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不透水土工膜在處理不良地質(zhì)路基中的實(shí)踐研究
摘要：不透水土工膜在處理不良地質(zhì)路基中的應(yīng)用十分廣泛，本文基于低液限粉土段落和鹽漬土段落兩種段落對(duì)不透水土工膜的應(yīng)用加以闡述，并對(duì)其在施工過程中的要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。
關(guān)鍵詞：不透水土工膜;地質(zhì);路基;實(shí)踐
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)的基礎(chǔ)設(shè)施逐漸完善，大部分城市開始興建地下工程――地鐵，水利水電工程作為惠民工程也在熱火朝天的建設(shè)當(dāng)中，在建設(shè)這些工程項(xiàng)目的時(shí)候，往往會(huì)應(yīng)用到不透水土工膜，作為一種防滲材料，不透水土工膜在實(shí)際工程項(xiàng)目施工中的使用率越來越高，其作用越加突出，特別是在不良地質(zhì)路基的使用中，更能充分體現(xiàn)不透水土工膜的利用價(jià)值。
一、土工膜概述
土工膜是一種塑料薄膜和無紡布復(fù)合而成的防滲材料，由于土工膜延伸性強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)，耐腐蝕、耐高溫與嚴(yán)寒，因此，土工膜在處理不良地質(zhì)路基中的應(yīng)用十分廣泛。塑料具有不透水的特性，能夠適應(yīng)不良地質(zhì)路基的形狀，無紡布成形后，具有相當(dāng)高的延伸性和抗拉強(qiáng)度，二者在結(jié)合之后，薄膜的抗拉強(qiáng)度和抗穿刺能力得到了彌補(bǔ)，加之無紡布本身粗糙，因此增加了接觸面的摩擦系數(shù)，有利于不良地質(zhì)路基的穩(wěn)定，同時(shí)能夠避免化學(xué)元素的腐蝕。土工膜在實(shí)際生活中的應(yīng)用也十分普遍，如公路的基礎(chǔ)加固，水庫(kù)堤壩的防水防滲，高爾夫球場(chǎng)的水塘底，土工膜都在發(fā)揮著不可小覷的作用。
二、項(xiàng)目工程案例――以王甫洲水利樞紐工程為例
位于湖北省老河口市的王甫洲水利樞紐，是漢江干流16個(gè)梯級(jí)開發(fā)中的第10個(gè)梯級(jí)，該水利樞紐以發(fā)電為主，兼顧灌溉、養(yǎng)殖、旅游等綜合項(xiàng)目。王甫洲工程采用砂礫料作為圍堤，1 ～ 2 a 后對(duì)斜墻防滲復(fù)合土工膜進(jìn)行鋪設(shè)，圍堤變形工作基本完成，防滲土工膜受堤體的變形影響較小。為了對(duì)斷面進(jìn)行觀測(cè)，共放置了30支應(yīng)變計(jì)，圖1為圍堤右岸1 + 624 . 0m 斷面的3 支應(yīng)變計(jì)(ST - 1、ST - 3、ST - 5)縱向應(yīng)變計(jì)實(shí)測(cè)過程線。從3 支應(yīng)變計(jì)測(cè)值過程可以看出，復(fù)合土工膜有3 個(gè)明顯的變化時(shí)段：① 填蓋中細(xì)砂保護(hù)層期間，其應(yīng)變值上升約為1 .7% ～ 2 . 3%;② 混凝土保護(hù)層澆筑完成時(shí)，應(yīng)變值上升約0 . 5%;③ 水庫(kù)蓄水初期應(yīng)變值上升約0 . 07% ～0 .13%。在這3 個(gè)時(shí)段之間出現(xiàn)兩個(gè)應(yīng)變相對(duì)穩(wěn)定的階段;在整個(gè)測(cè)值過程中，各組應(yīng)變計(jì)的測(cè)值變化雖略有差別，但其變化規(guī)律基本一致。
在此之前，我國(guó)將不透水土工膜運(yùn)用到工程項(xiàng)目的實(shí)例非常多，但是對(duì)不透水土工膜的變形監(jiān)測(cè)缺乏監(jiān)督，大多屬于試驗(yàn)性質(zhì)工程，為此，王甫洲水利樞紐工程在不改變以老河道作為兩岸圍堤時(shí)，為監(jiān)測(cè)防滲復(fù)合土工膜在施工過程中和水庫(kù)蓄水初期受力變形情況，組織專門技術(shù)人員對(duì)不透水土工膜的應(yīng)變監(jiān)測(cè)進(jìn)行了深入研究，選擇左岸0 + 293 .0 m 和右岸1 + 624 .0 m 處作為典型觀測(cè)斷面，作為監(jiān)測(cè)不透水土工膜的檢測(cè)對(duì)象，在該檢測(cè)斷面一共布設(shè)30 支土工膜應(yīng)變計(jì)，以此保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的全面性，其中左岸共布設(shè)了18支土工膜應(yīng)變計(jì)在0 + 293 . 