5.噴射混凝土:
1)設(shè)計要求:保護層的混凝土標號用R200# ,保護層設(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。
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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)計厚度,應(yīng)按階梯狀逐項噴至設(shè)計厚度。
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:噴射好的混凝土應(yīng)注意養(yǎng)護,一般采用草袋覆蓋或灑水養(yǎng)護。
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土工膜與混凝土、粘土、鋼板襯砌等幾種防水材料相比,有以下幾個弱點:
(1)容易破裂,土工膜是一種高分子化合物的柔性材料,強度低,厚度也比較薄,因此容易破裂。造成破裂的原因有:①在施工過程中受損破裂;②被土石料中的石塊等尖硬物刺破或頂破;③由于設(shè)計選擇不當或沒有局部約束被過大的水壓力擊穿;④鋪設(shè)在支承土與混凝土面板之間的土工薄膜由于溫度脹縮、重力、土體位移、浪擊和水位變化的因素,可能引起界面滑動,土工薄膜將承受過度伸長、撕裂或擦傷;⑤斜面上用土和混凝土板保護土工薄膜的情況,當水位驟降,土中孔隙水應(yīng)力與庫水位失去平衡,土體失穩(wěn)而滑動。⑥建筑物過大的變形或不均勻沉降而導(dǎo)致破裂;⑦由于保護層薄或埋深淺,特別是用于渠道防滲時,被人畜或植物根系弄破。這些問題很容易發(fā)生,但又是可以避免的。
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(2)容易脆裂,土工膜在低溫環(huán)境下,性能惡化,容易脆裂。這方面可通過選擇耐低溫的品種或增加保護層厚度解決,一般也不成問題。
(3)老化問題,土工膜在接觸陽光、冷熱氣候、臭氧的條件下,將較快老化而失去性能。不過埋在水中或處于水下,不接觸這些因素,其老化還是相當慢的。目前對土工膜的使用壽命,還沒有一個確切的規(guī)定,試驗研究和實測資料都表明,在正常的保護條件下,其壽命可達50~100年。
(4)化學(xué)腐蝕,土工膜遇上某些化學(xué)物質(zhì),如酸性、堿性液體,或礦物油,可能會被腐蝕破壞。不過在一般的工程應(yīng)用中,不接觸這些物質(zhì)因而不必擔心。但在用于封閉廢棄的固體或液體時,則應(yīng)考慮這方面的問題。
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土工薄膜作用機理: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。
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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、薄膜自身的強度和伸長率。因此,在設(shè)計和施工中應(yīng)根據(jù)土工膜的受力情況,確定其抗拉強度,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。許多工程實錄都表明它的防滲效果良好、經(jīng)濟、施工方便,有推廣使用的價值。
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