本發(fā)明涉及一種圍堰工程防滲施工方法，具體地說(shuō)是一種圍堰工程復(fù)合土工膜和礫質(zhì)粘土組合防滲施工方法，屬于圍堰工程防滲施工方法領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

復(fù)合土工膜作為一種新型建筑材料，由于具有質(zhì)量輕、施工簡(jiǎn)便、運(yùn)輸方便、價(jià)格低廉、料源豐富、優(yōu)越的防滲性能和力學(xué)性能等優(yōu)點(diǎn)，自問(wèn)世以來(lái)在全世界范圍內(nèi)得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。然而，利用復(fù)合土工膜和礫質(zhì)粘土組合防滲技術(shù)在新疆北疆高寒環(huán)境下對(duì)圍堰工程進(jìn)行防滲處理，在國(guó)內(nèi)尚不多見(jiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種圍堰工程復(fù)合土工膜和礫質(zhì)粘土組合防滲施工方法，有效延長(zhǎng)圍堰滲徑，降低壩體浸潤(rùn)線，達(dá)到防滲效果，適宜具有礫質(zhì)粘土的地區(qū)，對(duì)渠道、圍堰等水利水電工程進(jìn)行防滲處理。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

圍堰工程復(fù)合土工膜和礫質(zhì)粘土組合防滲施工方法，包括以下步驟：

（1）、基礎(chǔ)防滲施工，依次包括截水槽開(kāi)挖、清基、土工膜鋪設(shè)、礫質(zhì)粘土填筑；

（2）、坡面防滲施工，依次包括坡面整平、碾壓礫質(zhì)粘土、土工膜鋪設(shè)、袋裝戈壁料；

（3）、水平防滲施工，依次包括地面整平、礫質(zhì)粘土墊層、土工膜鋪設(shè)、淤土鋪蓋；

（4）、壩肩防滲施工，依次包括結(jié)合槽開(kāi)挖、清基、土工膜鋪設(shè)、礫質(zhì)粘土填筑。

其中，所述基礎(chǔ)防滲的具體操作為：

（1）截水槽開(kāi)挖：使用長(zhǎng)臂挖掘機(jī)開(kāi)挖，截水槽底部開(kāi)挖至基巖層，開(kāi)挖深度3～4m，槽底寬2m，邊坡長(zhǎng)度比控制在1：3；開(kāi)挖中，人工配合機(jī)械做好槽內(nèi)排水，保證截水槽開(kāi)挖和回填土料干面施工作業(yè)；

（2）截水槽復(fù)合土工膜鋪設(shè)及礫質(zhì)粘土填筑：復(fù)合土工膜鋪設(shè)自左岸向右岸進(jìn)行，分段橫向鋪設(shè)，一次鋪滿槽底，在截水槽內(nèi)礫質(zhì)粘土填筑中，用18t自行平碾碾壓，最后填筑至槽頂。

所述坡面防滲的具體操作為：圍堰主體砂石料填筑至頂高程后，對(duì)上游坡面按邊坡長(zhǎng)度比1:2.0進(jìn)行人工整坡，成形后先鋪墊20cm厚的碾壓礫質(zhì)粘土，在堰頂處將復(fù)合土工膜埋入防滑齒槽內(nèi)，其上部用編織袋裝土鎮(zhèn)壓或包裹卵石系繩索上拉固定，順坡面橫向鋪設(shè)復(fù)合土工膜。在坡腳處與截水槽的復(fù)合土工膜焊接好。

所述水平防滲的具體操作為：使用160型推土機(jī)推開(kāi)截水槽上游30m范圍河床表層淤土，厚約60cm，地面平整好后，鋪填20cm厚碾壓礫質(zhì)粘土墊層，從截水槽至上游鋪設(shè)土工膜長(zhǎng)30m，并與截水槽內(nèi)的土工膜焊接好，膜上鋪填30cm厚河床淤土鋪蓋并進(jìn)行碾壓平整，然后覆蓋河床料恢復(fù)原地面；

所述壩肩防滲的具體操作為：河床截水槽開(kāi)挖時(shí)，沿槽中心線向圍堰壩肩兩岸延伸至堰頂高程以下一米處，利用長(zhǎng)臂挖掘機(jī)剝離強(qiáng)風(fēng)化層并削坡至長(zhǎng)度比1:4，開(kāi)槽深1.5m，底寬2m，邊坡3:1；另外，鋪膜、填土工序與截水槽施工相同；右壩肩沿河床上游方向延伸20m,以保護(hù)防止壩肩滲漏。

