SL T 225-1998;水利水電工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范

中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水利水電工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范Standardfor,applicationsofgeosyntheticsinhydraulicandhydro-powerengineeringSL/T225-98主編單位:華北水利水電學(xué)院北京研究生部批準(zhǔn)部門:中華人民共和國水利部施行日期:1998年11月15日中華人民共和國水利部關(guān)于批準(zhǔn)發(fā)布《水利水電工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范SL/T225-98的通知水國科[19981482號根據(jù)水利部水利水電技米標(biāo)準(zhǔn)制定、修訂計劃,由水利部國際合作與科技司主特,以華北水利水電學(xué)院北京研究生部為主編單位制定的《水利水電工程土工合成材并應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》,經(jīng)審查批準(zhǔn)為推薦性的水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并予以發(fā)布。標(biāo)準(zhǔn)的名稱和編號為:《水利水電工程土工合成材并應(yīng)用技術(shù)規(guī)范SL/T225-98本標(biāo)準(zhǔn)自1998年11月15日起實施。在實施過程中各單位應(yīng)注意總結(jié)經(jīng)臉。本規(guī)范由水利部國際合作與科技司負責(zé)解釋。標(biāo)準(zhǔn)文本由中國水利水電出版社出版發(fā)行。一九九八年+一月十日前言本規(guī)范是根據(jù)水利部水利水電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定、修訂計劃進行編寫的。本規(guī)范內(nèi)容包括:用土工合成材料作反it、排水體、防滲、護岸、防沖,和土體加筋與加固的設(shè)計方法,以及施工技術(shù)要點。在編制過程中,編制組進行了廣泛的調(diào)查研究,認真總結(jié)了我國有關(guān)領(lǐng)域的工程實踐經(jīng)驗,并參考了有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國外先進經(jīng)驗;在聽取了國內(nèi)眾多專家意見的基礎(chǔ)上,經(jīng)過認真修改,完成了本規(guī)范。希望各單位在采用本標(biāo)準(zhǔn)的過程中,不斷積累資料,總結(jié)經(jīng)驗,對需要修正和補充之處,請函告主編單位。本規(guī)范主持部門:水利部國際合作與科技司本規(guī)范主幼單位:華北水利水電學(xué)院北京研究生部本規(guī)范公編單位:中國土工合成材料工程協(xié)會鐵道部科學(xué)研究院太扭;i幸耳妃盆人:王正宏楊燦文王育人彭一江竇寶松1總則1.0.1為使水利水電工程采用土工合成材料技術(shù)先進,安全可靠,經(jīng)濟合理,保證質(zhì)量,特制定本規(guī)范。1.0.2本規(guī)范適用于水利水電工程的以下分部工程:濾層、排水、防滲、防護以及土體加筋。以設(shè)計為主,兼述施工。1.0.3應(yīng)用土工合成材料進行設(shè)計與施工時,除應(yīng)符合本規(guī)范外,尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行的其他有關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2術(shù)語、符號2.1術(shù)語2.1.1土工合成材料。巖土工程應(yīng)用的合成材料產(chǎn)品的總稱。