復(fù)合土工膜上設(shè)混凝土保護(hù)層(即護(hù)坡)。保護(hù)層的作用是保護(hù)復(fù)合土工膜,防止風(fēng)浪沖刷,風(fēng)沙的吹蝕,人和機(jī)械的損壞,冰凍的破壞,山坡滾下石塊的碰砸,紫外線的照射,風(fēng)力的掀動,以及防止因膜下水壓力而使膜浮起等作用。
保護(hù)層需要一定厚度、強(qiáng)度和粘結(jié)力,以保證保護(hù)層的穩(wěn)定、不被損壞和耐久。在復(fù)合土工膜上可噴射混凝土或現(xiàn)澆混凝土?;炷梁?5~20cm,噴射的混凝土與復(fù)合土工膜膠結(jié)十分牢固,其抗滑穩(wěn)定能滿足要求。根據(jù)規(guī)范,在寒冷地區(qū)水位變動范圍考慮冰凍影響,對重要建筑物混凝土標(biāo)號不低于R200#。預(yù)制混凝土板施工不方便,抗滑穩(wěn)定性差?,F(xiàn)澆混凝土與復(fù)合土工膜間的粘接力需作試驗(yàn)測定,然后作穩(wěn)定分析,施工時混凝土運(yùn)輸要碾壓已鋪好的復(fù)合土工膜,易造成損壞。
由于復(fù)合土工膜表層亦為平面排水層,通過保護(hù)層的滲水,會滯留在該層中,當(dāng)庫水位下降時,夾層中水來不及下降,會對保護(hù)層產(chǎn)生反向水壓力,有可能頂破保護(hù)層或使護(hù)坡失穩(wěn)。故護(hù)坡應(yīng)預(yù)留排水孔,孔徑10mm,間距2×2m。保護(hù)層還須設(shè)伸縮縫和沉降縫,二縫合一,其伸縮縫間距10m左右,即每塊保護(hù)層混凝土板尺寸為10×10m左右??p寬3cm,內(nèi)填無砂混凝土,既可排水又可防止復(fù)合土工膜的老化。
土工薄膜作用機(jī)理:由于薄膜的極弱透水性,可將其應(yīng)用于堤壩中起隔水作用。當(dāng)薄膜置于壩體中心作防滲心墻時,其兩側(cè)的筑壩材料特性基本相同。因而,在施工和蓄水期,薄膜兩側(cè)壩體豎向沉降同時發(fā)生且基本一致。由于薄膜心墻相當(dāng)柔軟,可隨壩體同時下降而蜷曲在堤壩體內(nèi),故薄膜與堤壩體材料兩者的變形基本協(xié)調(diào),產(chǎn)生相對位移的可能性甚小。對于水平位移而言,施工期堤壩體內(nèi)的上、下游兩部分壩殼各自朝上、下游方向發(fā)生變形,因而對薄膜心墻的影響甚微。但在蓄水期,受上游水壓作用,壩體的水平位移均朝向下游。心墻上游壩體的水平位移將抵消施工期其向上游的變形,而心墻下游壩體位移量將增加。這時,薄膜隨壩體的水平位移將產(chǎn)生拉伸應(yīng)變。鑒于薄膜具有較高的抗拉強(qiáng)度,能對壩體的水平位移產(chǎn)生抑制作用。抑制作用的大小取決于薄膜的抗拉性能。當(dāng)采用薄膜連同心墻土料作組合防滲體時,薄膜置于上游壩殼與心墻土料之間,其兩側(cè)的材料特性截然不同,且壩體內(nèi)各部位的豎向沉降或水平位移均相差甚大。柔軟的薄膜可隨壩體的變形而位移,但因其兩側(cè)變形量不同,且薄膜與心墻土料、薄膜與上游壩殼材料間的摩擦力也不一致。薄膜將隨著摩擦力較大的一側(cè)同時變形,而對具有一定摩擦力的另一側(cè)產(chǎn)生抑制作用。薄膜的抗拉強(qiáng)度將抵抗因壩體各部位位移的不同而產(chǎn)生拉伸應(yīng)變,同時,又抑制著壩體的應(yīng)變,兩者相輔相成。
此外,防滲薄膜置于支撐材料之間,必然遭受支撐材料的擠壓,尤其在蓄水后又受到水壓的作用,則薄膜可能在支撐材料的孔隙中產(chǎn)生頂破;同時,還可能被支撐材料尖銳棱角所刺破,最終喪失其抗?jié)B性。薄膜的頂破和穿刺程度取決于法向應(yīng)力的大小、支撐材料的形狀和大小、薄膜自身的強(qiáng)度和伸長率。因此,在設(shè)計(jì)和施工中應(yīng)根據(jù)土工膜的受力情況,確定其抗拉強(qiáng)度,選擇合理的材料,做好土工膜上下過渡層,確保薄膜的整體安全,提高其抗?jié)B性。對于重要堤防工程的防滲加固,目前普遍采用垂直防滲或臨水坡鋪設(shè)土工膜以及兩者聯(lián)合防滲等形式,可大大縮短施工工期。許多工程實(shí)錄都表明它的防滲效果良好、經(jīng)濟(jì)、施工方便,有推廣使用的價值。
5.噴射混凝土:
1)設(shè)計(jì)要求:保護(hù)層的混凝土標(biāo)號用R200# ,保護(hù)層設(shè)置伸縮縫和沉降縫,二縫合一,縫間距為10m左右,縫寬3cm,內(nèi)填PT膠泥。護(hù)坡設(shè)排水孔,孔距φ10,間距2×2m,孔內(nèi)填無砂混凝土。
2)施工工藝,壩面保護(hù)層采用現(xiàn)澆噴射混凝土工藝。
3)工藝流程,將摻有速凝劑的骨料(包括部分砂子)和水泥裹砂砂漿,分別通過干式噴射機(jī)和砂漿泵,壓送至混合管,混合后經(jīng)一段5~10m的高壓膠管送至噴嘴噴出。又稱并列式噴射工藝。
4)噴射混凝土施工,噴射順序:一般采用先邊緣后中央、先下后上的順序,受噴面不宜一次噴射至設(shè)計(jì)厚度,應(yīng)按階梯狀逐項(xiàng)噴至設(shè)計(jì)厚度。
噴嘴與受噴面的距離:一般應(yīng)控制在0.6~1.2m之間,噴嘴與受噴面的角度應(yīng)盡量保持90?,以保證噴射質(zhì)量。拆模及伸縮縫的處理:噴射混凝土一般在3d后即可拆除模板,模板拆除后將縫內(nèi)留下的粉渣清理干凈,隨即用PT膠泥將縫灌滿。噴射混凝土的養(yǎng)護(hù):噴射好的混凝土應(yīng)注意養(yǎng)護(hù),一般采用草袋覆蓋或?yàn)⑺B(yǎng)護(hù)。