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复合土工膜的湖区防渗进占法施工探讨

在我国早些时期的湖泊防渗施工实践中,混凝土防渗技术一度得到广泛应用,主要原因在于其原材料来源广泛、易于获取,且初期建设成本较低。然而,混凝土材料本身并不具备出色的抗冻和抗腐蚀性能,尤其在长期遭受高水压作用的情况下,其防渗效能容易显著下降。

随着科技的不断进步,众多新型材料和技术在水利工程建设中得到了广泛推广和应用。复合土工膜作为一种代表性的新型材料,相较于传统的混凝土,尽管其采购初始阶段的成本投入相对较高,但因其卓越的抗渗性能、良好的抗冻性质,加之不需要频繁的维护保养,以及能在后期大幅降低运行维护成本,从而展现出突出的综合性经济效益。

因此,在当前背景下,对基于复合土工膜的湖区防渗施工新方法——进占法进行深入研究与实践探讨,显得尤为迫切和重要。

在实施复合土工膜于湖区防渗工程之前,尽管已有诸多成功应用实例,但鉴于各地地质状况、施工条件的显著差异,为了最大程度提高复合土工膜的防渗效能,并确保施工过程的连贯性和施工质量的有效提升,务必在正式启动施工前周密细致地筹备各项前期工作。

 

1. 技术培训前置准备:在实际动工前,针对案例工程中的复合土工膜施工,有必要邀请复合土工膜制造商的专业技术人员,对施工团队进行专项技能培训,确保所有施工人员充分理解和熟练掌握复合土工膜的正确施工技术和注意事项。

 

2. 施工现场准备充足:在正式开展复合土工膜安装作业前,需要提前向监理工程师申请,组织对施工基层进行全面的联合检查与验收,只有在所有验收指标均达到合格标准后,方可启动复合土工膜的铺设施工。

 

3. 强化原材质量把控:鉴于复合土工膜自身的品质直接决定了最终施工效果,进入工地的所有复合土工膜必须严格执行相关标准和规定,进行严格的样品抽检,坚决排除任何不符合标准的质量不合格产品。以本案例工程的标准为例,复合土工膜应满足单位面积质量800克每平方米,厚度至少为0.4毫米,断裂强度需高于16千牛顿每米,CBR顶破强度不少于2.8千牛顿,撕裂强度不低于0.56千牛顿,断裂伸长率需在70%以上,从而从源头上确保湖区防渗工程质量达标。

 

复合土工膜在湖区防渗施工中的关键环节应用:尽管复合土工膜作为一种新颖的防渗材料和技术尚未完全形成统一的施工规范和标准,但其施工流程通常涵盖六大核心步骤,即:运输储存管理、铺设定位、接缝拼接、焊接密封、质量检测控制以及保护层施工等。

 

铺设复合土工膜是湖区防渗工程中的关键环节,为了最大化发挥其防渗优势,本项目在复合土工膜铺设过程中严格执行一系列精细化管理,取得显著成效。

 

1)铺设复合土工膜前的基础处理至关重要,包括锚固槽挖掘并通过验收,完成防滑槽开挖及坡面清理任务,同时确保湖区铺设土工膜的基面平整并经过碾压处理[2]。锚固槽与防滑槽的设计断面尺寸必须严格依照图纸要求执行。本工程项目中,复合土工膜主要通过锚固槽与进出水线路的混凝土结构固定,特别是顶部需嵌入防浪墙混凝土内,以增强整体防渗效果,同时确保锚固长度满足设计标准。

 

2)在湖区基础造型完成后,迅速进行湖底基础的平整度碾压、夯实、削坡等工作。如遇基础扰动需要替换或回填时,需按分层回填、分层夯实的原则进行,每层回填夯实厚度不超过40厘米。铺设面上应彻底清理平整,移除砖石、铁丝、玻璃碎片、树枝、草根等杂物。若有大量杂草生长,还需喷洒除草剂予以清除,以防杂草刺穿复合土工膜引发渗漏问题。与复合土工膜接触的基面需铺设一层厚度不少于30厘米的粘土作为防护层。

 

3)参与铺设工作的人员需穿着柔软的胶鞋,严禁穿戴钉鞋进入铺设现场,严禁在复合土工膜上进行可能损害材料的操作,例如敲击、砸打或硬拽。调整复合土工膜位置时,要避免使用锐利工具,更不可直接在复合土工膜上进行重型物料的倾倒。采用进占法从上至下滚动铺设复合土工膜,保证铺设适度紧张与松弛,本工程采用波浪形松紧度控制,富余度保持在约1.5%,以确保复合土工膜能够顺应湖区基础及边坡变形,避免应力集中和意外损害[3]。

 

4)复合土工膜与湖区基础面间不得出现气泡或架空现象,务必确保两者紧密贴合和平整压实。当日铺设的复合土工膜应确保全部拼接完成,若遇到大风、暴雨等恶劣天气,应立即暂停铺设并妥善保护,使用诸如沙袋等质地柔软的物体压实复合土工膜边缘,防止风力破坏。

 

(5)施工前预先规划行车路线,若车辆需穿越复合土工膜铺设区域,需提前采取防护措施。在实际铺设中若复合土工膜受损,修复前应先移除受损部分,填充合规物料并整平后再进行修复,全程在监理监督指导下进行。对于已受损的复合土工膜,应在破损位置上方额外铺设一层质量合格的复合土工膜,新增加厚层的复合土工膜覆盖范围需超出破损部位100厘米以上,并确保拼接处严密牢固。

接合是复合土工膜施工过程中的关键步骤,也是潜在渗漏风险较高的环节,因此在实际操作中对此必须给予高度重视和精细管控。具体的对接工艺如下:首先,揭开相邻两片复合土工膜连接处的土工布,先行缝合下层两片土工布[4];其次,对中间两层膜的接合边缘进行精准调整,确保至少有15厘米的搭接宽度;随后实施中间层复合土工膜的热熔焊接,待所有接缝焊接完毕后,立即进行质量检测,确认合格后再行上层土工布的缝合工作。

 

3.4 焊接工艺

在复合土工膜焊接操作中,常用的焊接设备主要有热锲焊机和挤压焊条式焊机两种类型,本工程项目中选择了后者来进行焊接。为确保焊接质量,在正式焊接前,全面清洁焊接部位的杂质,以保障焊接界面的洁净度。结合现场条件及气温特点,通过预先进行试焊来确定最适宜的焊接工艺参数,焊接时设备移动速度维持在1.5至2.5米/秒之间,焊接温度控制在210至300摄氏度区间。焊接作业前,需在两片复合土工膜即将焊接的下方放置一块平整、无毛刺的长木板作为拼接操作台,同时也便于焊接设备平稳移动。注意选用的木板表面必须光洁,避免因粗糙或尖锐部分划伤复合土工膜而削弱防渗效果。焊接作业时,每日焊缝预留大约1.2厘米的宽度,各焊缝之间预留约1.2厘米左右的空隙。若焊接区域内存在尘埃、油脂、水分等污染物,可利用压缩空气进行清洁,以确保焊接面的洁净与整齐,进而更好地保证焊接质量。


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