2.1.2土工織物。透水性土工合成材料。按制造方法不同,分為織造土工織物和非織造土工織物。2.1.3織造土工織物。由單絲或多絲織成的,或由薄膜形成的扁絲編織成的布狀卷材。2.1.4非織造土工織物。由短纖維或噴絲長纖維按隨機排列制成的絮墊,經(jīng)機械纏合針束」,或熱粘,或化學(xué)粘合而成的布狀卷材。2.1.5土工模袋。由雙層化纖織物織造型制成連續(xù)的不同間距厚度的平面袋狀結(jié)構(gòu)材料。其中充城混凝土或水泥砂槳,凝結(jié)后形成板狀護塊。2.1.6土工膜。由聚合物或瀝青制成的一種相對不透水卷材。前者在工廠采用吹塑,壓延或涂敷法制造,后者在現(xiàn)場或廠內(nèi)以噴涂或浸演法形成。2.1.7土工格柵。聚合物片材經(jīng)沖孔和單向或雙向拉伸,形成具有條格形或長方形格柵狀的抗拉材料。2.1.8土工網(wǎng)。由聚合物經(jīng)擠塑成網(wǎng),或由粗股條編織,或由合成樹脂壓制成的具有較大孔眼和一定剛度的平面結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀材料。2.1.,土工帶。經(jīng)擠壓拉伸,或再加筋材復(fù)合制成的條帶抗拉材料。2.1.10三維植被土工網(wǎng)。由聚合物經(jīng)熱擠出、拉伸等工序制成的三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。其底部為高模量墓礎(chǔ)層,上班起泡膨松網(wǎng)包,包內(nèi)墳沃土和草籽,供植物生長。2.1.11塑料排水帶。由不同凹凸截面形狀并形成連續(xù)排水槽的帶狀芯材,外包非織造土工織物構(gòu)成的排水材料.2.1.12土工復(fù)合材料。由兩種或兩種以上土工合成制品經(jīng)復(fù)合或組合而成的材料。如土工膜與土工織物經(jīng)加熱滾壓而成為各種復(fù)合土工膜。2.1.13等效孔徑。織物的表觀最大孔徑。2.1.14梯度比GR?水流垂直通過土工織物和25mm厚土層的水力梯度與通過上極50mm厚土層的水力梯度的比值。2.2符號A,a?面積B-寬度22‘?粘聚力C.?不均勻系數(shù)c.?固結(jié)系數(shù)D,d-粒徑e?偏心距Fs?安全系數(shù)了?摩擦系數(shù)9?重力加速度月?高度J,i?水力梯度K?土壓力系數(shù)k-滲透系數(shù)L?長度M彎矩m,?體積壓縮系數(shù)N,?數(shù)目,系數(shù)N-N,?承載力因數(shù)os等效孔徑P,?主動土壓力尸,?被動土壓力Q?流量如?極限承載力R?半徑s?秒T?抗拉強度T,?容許抗拉強度t?時間U?固結(jié)度v?速度W?重量二?含水率v?力竹z-深度a,Q?角度、系數(shù)Y?容重S-厚度‘?應(yīng)變B?導(dǎo)水率、系數(shù),?法向應(yīng)力:?剪應(yīng)力、剪切力尹一一摩擦角G透水率3材料及其性能測試3.1一般規(guī)定3.1.1土工合成材料產(chǎn)品的原材料主要有聚丙烯PP,聚乙烯PE,聚酷PER,聚酞胺PA,高密度聚乙烯HDPE和聚抓乙烯PVC等。3.1.2土工合成材料包括下列土工織物、土工膜、土工特種材料和土工復(fù)合材料四大類。織造型圓扁絲之分編織平織針織非織造型長短纖之分針刺熱粘膠粘、土工膜?有材質(zhì)、厚薄之分及吹塑、壓延、涂敷及膜面加糙的不同土工特種材料土工復(fù)合材料ft26AkB.S,t2#$,2W7.ZTa3JC暮靄靡繁-15黑馨飛黯累策昆水材料等3.2性能指標(biāo)及其測試3.2.1土工合成材料指標(biāo)包括其本身的特性指標(biāo)和與土相互作用指標(biāo)性能指標(biāo)。后者為與土共同作用時的反應(yīng),應(yīng)模擬實際工作條件,由試驗測定。3.2.2指標(biāo)測定試驗包括以下主要項目:1物理性指標(biāo)。單位面積質(zhì)量、厚度、等效孔徑EOS及其與壓力的關(guān)系等。2力學(xué)性指標(biāo)。拉伸強度、撕裂強度、握持強度、頂破強度、脹破強度、材料與土相互作用的摩擦強度等3水力學(xué)指標(biāo).