何享鴻歐陽勇軍
(1.郴州市水利局質(zhì)監(jiān)站 郴州市 423000;2.桂陽縣水利建設(shè)管理中心 郴州市 424400)
桂陽縣已建成的253座水庫中,絕大部分是土壩,這些水庫大多數(shù)建在20世紀(jì)60、70年代,為群眾性運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物,普遍存在施工質(zhì)量差的隱患,工程完工后,運(yùn)行管理不善,加上年久失修,工程老化,很大一部分水庫都存在不同程度的病狀,治理難度相當(dāng)大。2008年以來,該縣已處理病險(xiǎn)水庫185座,有的水庫壩身進(jìn)行了粘土鋪蓋防滲,有的進(jìn)行了高噴灌漿處理等,雖然都有成效,但高噴灌漿造價(jià)太高,粘土鋪蓋難以達(dá)到徹底根治滲漏的效果,為解決這一問題,通過認(rèn)真分析研究,引用與借鑒,認(rèn)為應(yīng)用土工織物防滲是可行的。
近幾年,該縣水利部門首先試點(diǎn)在某中型水庫大壩防滲中進(jìn)行推廣與應(yīng)用。該水庫大壩是1980年建成的一個(gè)粘土斜墻壩,壩高55 m,原施工過程中斜墻填筑高度沒有超過正常水位,而當(dāng)庫水位達(dá)到或超過這水位時(shí),壩身出現(xiàn)滲漏,直接危及大壩安全。針對這一問題,采用XD—103防水復(fù)合柔氈(土工織物)進(jìn)行壩體鋪蓋防滲,收到了較理想的效果。通過幾年來的觀察,滲漏痕跡均得以消除。后又在全縣多座小型水庫土壩中進(jìn)行了推廣和應(yīng)用,防滲效果十分明顯。
XD一103防水復(fù)合柔氈是由一層或雙層薄膜加防水粘合劑(稱油膏層)復(fù)合制成,是一種土工合成材料,在設(shè)計(jì)、施工運(yùn)用方面與其它土工膜大至相同,經(jīng)抗拉、抗?jié)B、抗裂、摩擦、老化等多項(xiàng)性能指標(biāo)的測試和鑒定,與其它膜比較具有以下突出的優(yōu)點(diǎn):
(1)厚度大、且呈松柔軟狀,具有彈性,抗外力破壞性能好。
(2)它有2~4層塑料、油膏防滲層,防滲性能好。
(3)與土料、巖石的摩擦系數(shù)較大,穩(wěn)定性較好。
(4)抗老化性能好,可運(yùn)行30~50年。
柔氈的型號根據(jù)防滲壓力與要求不同分為1﹟~8﹟共8種,水壓力每加大(0.5~1)kg,柔氈型號則相應(yīng)加大1號,如表1。
(1)設(shè)計(jì)土工織物鋪蓋邊坡≤1.5、且邊坡一致。(2)柔氈四周需設(shè)置固埋溝,斷面為梯形。
(3)柔氈上下均設(shè)粘土保護(hù)層,厚度一般為(30~40)cm。
表1 柔氈的強(qiáng)度性能
柔氈鋪蓋施工在土壩內(nèi)坡迎水面與壩庫底面進(jìn)行??捎?個(gè)字概括:削、平、鋪、粘、填、固。
(1)削:即用人工將土壩邊坡削成設(shè)計(jì)的坡度,并隨地形起伏而自然連接,邊坡坡面平整。
(2)平:在鋪氈范圍內(nèi)把出露的東西打平,對塌坑、裂隙等填平,對問題較大的還需作技術(shù)處理。
(3)鋪:根據(jù)壩體特性和施工難易程度,既可縱向鋪氈,又可橫向鋪氈。但須注意松緊適宜,鋪展平須,每塊之間預(yù)留好搭接寬度,一般搭接寬度為5 cm,但須預(yù)留(7~8)cm,然后用膠粘劑粘接。
(4)粘:柔氈尺寸每塊有1 m×20 m與1 m×40 m規(guī)格,須根據(jù)施工用料多少進(jìn)行裁剪。每兩塊柔氈粘接時(shí),應(yīng)將每塊的隔離保護(hù)膜撕開再粘接,使之與膠粘劑能牢固地粘貼成整體。但當(dāng)粘劑過稠不能冷施工時(shí),可將其加熱,其加熱溫度不可高于120℃。另外應(yīng)避免斜鋪、扭曲和未粘貼現(xiàn)象,并要將其仔細(xì)壓緊、刮平、封嚴(yán)。
(5)填:保護(hù)層土料回填,既要保證填料的厚度,又要保證填料的質(zhì)量以及夯壓的質(zhì)量。土料采用好的粘土,粘土灑水夯實(shí)平整后,在上面蓋一層碎石河沙后再鋪上塊石(250~40)cm厚,以防波浪沖刷掏空。
(6)固:按設(shè)計(jì)的防滑齒槽、固埋溝尺寸開挖后,固結(jié)防滲柔氈四周下層砂漿須平整,并待砂漿硬化后刷飽膠粘劑,鋪貼柔氈,再用砂漿固結(jié)好,保證止水效果。
桂陽縣先后在賢江、松柏、長沖、白水沖、大源、源頭、蘆山等水庫土壩壩身進(jìn)行了土工織物壩體防滲鋪蓋,水庫大壩都經(jīng)受了1~5年的蓄水運(yùn)行考驗(yàn)。
現(xiàn)將這些水庫的情況及防滲效果列如表2。
表2 水庫情況及防滲效果
由表2可以看出,土工織物處理水庫滲漏效果十分明顯。
根據(jù)現(xiàn)場施工單價(jià)分析,購置柔氈的價(jià)格為(12~15)元/m2,施工總承包價(jià)格為(22~30)元/m2左右,比常規(guī)處理節(jié)省投資約65%~70%,節(jié)省勞動(dòng)力80%。如長沖水庫在設(shè)計(jì)方案對比計(jì)算中,灌漿方案需總投資為19.2萬元,土工織物方案投資為8萬元。節(jié)省投資58.3%。
從土工織物在桂陽縣水庫土壩防滲推廣應(yīng)用的實(shí)踐中,得出下列結(jié)論:
(1)柔氈材料的抗裂、抗拉、抗沖擊性能優(yōu)于其它土工膜,易于粘接鋪砌,施工方便。
(2)土工織物施工操作簡單,對土石料要求不高,可就地取材。
(3)柔氈與膠粘劑配合使用,搭接方便,強(qiáng)度高,整體性能好。
(4)單位造價(jià)低,防滲效果好。
土工織物是一種值得廣泛推廣的防滲材料,既可用于土壩壩身防滲,水庫庫底防滲,同時(shí)還可作為工民建屋面防滲和其它有關(guān)設(shè)施的防滲材料使用。