大型水池土工膜防渗设计方法探讨

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1、维普资讯http://www.cqvip.com水，量、学t海擞厂《华东水电技术》1998年第2期大型水池土工膜防渗设计方法探讨似f卜，r俞亚南屠毓敏林伶利(浙江大学土木工程学幕杭州310027)摘要在太型储液池构筑枷中采用土工膜防渗是一种经济、合理、可行的技术措施。与其他防渗形式的建筑物相比，土工膜防渗建筑枷的抗浮稳定问题显得突出。土工膜防渗太型储液池如采用传统的抗浮措施，不仅设计、施工困难，而且费用昂贵。因此，寻求一种便于施工，投资少的合理的抗浮措施，是土工膜防渗技术应用的关键。本文结合莱热电厂12万m。的备用水池的工程设计，通过对土工膜防渗方案的比较，提出了一种

2、浮力可控水池的{t计方法。睫2．1防渗设计1工程概况混耀土防渗以水泥浆作为固化剂的垂直防渗墙防渗某热电厂拟修建一座备用水池，水池容方案(如高压喷射浆法)是工程中经常采用量12万m。。水池所处场地地势低洼，地形凹的，这种常规防渗措施不仅对施工方法、地凸不平，池塘密布，地表水系极为发育，地下水侵蚀性等方面要求较高，而且投资大、施质条件十分复杂，场地上部土层富水，透水工工期长，防渗效果(渗透系数约为10～性好，与相邻江畔水互为补排。地基上部主10cm／s)不如土工膜防渗(渗透系数约为10～10-12cm／s)效果好，在结构上还存在要由粉土、砂及饱和软土组成，下部由粘性土、砂

3、土及碎石类土组成，土性变化较大，水防渗墙绕渗等同题。±工胰防渗池部分池底将建筑在透水性较大的粉砂层地1)垂直错膜防渗将土工膜垂直插入基上。考虑到该备用水池容量太，抗渗要求地下，以截断粉砂层的水平向渗水通道，形高，经过技术经侪论证，采用土工膜防渗较为合理。作为备用水池，正常使用率低，仅土工腱在每年威潮时启用，这样水池将由于放空或面蓄水减少而可能产生整体或局部的上浮失稳破坏。因而，合理的选择防渗方案和采取有耪砂效的抗浮措施是该工程设计的关键。2防渗设计方案的选择圈1垂直铺膜防誊维普资讯http://www.cqvip.com成一环形的垂直防渗帷幕见图1。该方案需期建筑对防

4、渗膜有一定的影响。但这种方案要专门的施工设备和较高的工艺，防渗效果解决了土工膜边坡抗滑稳定的问题，有利于不如水平铺膜好，而且工程量较大，施工工土工膜的整体抗浮稳定和挡墙的整体稳定。期长，因而不适于该工程要求。为减少挡墙后的挖方量和减少挡墙后期2)水平铺膜防渗将土工膜铺设在开施工对膜的保护措施，可改用图3(b)的膜挖衬砌成型的水池池壁和池底上，形成完整外挡墙方案，但该方案将增加池壁膜的防护封闭的膜防渗系统。然后在膜上覆盖一定厚措施费用，同时给施工工艺带来了更高的要度的保护层见如图2。该方法施工简单，防渗求。_效果好，质量容易控制。只要解决土工膜的抗浮稳定这一关键问题，该

5、方案为本工程的最佳方案之一。在此基础上，进一步提出下列两种方案进行比较选择。土工膜图3(b)防渗膜外挡墙设计构造②护坡式池壁结构方案该方案设计构造见图4。水池施工开挖圉2水平铺膜防渗形成自然边坡，充分利用地基土本身自稳坡度，取消重力式挡土墙结构，代之以护坡式池壁结构。这样更有利于土工膜的施工铺设，减少不必要的基坑开挖和回填，同时改善土工膜的受力性状。该方案防渗系统占地面积小，不会因水池周围修建后期建筑而对土工膜造成一定的影响或破坏。为保证在相当占地面积情况下蓄水量不变，本方案须比上述方案加深开挖0．5m(若池底标高保持不变，则蓄水量为11．35万m。)，这样增加了一定

6、的开挖工作量，又对膜的整体抗浮提出了更图3(a)防渗膜内挡墙设计构造高的要求2．2经济效盏比较①防渗膜内挡墙设计方案从上述设计方案比较可知，土工膜防渗该方案设计构造见图3(a)。采用这种方方案较常规防渗方案经济。该工程原设计采案的开挖土方量将比常规混凝土防渗墙方案用四周封闭式垂直水泥土防渗墙防渗，整个有所增加，水池周边8．Om范围内地下水位工程概算总投资970多万元，其中防渗墙投将随水池水位变化而变化，在此范围内的后资高达600多万元，占总投资的62．2。采37维普资讯http://www.cqvip.com用土工膜防渗方案，所需防渗膜费用仅为且施工方便，工期短若计人

7、缩短工期而带200万元左右，整个工程投资可节省325～来的间接经济效益，则更能体现本方案的优430万元，且土工膜投资为总投资的33．4～越性。44．2。采用土工膜防渗系统不仅经济，而图4护坡式池壁结构运行要求，用水泵控制水位，以达到排水降3抗浮稳定设计压、控制膜下渗透压力的目的，即实现浮力主动控制在水池施工和使用过程中，由于地下水排水降压系统的布置型式有棋盘型、鱼的存在，当作用在薄膜下侧的渗透压力大于刺型和不规则型在工程中应根据其特性而薄膜上侧的水压力与保护层自重之和时，膜选定。对于土工膜防渗的大型储液池，由于就会在渗压作用下局部隆起或大片浮起失土工