垂直滲透系數(shù)或透水率、平面滲透系數(shù)或?qū)?、梯度比GR等。4耐久性?？估匣浴⒖够瘜W(xué)腐蝕性。3.2.3根據(jù)工程具體需要,選擇材料的測試項目。測試方法應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。3.2.4確定設(shè)計指標(biāo)時,應(yīng)考慮環(huán)境變化對參數(shù)的影響。例如非織造土工織物受壓而變薄,等效孔徑、滲透性相應(yīng)降低。3.2.5測得的極限抗拉強度T用于設(shè)計時,應(yīng)按式3.2.5予以折減;具體可按表3.2.5的規(guī)定取值。T.1FIDFRFDFbD3.2.5式中T,?材料的許可抗拉強度,kN/m;T?極限抗拉強度,kN/m;FiD?考慮鋪設(shè)時機械破壞影響系數(shù)FR?考慮材料蠕變影響系數(shù);FD?考慮化學(xué)劑破壞影響系數(shù);FbD?考慮生物破壞影響系數(shù)。農(nóng)3.2.5土工織物強度的.低形響系徽適用范圍影響系數(shù)FDFxF,uF,n擋墻1.1-2.02.0-4.01.0-1.51.0-1.3堤壩1.1-2.02.0-3.01.0-1.51.0-1.3承載力1.1-2.02.0-4.01.0-1.51.0-1.3斜坡穩(wěn)定1.1--1.51.5-2.01.0-1.51.0-1.3注1.臨時性工程取小值3.2.6定。3.2.,2.系數(shù)乘積F;oF,RFDFun宜采用2.5-5.0,材料的撕裂強度、握持強度、脹破強度、頂破強度以及材料的接縫強度等也應(yīng)符合3.2.5條的規(guī)編織型土工織物用于無粘性土加筋,在缺少摩擦強度實測資料時,織物與土之間的摩擦角9;e可采用土料內(nèi)摩擦角T的2/3,3.3材料的驗收、運送和儲存3.3.1使用土工合成材料時,應(yīng)檢驗試驗單位的檢測試驗報告。由用戶進行抽樣檢查,抽樣率應(yīng)多于交貨卷數(shù)的5%,最少不應(yīng)小于1卷。內(nèi)容按合同規(guī)定。3.3.2送貨時產(chǎn)品應(yīng)有標(biāo)簽,標(biāo)明生產(chǎn)廠、編號、生產(chǎn)日期及產(chǎn)品規(guī)格等。運輸過程中不得直接受陽光照射,應(yīng)有篷蓋或包裝。3.3.33.3.4產(chǎn)品存儲時必須避免陽光照射;遠離火種;存放期不得超過不同產(chǎn)品的有效期。每完成一道施工工序開始下一道工序前,應(yīng)按規(guī)定進行施工階段驗收。4反濾、排水4.1一般規(guī)定:.:‘;土工合成材料可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)粒料建造反濾層和排水體。用無紡?fù)凉た椢镒鳛榉礊V材料,其單位面積質(zhì)量和厚度應(yīng)符合工程要求,遇往復(fù)水流時,應(yīng)采用較厚織物。4.1.34.1.412345采用的無紡?fù)凉た椢锱潘芰Σ蛔銜r,可用其他復(fù)合排水材料。下列水利水電工程部位可采用土工合成材料:土石壩斜墻、心墻上、下游側(cè)的過渡層。壩體內(nèi)豎式排水體。堤壩下游排水體。堤壩坡過濾層。排水廊道周邊排水體鋪蓋下排水、排氣層。暗溝排水外包體。岸墻、岸墩后排水體。水閘底板分縫和出流處保護體。?,to水工隧洞襯砌后排水體11排水管、減壓井、農(nóng)用井外包體。42反濾準(zhǔn)則4.2.1反濾材料應(yīng)滿足以下要求:1保土性。防止被保護土流失,引起滲透變形。2透水性。保證滲透水通暢排除。3防堵性。保證不致被細土粒淤堵失效。4.2.2土工織物保土性應(yīng)以土工織物等效孔徑與土的特征粒徑之間關(guān)系表征。等效孔徑應(yīng)符合式4.2.2一1的條件:0,5Gnde54.2.2一1式中。s?土工織物的等效孔徑,mm;成,-?被保護土的特征粒徑,即土中小于該粒徑的土質(zhì)量占總質(zhì)量的85%,采用試樣中最小的d85,MM;n?