復(fù)合土工膜具有較好的防滲效果，適應(yīng)變形能力強(qiáng)，施工簡(jiǎn)便，拆除容易，且圍堰是一個(gè)臨時(shí)性建筑，不存在老化問(wèn)題。所用礫質(zhì)粘土為棄料場(chǎng)料土，屬中等壓縮性，微透水性土，具有一定的防滲效果，且取自當(dāng)?shù)兀?jié)省了工程投資，利于機(jī)械化施工。復(fù)合土工膜鋪設(shè)在圍堰上游坡面，利用自身的連接形成一個(gè)完整的防滲體；另一方面坡面鋪設(shè)的復(fù)合土工膜、截水槽中鋪設(shè)的復(fù)合土工膜、堰前上游30m平鋪后的復(fù)合土工膜、壩前淤土、截水槽組成防滲面層，可以有效延長(zhǎng)圍堰滲徑，降低壩體浸潤(rùn)線，達(dá)到防滲效果。

采用壩前復(fù)合土工膜和礫質(zhì)粘土組合防滲型式，堰前坡腳處截水槽采用復(fù)合土工膜、礫質(zhì)粘土填筑組合防滲；截水槽上游30m河床范圍內(nèi)采用水平鋪設(shè)復(fù)合土工膜、河床淤土鋪蓋防滲；截水槽底部復(fù)合土工膜延伸至堰體壩肩左右岸兩側(cè)，使堰前形成基礎(chǔ)、坡面、水平及壩肩一個(gè)整體封閉的防滲體系，坡面和基礎(chǔ)是重點(diǎn)防滲部位。

復(fù)合土工膜具有較好的防滲效果，適應(yīng)變形能力強(qiáng)，施工簡(jiǎn)便，拆除容易，且圍堰是一個(gè)臨時(shí)性建筑，不存在老化問(wèn)題。所用礫質(zhì)粘土為棄料場(chǎng)料土，屬中等壓縮性，微透水性土，具有一定的防滲效果，且取自當(dāng)?shù)?，?jié)省了工程投資，利于機(jī)械化施工。復(fù)合土工膜鋪設(shè)在圍堰上游坡面，利用自身的連接形成一個(gè)完整的防滲體；另一方面坡面鋪設(shè)的復(fù)合土工膜、截水槽中鋪設(shè)的復(fù)合土工膜、堰前上游30m平鋪后的復(fù)合土工膜、壩前淤土、截水槽組成防滲面層,可以有效延長(zhǎng)圍堰滲徑，降低壩體浸潤(rùn)線，達(dá)到防滲效果。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：有效延長(zhǎng)圍堰滲徑，降低壩體浸潤(rùn)線，達(dá)到防滲效果，適宜具有礫質(zhì)粘土的地區(qū)，對(duì)渠道、圍堰等水利水電工程進(jìn)行防滲處理。

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

以下對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

頭屯河水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程（應(yīng)用實(shí)例）

一、工程概況：

頭屯河水庫(kù)樞紐工程等級(jí)為ⅲ等，主要建筑物級(jí)別為3級(jí)。根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》（sl303-2004）的規(guī)定，導(dǎo)流臨時(shí)建筑物級(jí)別為5級(jí)，相應(yīng)的土石類導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為重現(xiàn)期10～5年。根據(jù)總工期計(jì)劃，放水涵洞工程施工期為2009年9月23日～2010年6月4日，放水涵洞及大壩上游護(hù)坡除險(xiǎn)加固施工安排在非汛期，只需修筑枯水期圍堰。本工程進(jìn)度安排緊張，且導(dǎo)流建筑物失事后對(duì)本工程工期影響較大，選擇枯水期10年一遇洪水設(shè)計(jì)流量21.7m3/s作為導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)調(diào)洪演算，圍堰設(shè)計(jì)擋水位為966.50m，圍堰頂高程967.50m。經(jīng)過(guò)對(duì)導(dǎo)流時(shí)段計(jì)算比較，選擇在2009年9月上旬作為導(dǎo)流時(shí)段。

