有的人认为复合土工膜铺在坝的边)光膜浇在混凝土趾板内。顶部也将光膜浇在混,,上游面因复合土工膜与土石料之间摩擦系数
3、较小凝土防浪墙的底板内。,。,必需平缓的坝坡才能稳定从而增大了坝的工程量另一种是坝坡较陡复合土工膜在斜坡上靠摩这种概念是不正确的。应该采用工程措施,解决复擦力不能维持稳定,要增加粘结力才行。这就需要,。合土工膜的稳定问题例如上游堆石面浇筑薄层混用胶粘剂把复合上工膜胶粘在坝坡的固坡层上对,,。凝土用沥青或胶粘剂将复合土工膜粘贴在混凝土于不同的坝坡可以选择不同的固坡层和胶粘剂例面上。则边坡很陡的干砌石坝或堆石坝都可以用复如堆石坝的坡面可用碎石找平,再用斜坡振动碾压。下面描述三种主要的结构布置型式。。
4、。合土工膜防渗实然后浇筑c6m厚无砂混凝土在铺设复合土工1.1上游坡复合土工膜防渗膜之前,刷乳化沥青或热沥青,立即将复合土工膜,:,,。有两种不同情况采用两种不同的结构布置一铺上并在其上压载砂袋使之牢固粘合砌石钡,,,是坝坡较平缓复合土工膜靠摩擦力就能稳定结的坝面可用混凝土找平然后用强力胶粘剂将复合。,,构布置相当简单只要整平坝坡面铺复合土工膜土工膜胶粘在混凝土面上。更陡的坝坡,可用锚杆图1平缓坝坡铺复合土工膜防渗的结构布呈l一整平层;2一;3一垫层;4一复合土工膜块石护坡或预制混凝土板护坡5一
5、混凝土趾板;6一防浪墙;7一砂质坝或砂卵石坝;8一砂卵石地基;9一岩基工程技术水利规划设计000年第4期将复合土工膜锚入坝体。锚杆穿过复合土工膜处,可铺盖前端埋置在固定槽中,槽内填筑砂卵石。使用胶粘剂填补密实。。,前端不漂浮移动铺盖面上填压砂卵石的厚度需,:,复合土工膜上面的护坡如果采用预制混凝土用下述方法计算确定在水库水位降落时复合土,,板可用乳化沥青或热沥青将预制混凝土板粘结在工膜下面的渗透水向前端和末端排出需要相当时。,复合土工膜上如采用现浇混凝土板护坡其水泥,。间才能逐渐排出所以膜下的水
6、压力消散很慢而,,砂浆会渗入复合土工膜的土工织物中能牢固粘结水库水位降落较快。以致膜下的水压力大于膜上的ZZ。粘结力可达20OkN/m一250kN/m在复合土工膜,,水压力会使复合土工膜被顶托漂起尤其是铺盖。上喷混凝土也是一种可取的护坡方案喷混凝土的,。中部上托水压力远远大于膜上面的水压力应该,,,厚度对于高坝宜达到2c0m对于低坝可采用,计算在水库水位下降的过程中铺盖下各点的顶托Ie。。Om压力过程按照铺盖底部与顶部水压力差的最大值图2是堆石坝上游坡用复合土工膜防渗的坝断计算确定复合土工膜上应
7、该压填砂卵石的厚度。这。面和细部图示例样算出的砂卵石厚度可能很厚。为了减小所填砂卵,,石厚度可在复合土工膜某些部位装置逆止阀当底部水压力大时,逆止阀向上排水。当顶部水压力,,。大时逆止阀闭合不会向下漏水在水库初蓄水,时原来干燥的库床砂砾石孔隙中气体会因水渗入而向上排出,会顶托复合土工膜使之漂浮,所以也需要逆止阀排气。为此,设置逆止阀是必需的。,概括地说根据水库水位降落的过程线和铺盖设置逆止阀的位置和数量,分时段计算铺盖下渗透图2较陡坝坡胶粘复合土工膜防渗的结构布置一例。1一;2一;3一压力的分布
8、求同时段铺盖下水压力和铺盖上水压堆石找平碾压后浇c6m厚无砂混凝土胶粘剂复合,;生一;5一;6一;7一力的差值按各部位各时段差值的最大值计算铺盖土工膜胶粘剂预制混凝土板混凝土趾板防;;;(J。浪墙8一堆石坝体9一砂卵石地基l一基岩上各部位填压砂卵石的厚度.坝坡面复合土工膜结构布置与11相同,当坝1.2复合土工膜铺盖和上游坡面防渗坡平缓,采用图1布置型式当坝坡较陡,采用图,当透水地层很厚开挖到岩基建造混凝土趾板2。布置型式,工程量太大时可采用复合土工膜水平铺盖与坝坡。复合土工膜铺盖和坝坡防渗结构布