與被保護土的類型、級配、織物品種和狀態(tài)有關(guān)的經(jīng)驗系數(shù),按表4.2.2規(guī)定采用。衰4.2.2系橄n被保護土細粒d簇0.075.m含量%土的不均勻系數(shù),或土工織物品種值夏50%2C?,C?84妻C.28C?410.5c8/c.50%有紡織物無紡織物Os簇0.3mm1.8注預(yù)計所埋土工織物連同其下土較可能移動時,值應(yīng)采用。.5土的不均勻系數(shù)C,應(yīng)按式4.2.2-2計算:c二dso口104.2.2一2式中成。、試。?土中小于各該粒徑的土質(zhì)量分別占總土質(zhì)量的60%和10%.4.2.3土工織物透水性應(yīng)符合以下條件:1被保護土級配良好,水力梯度低和預(yù)計不致發(fā)生淤堵凈砂、中粗砂等時:k,k,2排水失效導(dǎo)致土結(jié)構(gòu)破壞,修理費用高,水力梯度高,流態(tài)復(fù)雜時:k,10k,式中k?k,?土工織物、被保護土的滲透系數(shù),cm/se4.2.4土工織物防堵性要求其孔徑應(yīng)符合以下條件:1被保護土級配良好,水力梯度低,流態(tài)穩(wěn)定,修理費用小及不發(fā)生淤堵時:w$勢3d,5式中叭。?被保護土的特征粒徑,即土中小于該粒徑的上質(zhì)量占總土質(zhì)量的15緯,mm其余符號見本規(guī)范式4.2.2-1,2被保護土易管涌,具有分散性,水力梯度高,流態(tài)復(fù)雜,修理費用大時:1被保護土的滲透系數(shù)k,-10-Scm/s時:GRG34.2.3-14.2.3-24.2.4一14.2.4-2式中GR?梯度比,試驗方法見有關(guān)規(guī)程。2被保護土的滲透系數(shù)k,10-'cm/s時,應(yīng)以現(xiàn)場土料進行長期淤堵試驗,觀察其淤堵情況,試驗方法見有關(guān)規(guī)程。4.3通用設(shè)計方法4.3.11等。24.3.212設(shè)計應(yīng)具備下列各項基本資料:被保護土或用作排水體土料的土類、顆粒分析曲線、滲透系數(shù)、抗剪強度指標(biāo)和土的化學(xué)成分土工織物的等效孔徑認,、垂直滲透系數(shù)k.、水平滲透系數(shù)k,?滲透系數(shù)和法向壓力的關(guān)系等。以反濾準(zhǔn)則校核選用的土工織物:保土性。應(yīng)按式4.3.2-1驗算。透水性。應(yīng)按式4.3.2-1和式4.3.2-2計算出土工織物提供的透水率0.和要求的透水率o,,按式4.3.2一3進行判定。k.,P.W4.3.2一1$,4AhA叭F.叭4.3.2一24.3.2-3式中k.?土工織物的垂直滲透系數(shù),cm/s;S?土工織物厚度,Cm;4?估計的來流量,cm'/s;Ah?土工織物兩側(cè)水頭差,Cm;A?土工織物過水面積,CM';F.?安全系數(shù),應(yīng)不小于3,3防堵性。應(yīng)按本規(guī)范4.2.4的規(guī)定校核。4土工織物均應(yīng)符合上述三準(zhǔn)則。4.3.3土工織物用作排水時,除應(yīng)符合4.3.2條要求外,尚應(yīng)計算土工織物的平面導(dǎo)水能力。土工織物的導(dǎo)水率和為滿足平面排水所需的導(dǎo)水率。1導(dǎo)水率0.和B,應(yīng)按式4.3.3-1和式4.3.3一2計算:氏ke84.3.3一1B,1.4.3.3一22土工織物導(dǎo)水率應(yīng)滿足式4.3.3-3的要求:B,-FA4.3.3一3式中氏?土工織物導(dǎo)水率,cm'/s;民?排水所需導(dǎo)水率,cmZ/s;S?土工織物厚度,cm;9??單寬流量,cm'/s;k4?土工織物的平面滲透系數(shù),cm/s;
