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人工湖防渗复合土工膜的施工顺序及工程设计
人工湖防渗复合土工膜的施工顺序及工程设计近些年来,随着城市建设的发展,人民生活水平的提高,水的环境功能越来越受到人们的重视。人工湖相继出现在公共游乐场、居民区、各大院校等场所。在北方地区水资源为缺乏的今天,土工膜作为人工湖防渗材料,具有质轻、伸长率大、防渗性能好、能适应变形,施工简便,造价低等优点。因此,近几年来水利工程处采用土工膜先后完成了各种人工湖防渗工程的设计与施工任务。这几项工程各有其特点,现简述如下。
人工湖防渗工程设计：
人工湖防渗工程设计包括垫层(基础)、支撑层(膜的下保护层细土层)、防渗膜、保护层(膜的上保护层细土层或混凝土面层)以及与各类建筑物的衔接设计等,不同的地质条件、地区和湖的类型,都给人工湖的防
渗工程设计提出了不同的要求。
1.1 垫层(基础)
人工湖防渗地基处理是相当关键的,因为地基一旦出现较大程度变形,土工膜无法承受其上的各种负荷,因此对于原状土地基,我们要设30cm~40cm厚的砾料层,以适应变形,同时排除地下水,另外对于渗漏量较大的地区,还要增设排水盲沟。
1.2 支撑层(膜的下保护层)
支撑层的作用是使土工膜受力均匀,免受局部集中应力的损坏,因此支撑层应取用级配不均的土料,并且要求夯实良好,其粒径的选择与膜的物理性能指标,水源情况和防渗标准有很大关系,对于水资源比较
缺乏的地区还要考虑防水效果,起到第二防线的作用,对于严寒地区还要考虑防冻效果,东方人工湖由15cm厚粘土层和1cm厚聚苯板组成,其它人工湖均为15cm厚粘土层,根据实践经验,土料粒径不
大于6mm。
1.3 防渗土工膜
防渗土工膜是人工湖的防渗层,其寿命应与人工湖的使用年限相同。因此在设计过程中适当选择,同时考虑施工方便。因为当膜的厚度小于0.35mm时,在现场采用热合机焊接时,焊接工艺很难撑握,另外对支撑层的要求也很高,否则,很容易被硌破,因此虽然从设计上能够保证防渗要求,但施工质量很难保证。一般人工湖的水深为3m左右,深的可达5m,因此选择土工膜强度不是控制因素,更多的应该考虑其施工质量的可靠性。此外为了施工方便,根据湖底形式和湖的形状来选择适当的幅度。对于比较方正又无变坡的平湖底,尽量选择宽幅膜,对于宽长且是平斜相接的人工湖尽量选择窄幅膜;对于水源缺乏的砂砾石基础上的人工湖更应选择防渗标准较高的土工膜。如西山东区人工湖,我们经过反复研究决定采用城建院提供的ECB防渗膜。此膜的强度、抗穿透能力也比较强,施工起来很方便。对于地质条件较好和水源比较宽裕的人工湖只要采用0.45mm~0.65mm厚LDPE(低密度聚乙烯膜)即可保证防渗要求。另外由于土工织物和聚苯板的铺助作用,也可以调整土工膜的种类和厚度。例如东方人工湖,同样是砂砾石基础,采用0.45mm~0.65mm厚LDPE膜,上下各铺1cm厚聚苯板,也能满足防渗要求,同时聚苯板还起到了防冻作用。
1.4 保护层(膜的上保护层)
保护层要保证人工湖防渗工程在运行过程中防渗膜不被破坏。根据甲方要求,硬保护层采用现浇和预制混凝土板两种时,用10cm厚砂浆或细砂进行过渡,软保护层采用盖土时,下铺10cm~15cm厚过筛细土,粒不超过6mm,在其上再铺25mm~30mm厚无杂质土。
1.5 膜与各类建筑物的衔接设计
主要包括与湖岸墙、进水口、穿湖桥涵、挡、泄水建筑物等的衔接设计。人工湖防渗工程设计一定要注意整体连续性。但其连续性的好坏,主要取决于湖底土工膜与各类建筑物衔接的好坏。
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