土工膜是以聚乙烯树脂添加一定比例的碳黑色母、剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、稳定剂等吹塑而成,尝被用于建设仓库、水坝、围堰、水渠、人工湖、蓄水池等水利工程上。
其主要机理是以塑料薄膜的不透水性隔断土坝漏水通道,以其较大的抗拉强度和延伸率承受水压和适应坝体变形;而无纺布亦是一种高分子短纤维化学材料,通过针刺或热粘成形,具有较高的抗拉强度和延伸性,它与塑料薄膜结合后,不仅增大了塑料薄膜的抗拉强度和抗穿刺能力,而且由于无纺布表面粗糙,增大了接触面的摩擦系数,有利于复合土工膜及保护层的稳定。同时,它们对细菌和化学作用有较好的耐侵蚀性,不怕酸、碱、盐类的侵蚀,在避光使用情况下,使用寿命长。
铺膜时,一定要由上下而上铺设。膜与膜之间及膜与基面之间要压平贴紧,但不宜将膜拉得过紧,一般要略松一点,但不能在膜底留有气泡。因为土工膜比较薄且很轻,铺好以后,在未铺好保护层以前,极易被风吹动,所以一次铺膜面积不宜达大,好边铺膜边盖保护层土料。
施工方法
土工膜在运输过程中不要拖拉、硬拽,避免尖锐物刺伤。
1、 应从底部向高位延伸,不要拉得太紧,应留有1.50%的余幅,以备局部下沉拉伸。考虑到本工程的实际情况,边坡采取从上到下的铺设顺序;
2、 相邻两幅的纵向接头不应在一条水平线上,应相互错开1m以上;
3、纵向接头应距离坝脚、弯脚处1.50m以上,应设在平面上;
4、先边坡后场底;
5、边坡铺设时,展膜方向应基本平行于大坡度线。
周头水库大坝本为心墙坝,但由于垮坝,造成了心墙上部的脱节,为解决上部防渗问题,原来加做了防渗斜墙。根据本次周头水库大坝的安全论证分析,为解决因大坝多次滑坡而造成的渗漏弱面及坝基渗漏,在垂直防渗方面采取了基岩帷幕灌浆,接触面灌浆,冲抓套井回填帷幕及高喷防渗板墙等防渗体形成。上部斜墙部位采用复合土工膜铺盖防渗,下与垂直防渗墙相衔接,上至358.0m高程(校核洪水位0.97m)
复合土工膜的防渗效果取决于施工中和运行过程中塑料膜的完好程度,为了防止人畜践踏,动植物破坏以及减少光热作用,由于它们是高分子化纤聚合物,故应特别避免阳光的直接照射,所以复合土工膜上应铺保护层。
保护层的颗粒直径不能太大,否则会刺破复合土工膜,一般对保护层的颗粒直径大小要按下式进行近似估算。
式中:d——保护层土料的大颗粒直径;
k——安全系数,本工程取k=5;
[σ]——复合土工膜的抗拉允许强度[σ]=5.5Mpa;
p——承受大水头,取P=0.1Mpa;
——复合土工膜厚度,取 =0.2mm(为塑膜厚度)。
将上述各数据代入上式得:
为了安全起见,要求实际土料大颗粒直径d不大于6mm,故本工程采用筛制的粉质粘土,其它要求与坝体土料填筑要求一样。保护层取200mm,下面100mm用筛制土,上面100mm用非筛制土。对非筛制土,应挑出较大石块等其它杂物