?土工織物兩端的水力梯度。3不符合1,2要求時,可采用其他復(fù)合排水材料。4.3.4在坡面上鋪土工織物應(yīng)進行抗滑穩(wěn)定分析,安全系數(shù)應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范要求。4.3.5表面防護結(jié)構(gòu)。為確保反濾、排水系統(tǒng)始終保持正常工作,應(yīng)作表面防護和織物固定措施。1土工織物下面為粗料,為防織物被刺破,應(yīng)先鋪厚度為10cm的砂礫料,平整后再鋪織物。2土工織物上應(yīng)設(shè)砂礫料保護層。3坡頂和坡趾應(yīng)將土工織物埋人錨固溝,溝深應(yīng)不小于30cm,如圖4.3.5-1所示;在河岸坡腳處,為了防沖,應(yīng)將土工織物延長回折,做成壓枕,如圖4.3.5-2所示,壓枕應(yīng)達沖刷線以下。2m圖4.3.5一1土工織物坡頂埋固1-保護層r2一土工織物.3一土坡圖4.3.5一2坡趾防沖結(jié)構(gòu)1一保護層;2一土工織物0一土坡4.4壩內(nèi)豎式排水體設(shè)計4.4.1均質(zhì)土壩采用豎式排水體時,可以是向上游或下游傾斜的形式,底部連接水平排水墊層將滲水導(dǎo)至壩外。排水墊層的位置和尺寸應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范的要求。4.4.2校核土工織物的反濾準(zhǔn)則。應(yīng)按本規(guī)范4.2要求進行。4.4.3來水量估算。壩內(nèi)豎式排水體的示意如圖4.4.3所示。來水量可借流網(wǎng)估算。土工織物排水體的流量自上而下逐漸增多,應(yīng)分段估算所需排走的流量。圖4.4.3壩內(nèi)排水示意圖1一水面i2一心墻3-豎式排水14一水平排水4.4.4校核土工織物平面導(dǎo)水能力。應(yīng)按本規(guī)范式4.3.3-1和式4.3.3-2沿排水體自上而下,逐段計算導(dǎo)水率0.和8-I式4.3.3-2中的水力梯度i應(yīng)按式4.4.4一1計算sing4.4.4-1式中R?豎向排水體的傾角。2逐段驗算應(yīng)滿足0.F,B.,否則應(yīng)更換較厚織物,或采用其他復(fù)合排水材料.4.4.5下游水平排水墊層計算。驗算墊層導(dǎo)水能力的計算應(yīng)按本規(guī)范4.4.2條和4.4.3條規(guī)定進行。排水量應(yīng)為豎向排水底部最大流量和來自地基進人水平墊層的流量之和。來自地基的流量應(yīng)按有關(guān)規(guī)范估算。4.5施工要點4.5.14.5.2坡面。4.5.328土工織物反濾層和排水體施工包含以下工序:平整碾壓場地、織物備料、鋪設(shè)、回填和表面防護。平整碾壓場地。應(yīng)清除地面一切可能損傷土工織物的帶尖棱硬物,填平坑凹.平整土面,或修好備料。按工程要求裁剪、拼幅;應(yīng)避免織物被損傷,保持其不受臟物污染口4.5.4鋪設(shè)應(yīng)符合以下要求:1應(yīng)力求平順,松緊適度,不得繃?yán)^緊;織物應(yīng)與土面密貼,不留空隙。2發(fā)現(xiàn)織物有損,應(yīng)立即修補或更換3相鄰織物塊拼接可用搭接或縫接。一般可用搭接。平地搭接寬度可取30cm,不平地面或極軟土應(yīng)不小于50cm;水下鋪設(shè)應(yīng)適當(dāng)加寬。4預(yù)計織物在工作期間可能發(fā)生較大位移而使織物拉開時,應(yīng)采用縫接?？p接形式見圖4.5.4.。平接b對接WI字形接d暇形接圖4.5.4接縫形式尺寸單位mm5有往復(fù)水流時,宜在織物下鋪厚5^10cm砂層。此時不宜用搭接,以免砂進入夾縫,使織物分離。有動力荷載作用時,亦應(yīng)先鋪砂層。6流水中鋪設(shè)時,搭接處上游織物塊應(yīng)蓋在下游塊之上7坡面鋪設(shè)一般應(yīng)自下而上進行。坡頂、坡腳應(yīng)以錨固溝或其他可靠方法固定,防止其滑動S鋪設(shè)工人應(yīng)穿軟底鞋,以免損傷織物。,織物鋪好后,應(yīng)避免受日光直接照射。隨鋪隨填,或采取保護措施。1。與岸坡結(jié)構(gòu)物的連接處,不得留空隙,結(jié)合良好。4.5.5回填應(yīng)符合以下要求:1回填料不得含有損于織物的物質(zhì)。2回填時,不得破壞土工織物。土工織物上至少有厚30cm的松土墊層,方允許輕碾壓密。不得使用重型機械或振動碾壓實。3回填料的壓實度應(yīng)符合設(shè)計要求。