土工膜是一种由高聚合物制成的透水性极小的土工合成材料。根据原材料不同,可分为聚合物和沥青两大类。为满足不同强度和变形需要,又有不加筋和加筋的区别。聚合物膜在工厂制造,沥青膜则大多在现场制造。
国内外制造土工膜的基本材料大致可分为如下几种:
(1)热塑性材料:如聚氯乙烯(PVC)、耐油聚氯乙烯(PVC-OR)等;
(2)结晶热塑性材料:如低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)等;
(3)弹性材料:如二烯一异丁烯橡胶(IIR)、氯丁橡胶(CR)、环氧丙烷橡胶(CV)等;
(4)热塑性弹性材料:如氯化聚乙烯(CPE)、氯磺聚乙烯(CSPE)、氯化聚乙烯熔合物(CPE-A)等;
(5)沥青和树脂:如沥青、煤焦油沥青、改性沥青、环氧树脂和丙烯树脂等。
5.喷射混凝土:
1)设计要求:保护层的混凝土标号用R200# ,保护层设置伸缩缝和沉降缝,二缝合一,缝间距为10m左右,缝宽3cm,内填PT胶泥。护坡设排水孔,孔距φ10,间距2×2m,孔内填无砂混凝土。
2)施工工艺,坝面保护层采用现浇喷射混凝土工艺。
3)工艺流程,将掺有速凝剂的骨料(包括部分砂子)和水泥裹砂砂浆,分别通过干式喷射机和砂浆泵,压送至混合管,混合后经一段5~10m的高压胶管送至喷嘴喷出。又称并列式喷射工艺。
4)喷射混凝土施工,喷射顺序:一般采用先边缘后中央、先下后上的顺序,受喷面不宜一次喷射至设计厚度,应按阶梯状逐项喷至设计厚度。
喷嘴与受喷面的距离:一般应控制在0.6~1.2m之间,喷嘴与受喷面的角度应尽量保持90?,以保证喷射质量。拆模及伸缩缝的处理:喷射混凝土一般在3d后即可拆除模板,模板拆除后将缝内留下的粉渣清理干净,随即用PT胶泥将缝灌满。喷射混凝土的养护:喷射好的混凝土应注意养护,一般采用草袋覆盖或洒水养护。
对于不同的地层形式,在堤防防渗措施上有明显的不同特点:1.对于堤基透水性土层厚度不大(10m左右)的情况,采用垂直铺塑技术建造防渗心墙是有效和可靠的,因为土工膜心墙可以从堤身穿过透水地层直接与不透水土层相连,形成封闭式的防渗结构,保证背水坡不发生渗透破坏。2.对于透水性土层比较深厚的地基,心墙达不到不透水土层,故只能形成“悬挂式”的防渗结构。然而研究和经验表明,这种“悬挂式”防渗体系的防渗效果不佳,应采用复合土工膜斜墙加铺盖或其他防渗结构。3.近年,在防渗建设中还遇到防渗性各异的另一种多层地基结构的情况,其特点是在深厚的透水层中存在一层透水性较弱的土层,埋深也不大,可以作为防渗的相对不透水层,这时仍可以用心墙的形式,使其达到相对不透水层,以形成“半封闭”的防渗结构。
土工膜在堤坝中铺设的范围可从堤基开始,直到堤顶。堤坝临水面若设置铺盖,则铺盖长度应按渗流计算确定,大于或等于5倍水头。土工膜材料目前的挡水水头已达30~40m,因此完全可以满足一般江河堤防的要求。土工膜的铺设部位,对新建的堤坝,可以铺设在堤坝的中间(即心墙)或临水面(即斜墙),两种形式各有特点。心墙布置方式比较省料,但施工时要求堤坝填筑与土工膜心墙同时上升,而且土工膜应做成锯齿形铺设,以适应堤坝的沉陷,因此施工比较复杂。斜墙式布置的优点是堤坝填筑完成后才铺膜,施工干扰小,铺膜质量较易保证。因此国内外新建的堤坝工程大多采用斜墙形式的结构。但对于已建堤坝的防渗加固工程,由于临水面有水,为避免水下施工,故采用堤内开槽铺膜方法施工,筑成心墙。若临水面无水,则用斜墙形式更为方便。