袁俊玲
(兰西县水务局,黑龙江兰西151500)
全国小水库多建于20世纪60~70年代,由于当时特定原因,险库表现为坝体或坝基渗漏。在兰西县大红星水库施工中遇到了软基问题,采用PE膜防渗技术进行处理,经济效果较好。
由地勘成果知,土坝坝基的(一)层表土,含少量草根,孔隙较大,松软,0.7~2.1 m,应全部清除。(二)层土下有淤泥质黏土,呈现软~流塑状态,其土层具有含水量大,透水性较大,压缩性较高,强度较低等特点,若此土层不采取有效的处理措施,将对土坝稳定构成严重威胁。因此,在设计时对坝基处理问题进行了多方案的反复论证,最终决定采用PE膜防渗技术(即垂直防渗技术)对坝基进行加固处理。
该技术的特点:①充分利用了PE膜良好的防水性,防渗效果较其它措施更为明显;②PE膜形成的防渗帷幕连续、均质、整体性好,适应变形能力强;③PE膜防渗技术具有成墙过程简单,施工速度性、机具简易、造价低等特点。
根据规范,垂直防渗体应设于距上游坝脚1/3~1/2坝底宽度处,PE膜垂直防渗体宜伸入相对不透水层以下0.5 m。据此,PE膜布置在土坝中心线上游5.50 m处。
软基起始桩号为0+640,终止桩号为0+870,防渗起始桩号为0+600,终止桩号为0+900,总长度300 m。
土坝清基后的高程为143.00~145.8 m,所以PE膜防渗体顶部高程确定为清基面层,底部高程定为穿过软土层深入下个土层1.0 m,PE膜高度 7.30~8.00 m,防渗面积为2 002.5 m2。详见图1。
图1 大红星水库垂直防渗图
工艺流程为:加工PE膜—开沟机造槽—PE膜铺设—回填沟槽。开槽机有旋转式链斗型开槽机、往复式锯齿型开槽机。PE膜接头采用焊膜机进行焊接,搭接长度≥1 m。回填土固结沉陷后要进行2次补填压实。
土坝防渗技术多种多样,适应条件、工程造价各不相同,混凝土防渗墙技术是坝基、坝身防渗可靠的技术,但是造价较高,在小水库应用受限。近年来新发展的PE膜防渗技术,在小水库土坝防渗中被广泛应用,该技术充分利用了PE膜的柔性、整体性和隔水性,防渗效果较好,具有施工速度快、工效高、成本低,适应性强等特点,是一项很有前途的防渗技术。
但该技术也有局限性。仅适用于黏性土、粉质土、淤泥、砂性土和含有少量的小粒径的砂砾土层,坝基下有相对不透水下卧层,最大开槽深度在15 m以内。