5防滲5.1一般規(guī)定5.1.1對于高水頭大于50cm擋水建筑物,采用土工膜防滲應(yīng)經(jīng)過論證。5.1.2用于防滲的土工合成材料主要有土工膜及復(fù)合土工膜。其厚度應(yīng)根據(jù)具體基層條件、環(huán)境條件及所用土工合成材料性能確定。承受高應(yīng)力的防滲結(jié)構(gòu),應(yīng)采用加筋土工膜。為增加其面層摩擦系數(shù),可采用復(fù)合土工膜或表面加糙的土工膜。5.1.3為防止土工膜受水、氣頂托破壞,應(yīng)該采取排水、排氣措施。一般可用土工織物復(fù)合土工膜,預(yù)計有大量水、氣作用時,應(yīng)根據(jù)情況設(shè)專門排放措施。5.1.4下列水利水電工程部位可考慮應(yīng)用土工膜防滲:1堤、壩心墻,斜墻。2堤、壩水平鋪蓋。3堤、壩地基垂直防滲墻。4土壩加高。5堆石壩、面板壩、砌石壩、碾壓混凝土壩的上游面防滲。6渠道及水庫防滲襯砌。,5.1.5施工圍堰防滲墻。河道截潛流。水工隧洞防滲。渠道防滲設(shè)計應(yīng)遵照SL18-911渠道防滲工程技術(shù)規(guī)范》進行。5.2土工膜防港結(jié)構(gòu)圖5.2.1防滲面層結(jié)構(gòu)1一壩體,2一支持層門一下墊層;4一土工腹層;5一上墊層和防護層5.2.1防滲土工膜應(yīng)在其上面設(shè)防護層、上墊層,在其下面設(shè)下墊層。防滲結(jié)構(gòu)示意圖見圖5.2.1.5.2.2防護層材料和構(gòu)造應(yīng)按工程類別、重要性和使用條件等合理確定。1渠道、蓄水池等的防護層可采用壓實素填土、砂礫石、預(yù)制或現(xiàn)澆混凝土板、漿砌石或干砌石。2防護層采用堆石或混凝土等剛性材料時,防護層下應(yīng)設(shè)置上墊層。當(dāng)采用上復(fù)土工織物復(fù)合土工膜時可以不設(shè)上墊層。3定。5.2.35.2.4防護層的具體要求和作法應(yīng)符合水利電力部規(guī)范SDJ218-841碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》的規(guī)上墊層的材料及作法應(yīng)根據(jù)防滲土工膜及防護層的類型確定下墊層應(yīng)按工程類別,土工膜類型和地基條件等確定。5.3土石堤、壩防滲設(shè)計5.3.1土石堤、壩防滲結(jié)構(gòu)應(yīng)符合本規(guī)范5.2的規(guī)定。5.3.2土石堤、壩防滲土工膜厚度不應(yīng)小于0.5mm。對于重要工程應(yīng)適當(dāng)加厚;對于次要工程,可以適當(dāng)減薄,但最小不得薄于。.3mm.5.3.3上游防滲土工膜鋪設(shè)通常有以下幾種方式,示意圖見圖5.3.3,圖5.3.3土工腆鋪設(shè)形式I一土工膜1平直坡形.斜墻,薄保護層,用于低水頭壩;或用作心墻;或用于已建堤、壩加固。如圖5.3.3abc45.3.4折坡形。斜墻,較高水頭壩設(shè)馬道,如圖5.3.3f.鋸齒形。斜墻,如圖5.3.3d.臺階形。斜墻,如圖5.3.3e.土工膜防滲系統(tǒng)的計算應(yīng)進行穩(wěn)定性驗算及膜后排滲能力校核:穩(wěn)定性驗算。驗算條件:驗算僅針對防護層與上墊層與土工膜之間的抗滑穩(wěn)定。驗算的最危險?工況為庫水位驟降。具體驗算方法見附錄A.驗算要求的最小安全系數(shù)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)SDJ218-84,2膜后排滲能力核算。核算針對膜后無紡?fù)凉た椢锲矫媾潘蛏皦|層導(dǎo)水能力進行。上游水位驟降時,壩體中部分水量將流向上游,沿土工織物順流至坡底,經(jīng)壩后排水管或?qū)疁蠈?dǎo)向下游排走。應(yīng)先估算來水量,校核自上而下各段土工織物的導(dǎo)水率,并考慮一定的安全系數(shù)。具體計算方法見附錄B,5.3.5堤防防滲設(shè)計可參考本規(guī)程有關(guān)規(guī)定。