二、施工情況：

圍堰主體填筑壩所用戈壁料（河床砂石料）采自圍堰壩址上游500m處庫(kù)區(qū)河床，黃土采自距施工區(qū)1km處棄料場(chǎng)。圍堰上游坡比為1：2.0，下游坡比為1:2.5，設(shè)計(jì)擋水位為966.50m，堰頂高程967.50m，最大堰高16.5m，堰頂軸線長(zhǎng)148.5m，堰頂寬7m。高程961.00m以下上游坡面結(jié)構(gòu)為：袋裝戈壁護(hù)坡（1m厚）→復(fù)合土工膜（兩布一膜）→碾壓礫質(zhì)粘土（0.2m厚）→碾壓戈壁料；高程961.00m～967.50m上游坡面結(jié)構(gòu)為：干砌塊石（0.2m厚）→復(fù)合土工膜（兩布一膜）→碾壓黃土（0.2m厚）→碾壓戈壁料。堰前坡腳截水槽底寬2m，邊坡為3:1，深度為3m～4m,堰體防滲結(jié)構(gòu)采用坡面復(fù)合土工膜防滲，堰前坡腳處截水槽采用復(fù)合土工膜、礫質(zhì)粘土填筑組合防滲；截水槽上游30m河床范圍內(nèi)采用鋪設(shè)水平復(fù)合土工膜、河床淤土鋪蓋防滲；截水槽底部復(fù)合土工膜延伸至堰體壩肩左右岸兩側(cè)，使堰前形成基礎(chǔ)、坡面、水平及壩肩一個(gè)整體封閉的防滲體系，坡面和基礎(chǔ)是重點(diǎn)防滲部位。

三、工程評(píng)價(jià)：

頭屯河水庫(kù)圍堰工程采用復(fù)合土工膜和礫質(zhì)粘土組合防滲技術(shù)施工，圍堰防滲效果好，施工中操作簡(jiǎn)單，無(wú)復(fù)雜工藝，該施工技術(shù)解決了施工周期過(guò)長(zhǎng)的弊端，降低了工程造價(jià)，施工時(shí)就地取材節(jié)約了施工成本，為后續(xù)工程按照進(jìn)度計(jì)劃施工提供了可靠的保證。

新能發(fā)展大山口二級(jí)水電站（推廣實(shí)例）

一、工程概況：

新能發(fā)展大山口二級(jí)水電站，本工程的廠房型式為地面引水式廠房，68.4m×21.4m×36.37m（長(zhǎng)×寬×高），廠區(qū)地面高程為1325.00m，主機(jī)間建基高程為1302.7m，尾水渠自尾水管出口以1：4反坡向下游延伸約100m，尾水渠兩側(cè)設(shè)有混凝土護(hù)坡和擋墻。廠區(qū)位于開(kāi)都河流域外250m，靠山體而修建，廠區(qū)段開(kāi)都河水位高程為1324m，水位線以下廠房開(kāi)挖深度達(dá)22m?，F(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)為卵石層，為防止右岸地下水滲流至廠房基坑內(nèi)影響和延誤后續(xù)工作，沿山體修建一道圍堰連接廠區(qū)上下游，形成閉合的防滲體，圍堰工程采用復(fù)合土工膜和礫質(zhì)粘土組合防滲施工。

二、施工情況：

本圍堰工程高程1326m以下基礎(chǔ)防滲采用復(fù)合土工膜和礫質(zhì)粘土組合防滲。圍堰主體填筑壩所用礫質(zhì)粘土采自廠房下游渠道開(kāi)挖土料，土方屬二次利用，施工成本底。設(shè)計(jì)心墻開(kāi)口寬約10m，底寬5m，開(kāi)挖深度約4.5m。圍堰上游坡比為1：2.0，下游坡比為1:2.5，設(shè)計(jì)擋水位為1326m，堰頂高程1328m。防滲墻開(kāi)挖至基巖面，將復(fù)合土工膜從基巖處開(kāi)始埋設(shè)至堰頂，按開(kāi)挖斷面回填礫質(zhì)粘土至設(shè)計(jì)堰頂高程。

三、工程評(píng)價(jià)：

新能發(fā)展大山口二級(jí)水電站工程，圍堰工程通過(guò)采用復(fù)合土工膜和礫質(zhì)粘土組合防滲施工技術(shù)，防滲效果好，保證了廠房工程在基坑開(kāi)挖及后續(xù)施工中干面作業(yè)，該施工技術(shù)解決了廠房左側(cè)河床因滲水量大而影響廠房施工的問(wèn)題。運(yùn)用該技術(shù)較設(shè)計(jì)混凝土截滲墻大大降低了工程造價(jià)，施工中利用下游渠道開(kāi)挖土方降低了施工成本，施工中操作簡(jiǎn)單，無(wú)復(fù)雜工藝，確保了工程按照進(jìn)度計(jì)劃實(shí)施。

