水利工程中常用的GSE土工膜大致分为三类:
GSE土工膜、增强GSE土工膜、复合GSE土工膜。为了防止可能出现的裂缝管道、塌陷坑防渗土工膜宜采用土工布复合土工作片。 《土工合成材料在水利水电工程中的应用技术规范》
要求:“土石路堤防渗土工膜厚度不小于0.5mm,
工程重要部位可适当增加土工膜厚度,小型工程可适当增加土工膜厚度土工膜厚度可适当减小,但不得小于0.3mm。 “
2 中小型水库GSE土工膜防渗结构设计要点
2.1 应特别注意防渗结构的抗滑稳定性
由于GSE土工膜斜墙靠近上游坝坡,复合GSE土工膜与坝体间的摩擦系数一般小于坝体的内摩擦系数,因此,有必要对复合GSE土工膜与保护层、GSE土工膜与GSE土工膜进行计算校核支撑层或坝体之间的抗滑稳定性。复合土工膜支座上游水压在膜和膜背支撑层之间产生更大的防滑性阻力,在正常阻水条件下,膜的防滑稳定性一般没有问题问题。在设计过程中,复合GSE土工膜与上层砂浆之间的稳定性定性计算是防渗结构设计的重点。膜防渗结构的安全性全分析可用极限平衡法计算保护层的稳定性。堆石材、干砌块石材、混凝土板组成的护坡均为透水良好的边坡保护,在这种情况下,当水库水位下降时,保护层涂层的润湿表面也同时下降,因此无需考虑铠装层的反渗透水压力。
中小型水库的防渗结构大体上可以分为GSE土工膜上垫层、下垫层、上垫层的防护层以及下垫层的支持层、排水排气设施等,下垫层材料可以采用土工格栅、粒土、土工网、土工织物等。以山丹县某水库土工膜防渗结构设计为例,水库总库容 480 万 m3,最大
坝高 19.8 m,库区和坝基表层土壤厚度为 1.5 m,表层土以下主要为第四系上更新统(Q3)冲洪积砂卵砾石层,层厚为 50 m[1]。工程采用了“半挖半填”的设计原则,就地取材挖取现场砂砾石作为筑坝材料,为砂砾石GSE土工膜斜墙坝的型式,顶部宽度为 5 m,迎水面坡度比为 1∶2.5,背水面坡度比为 1∶2。防渗结构设计中采用 SN2/PE-16-600-0.6 复合GSE土工膜,GSE土工膜上垫层为 4 cm 厚 M7.5 砂浆垫层,上垫层上部的防护层设计厚度 20 cm 的现浇混凝土整体板;考虑筑坝材料为砂碎砾石,为保障防渗GSE土工膜在施工、运行中不被砾石刺破,设置下垫层,下垫层采用 M7.5 水泥砂浆,厚度设计为 6 cm,下垫层坐落在砂砾石坝体之上。