5.4防滲鋪蓋設(shè)計5.4.1當(dāng)壩基為砂礫石等透水地基,確定選用上游鋪蓋方案時可以用土工膜取代傳統(tǒng)的弱透水土料.5.4.2土工膜厚度應(yīng)根據(jù)作用水頭,膜下可能產(chǎn)生裂隙寬度,膜的應(yīng)變和強度等通過計算估算,按附錄C估算。對中水頭壩,要求厚度一般為。.50.6mm,5.4.3鋪蓋的合理長度,應(yīng)使壩基滲透坡降和滲流量限制在許可值內(nèi),通過水力計算確定,按規(guī)范SDJ218-84規(guī)定計算。一般長度為作用水頭的5-6倍。5.4.4鋪蓋與庫底接觸面應(yīng)基本平整,并應(yīng)符合反濾準(zhǔn)則。為防止可能裂隙處產(chǎn)生管涌、坍坑,土工膜應(yīng)采用土工織物復(fù)合土工膜。5.4.5防滲土工膜在水庫蓄水后,水仍可能進入膜下,置換出部分空氣,并與原膜下的向上水壓力共同作用,使膜漂浮或頂破,故應(yīng)根據(jù)情況采取防范措施。常用方法有:“逆止閥”如圖5.4.5所示、盲溝及壓重。當(dāng)采用壓重法時,加在土工膜上的要求壓重根據(jù)膜下作用水頭確定,可通過水力計算求得,計算時可認為土工膜不透水。當(dāng)所需壓重過大時,可以上述兩種方法結(jié)合使用。5.4.6鋪蓋與岸坡的連接,應(yīng)符合規(guī)范SDJ218-84的規(guī)定。5.4.7庫區(qū)防滲設(shè)計可參照進行。圖5.4.5逆止閥結(jié)構(gòu)1一土工腆鋪蓋,2一土工織物排水直徑20cm,3-f.4接或膠接鋁益板直徑30-,5-混凝土塊t直徑40.m,6一尼龍繩t鋁框5.5垂宜防滲5.5.1當(dāng)?shù)鼗椒罎B方案欠合理,地基內(nèi)強透水層埋深又在開槽機能力范圍內(nèi)時,可以考慮采用土工膜垂直防滲方案。5.5.2當(dāng)?shù)鼗弦韵聴l件時,可以實施土工膜垂直防滲方案:1透水層深一般在12m以內(nèi),或通過努力,開槽深度可以達到16m,:透水層中大于5cm的順粒含量不超過:。%以重量計,且少量大石塊的最大粒徑不超過15cm,或不超過開槽設(shè)備允許的尺寸。透水層中的水位應(yīng)能滿足泥漿固壁的要求。5.5.3當(dāng)透水層底為巖石硬層時造孔機具與方法:,對防滲要求不很嚴(yán)格。?1當(dāng)不含粗顆粒的砂土進水層埋深不大于lom,其上粘土層又較薄時,可以選用高壓水頭造孔沖槽法成槽。,.,.:當(dāng)?shù)鼗鶠楹址f粒的強透水層垂直防滲可采用聚乙烯土工膜,上粗粘土層又較薄時,宜選用鏈斗式或液壓式鋸槽機開槽.、復(fù)合土工膜或防水塑料板等。土工膜厚度應(yīng)不小于。5mm,采用熱熔法焊接。5.5.5土工膜鋪人槽內(nèi)后,應(yīng)及時進行膜兩側(cè)的填土,最長不得延遲24h.以免槽壁塌落。槽底填土應(yīng)31用粘性土厚度應(yīng)不小于lm;然后再填人一般土料,從上部往槽內(nèi)浸水,促其下沉,經(jīng)7-10d沉降后,往槽內(nèi)補充填土,并夯實。土工膜出槽后不得外露,應(yīng)與地面建筑物妥善連接。5.6施工要點5.6.1施工應(yīng)包括以下工序:準(zhǔn)備工作、鋪設(shè)、拼接、質(zhì)量檢驗和回填5.6.2土工膜應(yīng)盡量用寬幅,減少拼接量;應(yīng)使在不利條件下能滿意拼接;在工廠應(yīng)盡量拼成要求尺寸的塊體;卷在鋼管上,妥善運至工地。5.6.3平整場地,清除一切尖角雜物;作好排滲設(shè)施,挖好固定溝。5.6.4土工膜的鋪設(shè),在庫底、池底等平地上借拖拉機或人工滾放;在坡面上,將卷材裝在卷揚機上,自坡頂徐徐展放至坡底;坡頂、坡底處,埋入固定溝。應(yīng)該注意以下事項:1鋪放應(yīng)在干燥和暖天氣進行。2鋪放時不應(yīng)過緊,應(yīng)留足夠余幅大約1.500.以便拼接和適應(yīng)氣溫變化。3鋪放時隨鋪隨壓,以防風(fēng)吹。4接縫應(yīng)與最大拉力方向平行。5坡面彎曲處特別注意剪裁尺寸,務(wù)使妥貼。6施工時發(fā)現(xiàn)損傷,應(yīng)立時修補。7應(yīng)密切注意防火,不得抽煙。8施工人員應(yīng)穿無釘鞋或膠底鞋。5.6.5土工膜拼接。