新疆富蘊(yùn)廣匯煤制氣項(xiàng)目供水工程樞紐標(biāo)段（推廣實(shí)例）

一、工程概況：

新疆富蘊(yùn)廣匯煤制氣項(xiàng)目供水工程樞紐標(biāo)段位于新疆富蘊(yùn)縣，該供水工程是為廣匯集團(tuán)在富蘊(yùn)縣境內(nèi)開(kāi)發(fā)年產(chǎn)40億m3煤制氣項(xiàng)目提供工業(yè)及生活用水。引水樞紐壩軸線長(zhǎng)度623.33m，從左至右依次為左副壩段（長(zhǎng)435m）、進(jìn)水口段（7.93m）、泄洪閘段（3孔、長(zhǎng)35m）、溢流壩段（長(zhǎng)30m）、右副壩段（長(zhǎng)36m）；沉砂池為矩形結(jié)構(gòu)，設(shè)三道dn1200螺旋排沙管排沙。

二、施工情況：

圍堰工程位于烏倫古河主河床內(nèi)，沿設(shè)計(jì)圍堰軸線上游挖截滲槽，截滲槽底寬6米，開(kāi)挖至基巖面深度4-6米，開(kāi)挖時(shí)架設(shè)22kw離心泵人工輔助進(jìn)行截滲槽排水，在槽底鋪設(shè)復(fù)合土工膜，回填河床上游1km以內(nèi)礫質(zhì)黏土，18t自行碾壓實(shí)，復(fù)合土工膜鋪設(shè)直至堰頂，左右兩側(cè)與山體連接處，用挖掘機(jī)清理松散圍巖，復(fù)合土工膜鋪設(shè)坡面用編織袋人工裝土鎮(zhèn)壓。

三、工程評(píng)價(jià)：

新疆富蘊(yùn)廣匯煤制氣項(xiàng)目供水工程樞紐標(biāo)段圍堰工程，通過(guò)采用復(fù)合土工膜和礫質(zhì)粘土組合防滲技術(shù)施工，防滲效果理想，為下游樞紐建筑物施工創(chuàng)造了良好的條件，運(yùn)用該技術(shù)施工，操作簡(jiǎn)單，無(wú)復(fù)雜工藝，確保了工程按照進(jìn)度計(jì)劃實(shí)施。

效益分析

圍堰導(dǎo)流工程是頭屯河水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案為粘土心墻上下游反濾土石結(jié)構(gòu)，并設(shè)導(dǎo)流涵管，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工難度大，施工時(shí)間長(zhǎng)，不能滿足施工總進(jìn)度要求，相應(yīng)也增加了投資。本著宜材適構(gòu)原則，充分利用當(dāng)?shù)夭牧希ìF(xiàn)場(chǎng)勘查本工程棄料場(chǎng)內(nèi)有黃土儲(chǔ)量約為3萬(wàn)m3，運(yùn)距約為1.5km，頭屯河河床內(nèi)有大量戈壁石，平均運(yùn)距約為1km），在施工期條件限制下，立足于現(xiàn)有施工條件、施工力量和機(jī)械設(shè)備配置，優(yōu)化圍堰堰體及防滲結(jié)構(gòu)，圍堰堰體采用均質(zhì)土石結(jié)構(gòu)，防滲結(jié)構(gòu)采用壩前復(fù)合土工膜和礫質(zhì)粘土組合防滲型式，減少施工難度，提高施工功效，縮短施工工期，節(jié)省工程費(fèi)用。同時(shí)，在圍堰前坡腳處基礎(chǔ)防滲采用粘土填筑截水槽和上游鋪筑水平防滲鋪蓋相結(jié)合，截水槽底部鋪設(shè)土工膜延伸至整個(gè)堰前坡面和堰體左右岸兩側(cè)（兩側(cè)通過(guò)結(jié)合槽埋設(shè)土工膜），形成基礎(chǔ)和堰體及左右兩岸的防滲整體。堰體不設(shè)導(dǎo)流涵管，直接利用戧堤進(jìn)占截流閉氣。

與原設(shè)計(jì)方案相比，減少預(yù)制涵管工程造價(jià)173460.00元，減少粘土心墻填筑工程造價(jià)248640.00元，工程采用造價(jià)低廉的土石結(jié)構(gòu)且枯水期便于施工，大大降低了施工成本。采用本工法施工，總工期為31天（2009年8月15日至2009年9月15日），解決了施工準(zhǔn)備期時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的弊端，確保了工程按照進(jìn)度計(jì)劃實(shí)施。

本發(fā)明中所采用的各種設(shè)備，均為本領(lǐng)域生產(chǎn)工藝中使用的常規(guī)設(shè)備，且各設(shè)備的操作、參數(shù)等均按照常規(guī)操作進(jìn)行，并無(wú)特別之處。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。