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        在復合防滲墻中應如何進行土工膜施工?

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        在復合防滲墻中應如何進行土工膜施工?

        山東茂隆新材料科技有限公司 2023-05-05 2302


        在復合防滲墻中應如何進行土工膜施工呢?今天小編來聊一聊,下面我們一起可以看一下吧。

        在復合防滲墻中應如何進行土工膜施工?  第1張

        土工膜復合防滲墻施工技術是一種高抗滲、環保的施工技術。其關鍵信息技術主要包括成槽、垂直鋪膜、填充料的回填、防滲墻的接頭進行施工。成槽施工設備包括液壓抓斗、銑槽機、TRD、鋸槽機等,鋪膜方法有重力沉膜法、振動插 入法、插入式,填充料有土與膨潤土的混合填充、低標號混凝土、自凝灰漿、塑性混凝土等。接頭形式有搭接接頭和鎖緊接頭。介紹了三種土工膜具有復合防滲墻的施工技術工藝,并介紹了其應用研究范圍。

        防滲墻廣泛應用于水利水電工程大壩的防滲墻中。隨著社會的不斷發展,國家雙碳戰略的實施和美麗中國建設的不斷推進,為了保障人類的和諧生活,國家對生態環境的要求越來越高。地下水的保護是當前我國生態經濟環境進行保護的重要組成部分,因此對防滲工程的技術發展要求更高。土工膜復合防滲墻20世紀90年代開始使用,經過近三十年的發展超深土工膜復合防滲墻的施工技術的研究取得了很大的進步,幾個關鍵的技術研究也有了突破性進展,土工膜復合防滲墻以其超高的防滲性能在露天礦止水帷幕、填埋場與污染場地垂直阻隔墻和堤壩防滲等領域得到了很好的應用。

        1、土工膜復合防滲墻的基本原理和技術難點。

        (1)基本原理

        “土工膜復合防滲墻”是在土體中開挖一定寬度和深度的溝槽,在溝槽中豎向鋪設土工膜,滿足設計要求后回填的一種填料,回填土固結后形成以膜為主體的復合防滲帷幕。

        (2)技術難點

        土工膜復合防滲墻施工技術要點主要包括成型槽、鋪膜、填料回填和接縫形式四個方面。開槽方法包括液壓抓斗開槽,開槽機或TRD工程機械開槽。膜沉降方法有重力沉降法和插入式沉降法,接縫施工有鎖緊式和搭接式兩種形式。

        2、重力沉入式HDPE膜復合防滲墻施工

        (1)成槽施工

        槽的施工主要從槽的設備、壁泥的有關參數以及槽段的劃分四個方面進行考慮。

        ①成槽的設備

        結合當前地下連續墻的成槽工藝,采用成槽機或銑槽機進行成槽,成槽的厚度400?800 cm,其主要區別在于斗架體的厚度。

        ②護壁泥漿的相關參數

        根據不同地質條件下的泥漿指標略有不同,泥漿指標的變化主要考慮膨潤土原料和摻合比的變化。這是控制泥漿比重的關鍵。由于施工過程中泥漿比重過大,導致施工失敗,未能達到設計深度。

        ③槽段分幅

        土工膜復合防滲墻的成槽寬度,在保證槽壁穩定性的條件下盡可能寬,目前已經使用過21m、14m、8m三種幅寬。

        (2)鋪膜施工

        在泥漿達到護壁的槽段中進行垂直鋪膜,采用通過重力沉膜法進行分析施工,針對系統性地教學設計了專用鋪膜架,鋪膜的工序內容主要有展膜、卷膜、鋪膜架就位、安裝調整配重、沉膜。

        (3)接頭施工

        罐段中的膜直接與膜重疊,罐段之間的防滲膜需要借助于接頭盒重疊。其主要研究步驟是在槽段內鋪膜施工工作結束后,在槽段的兩側下放接頭箱,將兩端的膜用接頭箱覆蓋住,然后在進行數據填充料的澆筑,經過不斷填充料的固結理論或者可以凝固時間然后學生進行學習臨近槽段的開挖,臨近槽段開挖過程結束后在進行分析接頭箱的頂拔、刷壁與清底。

