3 防渗体设计

3.1 复合土工膜设计

复合土工膜以塑料薄膜作为防渗基材,与无纺布复合而成的土工防渗材料,它的防渗性能主要取决于塑料薄膜的防渗性能。目前,国内外防渗应用的塑料薄膜主要有聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、乙烯/醋酸乙烯共聚物(EVA),它们是一种高分子化学柔性材料,比重较小,延伸性较强,适应变形能力高,耐腐蚀,耐低温,抗冻性能好。其主要机理是以塑料薄膜的不透水性隔断土坝漏水通道,以其较大的抗拉强度和延伸率承受水压和适应坝体变形;而无纺布亦是一种高分子短纤维化学材料,通过针刺或热黏成形,具有较高的抗拉强度和延伸性,它与塑料薄膜结合后,不仅增大了塑料薄膜的抗拉强度和抗穿刺能力,而且由于无纺布表面粗糙,增大了接触面的摩擦系数,有利于复合土工膜及保护层的稳定。同时,它们对细菌和化学作用有较好的耐侵蚀性,不怕酸碱盐侵蚀。

为了节省造价,采用分区铺膜:高程250.00m以下采用350/0.6/350复合土工膜;高程250.00m以上采用350/0.4/350复合土工膜。其周边缝等分缝。

3.2 趾板尺寸的确定

(1)趾板的宽度。

1)对于坚硬、新鲜的基岩:S=H/(20~30),其中,H为水头。

2)对于微风化的基岩:S=H/(2~5)。

本设计中将趾板分为7段,包括左岸3段、河床段和右岸3段。河床段趾板宽度取为5.02m,位于左岸的3段以高程降低的顺序依次取为1.28m、2.84m、4.15m,右岸3段以高程降低的顺序依次取为1.59m、3.11m、4.21m。

(2)趾板厚度h=0.4m。

3.3 趾板的布置

(1)趾板必须布置在稳定或经过处理的稳定地基上,以防止趾板产生较大的变形或滑动失稳,在选择坝轴线和趾板线时,研究地质条件,避开不利于稳定的断层、裂隙等不利因素。

(2)河床段的趾板,趾板线“x”平行于坝轴线,趾板底面一般是水平面。岸坡段趾板,由于该段布置在斜坡上,趾板底面为非水平面,其轴线“x”与坝轴线不平行。具体布置方法有3种。

1)趾板底面开挖成与该段岸坡平行或接近相同坡度的平面,以趾板轴线为控制线。这种布置的优点在于趾板地基开挖较少,但其趾板有一定的横向坡度,不利于机械施工。

2)趾板横截面上其底面线为水平线,但不同的地段趾板α不等,但这种情况“x”线可能在趾板之外,且开挖量大。

3)岸坡趾板几何形状与河床段趾板相同,但不同的趾板的α角不同,将趾板横剖面底面线开挖成与水平线具有一定的夹角γ,优、缺点与1)相同。

本设计中岸坡坝段采用第一种布置方法。按照开挖量适中的原则将趾板布置为8段。

3.4 趾板的尺寸及趾板基础处理

趾板基础开挖至弱分化层并进行固结灌浆和帷幕灌浆。河谷处趾板段的灌浆设计见图1。其中两边为预留固结灌浆孔,中间为预留帷幕灌浆孔。

img

图1 趾板尺寸示意图(单位:mm)