0 m 處，用于監(jiān)測(cè)縱向應(yīng)變的有12支，用于檢測(cè)橫向應(yīng)變的應(yīng)變計(jì)為6支;右岸共布設(shè)了12支應(yīng)變計(jì)在1 + 624 .0 m 處，用于監(jiān)測(cè)縱向應(yīng)變的有8支，用于檢測(cè)橫向應(yīng)變的應(yīng)變計(jì)為4支，所謂縱向檢測(cè)就是順坡向檢測(cè)，橫向檢測(cè)即順?biāo)飨驒z測(cè)。與此同時(shí)，為了監(jiān)測(cè)土體空隙中隨地下水位上升而被擠出的空氣、鋪設(shè)復(fù)合土工膜時(shí)被鎖閉的氣囊以及土工膜漏水使下層土體中可能引起的化學(xué)作用而產(chǎn)生的氣體對(duì)土工膜的頂托力，在兩個(gè)斷面附近共布設(shè)6支氣壓傳感器，該工程的檢測(cè)中鋪設(shè)不透水土工膜一直持續(xù)到整個(gè)工程的蓄水試運(yùn)行，在整個(gè)檢測(cè)過程中，儀器的工作狀態(tài)正常，沒有出現(xiàn)任何問題，在此方面取得了矚目的成績(jī)。
三、針對(duì)不良地質(zhì)路基的處理――以湖北福銀高速為例
1、低液限粉土段落的路基處理
粉土區(qū)別于粘性土和砂土，其粉粒含量相對(duì)較多，粘粒和粗粒含量非常少。在該高等級(jí)公路特殊路段施工過程中，對(duì)于低液限粉土采用的處理方案是：在路基施工位置距離路面頂標(biāo)高12m位置處，在經(jīng)過精細(xì)整修，橫坡為3%的路拱，在這個(gè)斷面上鋪設(shè)不透水土工膜，除此之外，為了防止地表水下滲以及大量農(nóng)田灌溉用水對(duì)斷面造成破壞，在此基礎(chǔ)上，在路基的坡角處按照1：1的比例向外挖出1.5m的深度，然后在挖出的這個(gè)深度上，豎向覆蓋不透水土工膜，與路基橫斷面的不透水土工膜進(jìn)行連接，形成了半封閉的防水體系，不僅能夠防止地表水的侵入，還能防止農(nóng)田灌溉用水的滲透。
2、鹽漬土段落的路基處理
鹽漬土是土壤不同程度的鹽堿化土壤的總稱，福銀高速某路段存在著大量的鹽漬土壤，鹽漬土壤影響著路基的穩(wěn)定性，因此，必須對(duì)鹽漬土壤采取科學(xué)合理的處理，才能保質(zhì)路基的穩(wěn)定性。在該路段施工時(shí)，采取的處理方法是：原設(shè)計(jì)采用透水性土工布+40cm礫土隔斷層，這種方法存在著一定的弊端，經(jīng)過多次探討后，決定采用鋪設(shè)不透水土工膜的方法進(jìn)行施工。在路基施工位置到路面頂高位置1.2m處，在經(jīng)過精細(xì)整修，橫坡為3%的路拱，鋪設(shè)同路基一樣寬度的不透水土工膜。
四、不透水土工膜在處理不良地質(zhì)路基的施工方法
1、施工準(zhǔn)備
在進(jìn)行不透水土工膜鋪設(shè)時(shí)，要對(duì)需要施工的路面進(jìn)行清理和平整，不透水土工膜對(duì)于施工面的要求較為嚴(yán)格，對(duì)于需要鋪設(shè)不透水土工膜的路基，應(yīng)進(jìn)行精細(xì)平整，對(duì)于局部無法進(jìn)行精細(xì)平整的路基，要通過補(bǔ)撒細(xì)料的方式進(jìn)行平整，要清除所有的尖銳石塊，路基進(jìn)行補(bǔ)平之后，要對(duì)路勁進(jìn)行壓實(shí)，保證橫坡度、表面質(zhì)量滿足施工要求，經(jīng)過相關(guān)施工人員，對(duì)鋪設(shè)進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行不透水土工膜的鋪設(shè)工作。
2、不透水土工膜的鋪設(shè)
大部分不透水土工膜鋪設(shè)工程采用的是寬幅為6m的不透水土工膜，寬幅6m的不透水土工膜較其它土工膜相比，施工較為方便，拼接質(zhì)量也得得到一定的保障。在鋪設(shè)過程中，由路基中間線向路基兩側(cè)展開鋪設(shè)，先鋪的不透水土工膜一定要在后鋪的不透水土工膜之上，要按照順序依次進(jìn)行鋪設(shè)，鋪設(shè)時(shí)一定要保證不透水土工膜的平整，如果不透水土工膜鋪設(shè)不能達(dá)到平整的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)該公路特殊路段頂防滲會(huì)產(chǎn)生較大的影響。