        ①接頭箱的設計

        膜的搭接設計長度一般為1 m,接頭箱設計尺寸長度為1 m,根據槽段的厚度接頭箱的寬度比槽段厚度減5cm。800 mm厚防滲墻的接頭箱寬度為750mm,600mm厚的防滲墻的接頭箱寬度為550mm,400mm厚防滲墻的為350 mm。在接頭盒的設計中,應根據接頭盒的最大拉力設計接頭銷和接頭盒之間的桿孔。

        ②磁吸式疊合接頭

        為了可以保證搭接部分的兩張膜能夠更加緊密的粘結作用在一起,鋪膜前,在每張膜的搭接部分的土工膜上粘結了磁膜,在鋪膜結束后經過壓實后兩張膜因為有磁性而緊密的吸附結合在一起,保證了接頭處的連接工作效率。

        在復合防滲墻中應如何進行土工膜施工?  第2張

        (4)填充料澆筑

        填料有塑性混凝土、低標號混凝土、粉煤灰等。填筑料的澆筑需要考慮以下幾個方面,一是槽段的寬度,8m幅寬采用兩個打灰架進行澆筑,14m槽段采用四個打灰架,21m槽段采用6個打灰架;二是14m和21m槽段地澆主要之間的澆筑要考慮幾個打灰架之間的澆筑速度,因為超長副段的采用的是兩張或者三張在槽段內的方向性的疊加,膜疊加的時候沒有膜與膜之間沒有直接固定的,如果搭接在下方土工膜上的幾個打灰架的放料的速度過快很容易導致混凝土把膜沖起,導致疊加失效。第三,在流延鋪膜前進行反循環清底,既能保證鋪膜的確定性,又能降低流延到最后10m時的沸騰壓力。

        (5)接頭箱頂拔

        本實用新型在灌裝填料的過程中,采用后頂拉法,并采用微動法進行接頭盒頂拉,以確保接頭盒不會因為填料的凝固或自壓而埋入填料中,導致油頂無法進行接頭盒頂拉。

        3、插入式土工膜復合防滲墻施工

        豎向鋪膜的施工方法是采用 TRD 機或鋸槽機,以膨潤土漿液為軟化材料,在土與膨潤土漿液之間形成弱泥漿泵送槽,然后采用高頻振動錘插板將土工膜插入溝泥中,形成由膨潤土和 HDPE 組成的復合防滲墻。

        (1)TRD或鋸槽機施工

        TRD工法機和鋸槽機施工的原理是相同的,通過其前端的鋸齒將土體攪松,并進行土和泥漿的攪拌,使其充分混合形成一個防滲體。

        (2)振動插入式鋪膜施工

        鋪膜施工使用的設備有履帶吊、帶高頻振動錘的專用插板和加工好的HDPE膜。專用插板用履帶吊吊起后就位,插板底部卡入土工膜底槽下放。同時開啟高頻振動錘,在鋸槽機或TRD施工后,將插板插入槽內。

