范圍:
周頭水庫(kù)大壩本為心墻壩,但由于垮壩,造成了心墻上部的脫節(jié),為解決上部防滲問(wèn)題,原來(lái)加做了防滲斜墻。根據(jù)本次周頭水庫(kù)大壩的論證分析,為解決因大壩多次滑坡而造成的滲漏弱面及壩基滲漏,在垂直防滲方面采取了基巖帷幕灌漿,接觸面灌漿,沖抓套井回填帷幕及高噴防滲板墻等防滲體形成。上部斜墻部位采用復(fù)合土工膜鋪蓋防滲,下與垂直防滲墻相銜接,上至358.0m高程(高于校核洪水位0.97m)
選型:
國(guó)內(nèi)生產(chǎn)土工膜的廠家比較多,產(chǎn)品規(guī)格也五花八門(mén),有一布一膜,一布二膜,二布一膜,二布二膜及多布多膜等。型號(hào)有200g/m2~1000g/m2等,亦可由用戶根據(jù)自己的實(shí)際情況提出要求,由廠家根據(jù)要求單獨(dú)生產(chǎn)
設(shè)計(jì):
復(fù)合土工膜防滲體結(jié)構(gòu)由基面、復(fù)合土工膜、保護(hù)層、塊石(或砼)護(hù)坡共四層組成(如下圖5.5.4.1),現(xiàn)將各層設(shè)計(jì)分述如下:
基面設(shè)計(jì):
為防止復(fù)合土工膜上鋪填土層順其表面滑動(dòng),增加保護(hù)層(包括護(hù)面)的穩(wěn)定性,將上游鋪膜壩殼表面開(kāi)挖成臺(tái)階段,每級(jí)高差為0.3m,水平寬根據(jù)坡比而定,斜坡設(shè)計(jì)為1 : 1.0,開(kāi)挖成形后,將表面的磚、石塊及*根樹(shù)等清除干凈,并用拍板將表面打緊,平整。
復(fù)合設(shè)計(jì):
根據(jù)的產(chǎn)品主要特能,結(jié)合周頭水庫(kù)的具體情況,設(shè)計(jì)選用WCD-1型二布一膜的復(fù)合土工膜。
保護(hù)設(shè)計(jì):
復(fù)合土工膜的防滲效果取決于施工中和運(yùn)行過(guò)程中塑料膜的完好程度,為了防止人畜踐踏,動(dòng)植物破壞以及減少光熱作用,由于它們是高分子化纖聚合物,故應(yīng)特別避免陽(yáng)光的直接照射,所以復(fù)合土工膜上應(yīng)鋪保護(hù)層。
保護(hù)層的顆粒直徑不能太大,否則會(huì)刺破復(fù)合土工膜,一般對(duì)保護(hù)層的顆粒直徑大小要按下式進(jìn)行近似估算。
式中:d——保護(hù)層土料的顆粒直徑;
k——系數(shù),本工程取k=5;
[σ]——復(fù)合土工膜的抗拉允許強(qiáng)度[σ]=5.5Mpa;
p——承受水頭,取P=0.1Mpa;
——復(fù)合土工膜厚度,取 =0.2mm(為塑膜厚度)。
將上述各數(shù)據(jù)代入上式得:
為了起見(jiàn),要求實(shí)際土料顆粒直徑d不大于6mm,故本工程采用篩制的粉質(zhì)粘土,其它要求與壩體土料填筑要求一樣。保護(hù)層取200mm,下面100mm用篩制土,上面100mm用非篩制土。對(duì)非篩制土,應(yīng)挑出較大石塊等其它雜物
護(hù)面設(shè)計(jì):
因?yàn)閴纹旅媸菗跛ㄖ铮惺茱L(fēng)浪壓力,所以必須要有護(hù)面措施,本工程設(shè)計(jì)采用干砌大塊石護(hù)面。
護(hù)面塊石必須堅(jiān)硬、密實(shí)、能長(zhǎng)期耐風(fēng)化,并有一定有重量個(gè)體,能夠承受風(fēng)浪壓力及水流沖刷力的作用。
護(hù)面塊石的重量及Q及護(hù)面厚度參照《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50286—98)中附錄D.3的方法確定。計(jì)算公式:
式中:Q——主要護(hù)面層護(hù)面塊石個(gè)體質(zhì)量(t)
rb——人工塊石的重度(KN/m3) rb=24KN/m3
r——水的重度 r=10KN/m3
H——設(shè)計(jì)坡高 H=
KD——穩(wěn)定系數(shù),KD=5.5
t——塊石護(hù)面層厚度
n——護(hù)面塊石層數(shù)n=1
c——系數(shù) c=1.4
m——斜坡坡度
經(jīng)計(jì)算:Q=48kg,t=0.29m,取干砌塊石護(hù)面厚度t=0.3m。
為防止風(fēng)浪水流將壩殼保護(hù)層粘土顆粒帶走,在塊石護(hù)面下鋪設(shè)厚度為0.1m的碎石(砂礫石)作墊層兼反濾層