在鋪設(shè)不透水土工膜之前，要對(duì)需要鋪設(shè)不透水土工膜的路基進(jìn)行均勻?yàn)⑺�，保證路基土壤的濕潤(rùn)，灑水要適量，灑水過多或過少，都會(huì)對(duì)不透水土工膜的鋪設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生影響，從而影響到該公路特殊路段的整個(gè)鋪設(shè)工作。鋪設(shè)工作應(yīng)選擇在干燥晴朗的天氣中進(jìn)行，不透水土工膜鋪設(shè)人員要穿膠底布鞋，嚴(yán)禁穿跟鞋或者釘鞋，以免不透水土工膜被踩壞或者刮壞，避免將不透水土工膜放在烈日下曝曬，經(jīng)過曝曬的不透水土工膜的質(zhì)量會(huì)受到影響，縮短不透水土工膜的使用壽命，甚至造成不透水土工膜的浪費(fèi)，在鋪設(shè)過程中，要保證不透水土工膜平整，避免對(duì)其進(jìn)行用力拉伸，切記也不可使其產(chǎn)生褶皺。
3、不透水土工膜的拼接
在施工過程中，往往需要對(duì)不透水土工膜進(jìn)行拼接，在拼接時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：首先，必須采用專業(yè)的不透水土工膜熱和焊接機(jī)進(jìn)行焊接，焊接溫度保持在200攝氏度以上，只有200攝氏度以上的溫度，才能保證不透水土工膜的拼接質(zhì)量。其次，不透水土工膜的焊接質(zhì)量直接影響到路基的施工質(zhì)量，為了保證高質(zhì)量的不透水土工膜拼接，在進(jìn)行拼接時(shí)，需要生產(chǎn)廠商對(duì)施工部門提供技術(shù)支持，派技術(shù)人員到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼接指導(dǎo)。第三，為了保證不透水土工膜的質(zhì)量，不透水土工膜鋪設(shè)的一個(gè)段落最好控制在250m～300m之間。第四，在鋪設(shè)過程中，不透水土工膜難免出現(xiàn)損壞現(xiàn)象，應(yīng)該做好強(qiáng)力萬(wàn)能膠的準(zhǔn)備工作，保證不透水土工膜損壞時(shí)，能夠及時(shí)修補(bǔ)。
五、不透水土工膜施工過程要點(diǎn)總結(jié)
首先，在選擇不透水土工膜時(shí)，要對(duì)生產(chǎn)不透水土工膜廠家的土工膜進(jìn)行各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的抽樣檢測(cè)，檢測(cè)合格后，方可使用。第二，對(duì)于施工項(xiàng)目的地形以及土壤情況等進(jìn)行綜合分析，結(jié)合工程項(xiàng)目的實(shí)際需求和情況，向生產(chǎn)廠商進(jìn)行詳細(xì)咨詢，確保施工方案的科學(xué)性、合理性，在施工過程中，要明確施工的重點(diǎn)，對(duì)施工重點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)督，保證不透水土工膜的正確鋪設(shè)。第三，在對(duì)不透水土工膜進(jìn)行拼接前，要與生產(chǎn)廠商進(jìn)行溝通，安排技術(shù)工人到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行指導(dǎo)。第四，焊接完成后，要對(duì)焊接的不透水土工膜進(jìn)行嚴(yán)格檢查，焊接是否有漏洞，鋪設(shè)過程中是否有褶皺或者緊繃狀況。第五，施工要在干燥晴朗的白天進(jìn)行，不能選擇下雨或者晚上進(jìn)行，以免由于天氣原因?qū)︿佋O(shè)質(zhì)量造成影響。不透水土工膜鋪設(shè)的一個(gè)段落最好控制在250m～300m之間。第六，完成整個(gè)鋪設(shè)工作后，對(duì)不透水土工膜進(jìn)行抽樣檢測(cè)，確保鋪設(shè)環(huán)節(jié)不出現(xiàn)任何問題。
結(jié)語(yǔ)：
從本文的分析中可以看出，目前不透水土工膜的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，對(duì)于鋪設(shè)不透水土工膜施工要求越來越高，只有做好不透水土工膜的質(zhì)量檢測(cè)、前期準(zhǔn)備工作以及施工中拼接工作，才能保證工程質(zhì)量。
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