        (3)接頭施工

        接頭形式采用鎖扣式接頭。

        4、自凝砂漿土工膜復合防滲墻施工

        自凝式泥漿膜復合防滲墻是在自凝式泥漿墻的基礎上增加土工膜下放工藝形成的復合防滲墻。施工的關鍵工序包括成槽、自凝砂漿的配置和土工膜的降低方法。

        (1)成槽施工

        開溝施工工藝與重力沉降土工膜防滲墻施工工藝相同。不同之處在于自凝砂漿是護壁漿體。

        (2)自凝灰漿

        自硬砂漿是由膨潤土、水泥和水組成,通過添加填料和外加劑對其進行改性。自凝砂漿的性能應保證溝槽開挖的穩定性和連續性。

        自硬灰漿的制備:自硬灰漿的制備使用高速混合器來混合膨潤土漿。

        (3)鋪膜及接頭方法

        ①鋪膜方法

        自凝砂漿的比例大于普通膨潤土,在砂漿中鋪設的阻力大,插入與重力下沉相結合可以保證土工膜深度的準確性,防止土工膜漂浮。

        ②接頭施工方法

        當施工接近槽口時,要對接頭進行保護,確保施工接近槽口時接頭不受損傷,有利于下一個接頭。同時施工中的雜質不能進入完工區域。為此專門制作了一種特殊的接合板。接合板上裝有 HDPE 連接鎖,可與帶有隔膜的連接鎖互鎖。保護鋼板的寬度略小于墻體的寬度。下土工工膜膜后,把接頭板鎖扣與已下入膜鎖扣插好,即可進行起到環境保護復合土工膜和已完工槽孔的作用。其接縫也可采用搭接施工技術。

        在復合防滲墻中應如何進行土工膜施工?  第3張

        5、土工膜復合防滲墻施工工藝對比

        目前我國眾多國家底線連續墻項目可以采用的土工膜防滲膜主要有以下三種不同形式,分別是重力沉入式、插入式以及自凝灰漿。

        6、土工膜具有復合混凝土防滲墻工法的應用

        (1)露天礦截水帷幕的應用

        目前,排水是我國露天煤礦地下水排水的保障方式。露天開采耗時長,長期排水會造成地下水資源的嚴重浪費和生態環境的嚴重破壞,進而導致土地沙化等后果,也增加了生產成本。隨著我國對煤礦綠色開采的日益重視,露天煤礦采用長期大量排水的地下水的做法已不再可取,將水幕技術應用于露天煤礦是解決露天煤礦排水問題的根本措施,可以實現露天煤礦的綠色、安全和可持續發展。土工膜復合防滲墻因其極低的“滲透性”在內蒙古扎尼河露天煤礦得到了應用,取得了顯著的截水效果,截水率達到90%,目前周邊地下水已恢復至生態水位,植被綠化植樹提高到原來的4倍,生態環境得到了極大的改善,促進了植被的生長,植被多樣性增加15%,完成施工的兩年共節約排水能耗近8000萬。

        (2)危險物垂直阻隔技術領域的應用

        垂直阻隔技術主要是利用地下阻隔封存污染物或改變地下水流向, 以達到控制污染水平遷移的目的。為了達到阻止地下污染物遷移的目的,要求垂直阻隔墻有非常低的滲透性,實際應用中要求滲透系數不大于1.0 X 10-7 cm/s,同時阻隔墻要有較好的連續性和耐久性,墻體材料具有較高的穩定性和耐腐蝕性,污染物與其作用不會導致阻隔功能的減弱或失效。

        HDPE膜的主要成分為高密度聚乙烯原生樹脂(約97.5%),采用HDPE膜的垂直防滲墻滲透性極低,HDPE膜的滲透系數達到10?12cm/s,甚至更低。HDPE 膜段采用特殊的接縫施工后,形成連續整體防滲結構面。因此土工膜的低滲透性是其他工程防滲墻技術難以發展達到的。

        HDPE土工膜防滲墻由土工膜和礦物材料組成。對酸、堿、鹽、無機物有良好的耐腐蝕性,滲透系數低。適用于防滲要求高、有效阻隔期長的工程。被認為是目前最安全有效的地下污染源阻隔技術。

        ①土工膜復合防滲墻施工成槽鋪膜技術有比較成熟的施工工藝;

        ②填充料可選擇的種類較多,需要進行開發技術研究企業成本更為低廉的材料;

        ③聯合施工技術還有很大的研究空間,開發更簡單有效的施工技術是一個迫切的問題;

        ④在危險物垂直阻隔技術以及施工管理領域,土工膜復和防滲墻是未來的一個企業發展研究方向;

        ⑤自固砂漿土工膜復合防滲墻的施工難度最大。自硬砂漿還可以作為墻體材料和護壁漿料,所以清孔鋪膜必須在罐內流動性喪失之前完成,各工序施工時間非常緊張。

        在復合防滲墻中應如何進行土工膜施工?  第4張

        以上就是今天的內容,感謝您的閱讀和觀看,希望對您有幫助,如果您有任何問題,請與我們的工作人員聯系,我們將竭誠為您服務,期待與您的合作。



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