有熱熔焊法和膠粘法,應(yīng)根據(jù)膜材種類、厚度和現(xiàn)有工具等優(yōu)選采用。熱熔焊法應(yīng)用較普遍,焊縫抗拉強度較高。膠粘法多用于局部修補,焊縫搭接寬約l0cm。保證拼接的質(zhì)量應(yīng)注意以下事項:1應(yīng)進行試拼接。2所用膠料應(yīng)在蓄水后不溶解。5.6.6下墊層施工工序應(yīng)按下列規(guī)定實施。1渠道、蓄水池工程:1一般土質(zhì)地基,可先鋪薄層透水料,壓實后鋪土工膜。2級配良好天然透水基層,可整平土面,作好排水系統(tǒng)后,直接鋪土工膜。3為保護土工膜和排除膜下積水,可在膜下鋪設(shè)砂墊層,也可鋪一層無紡?fù)凉た椢?或直接鋪放無紡?fù)凉た椢飶?fù)合膜。2碾壓式土壩可直接輔設(shè)無紡?fù)凉た椢飶?fù)合土工膜。5.6.7防滲土工膜頂部應(yīng)固定,埋人壩頂錨固溝內(nèi).其底部必須嵌人壩底。如為透水地基,土工膜應(yīng)與上游防滲鋪蓋或截水墻緊密連接。應(yīng)與岸坡和一切其他防滲體密接,構(gòu)成完全封閉體系。5.6.8土工膜封閉體系的具體結(jié)構(gòu)可根據(jù)地基土質(zhì)條件和結(jié)構(gòu)物類型分別采用以下型式。1土質(zhì)地基。土工膜直接埋入錨固槽,填土應(yīng)予夯實,槽深2m,寬4m,見圖5.S.8a2砂卵石地基。應(yīng)清除砂卵石,直達不透水層。澆混凝土底座,埋人土工膜.底座寬對新鮮和微風(fēng)化基巖,應(yīng)為水頭的1/1。一1/20。底座寬對半風(fēng)化和全風(fēng)化巖應(yīng)為水頭的1/5^1/10,所有裂縫要填實,見圖5.6.86,當(dāng)砂卵石太厚,不能開挖至不透水層,可將土工膜向上游延伸一段,形成水平鋪蓋,要求長度應(yīng)通過計算確定,見標(biāo)準(zhǔn)SDJ218-84。土工膜下應(yīng)設(shè)排水、排氣措施。3巖石地基,見圖5.5.8c4與結(jié)構(gòu)物連接。如與輸水管、溢洪道、混凝土、廊道連接,見圖5.6.8d,應(yīng)符合的原則:相鄰材料的彈性模量不能差別過大;平順過渡;充分考慮結(jié)構(gòu)物可能產(chǎn)生較大位移。5.6.9接縫檢測。方法有目測法、現(xiàn)場檢漏法和抽樣測試法。目測法。觀察有無漏接,接縫是否無燙損、無褶皺,是否拼接均勻等。a與粘土地荃的連接b與砂卵石地基的連接c與巖石地羞或混握土的連接d與腳道頂部的連接圖5.ti.8上工膜與地基等的連接1一薄膜沼一鋼筋3-期混凝土;4一二期混凝土;5一三期混凝土6一一氮丁橡膠墊片.7一錨栓:8一混凝土;9一錨筋,1。一回填枯土;11-廊道;12一過渡層113-堆石;14高密度聚乙烯i15一土工薄膜與土工織物組合層'16一五層薄膜2現(xiàn)場檢漏法。應(yīng)對全部焊縫進行檢測。常用的有真空法和充氣法。1真空法:利用包括吸盤、真空泵和真空機的一套設(shè)備。檢測時將待測部位刷凈,涂肥皂水,放上吸盤,壓緊,抽真空至負壓。02^-0.03MPa,關(guān)閉氣泵。靜觀約30s,看吸盤頂部透明罩內(nèi)有無肥皂水泡產(chǎn)生,和真空度有無下降。如有,表示漏氣,應(yīng)予補救。2充氣法:焊縫為雙條,兩條之間留有約lOmm的空腔。將待測段兩端封死,插人氣針,充氣至。.05。.20MPa視膜厚選擇,靜觀。.5min,觀察真空表,如氣壓不下降,表明不漏,接縫合格,否則應(yīng)及時修補。3抽樣測試法。約1000m,取一試樣,作拉伸強度試驗,要求強度不低于母材的80%,且試樣斷裂不得在接縫處,否則接縫質(zhì)量不合格。5.6.10回填保護。膜鋪好后應(yīng)盡快填土。土料不得損傷土工膜。1一般填土厚30^-40cm,寒冷地區(qū)應(yīng)及時覆蓋。壩面和庫盤地下水以上應(yīng)有永久性防凍覆蓋,冬季水位變動區(qū)要加厚保護層。2有渡汛要求的壩,鋪好預(yù)計擋水位以下的膜后,應(yīng)立即筑好護坡體。汛后再完成上部鋪設(shè),注意兩期膜的妥善連接。6護岸和防沖6.1一般規(guī)定6.1.1防護用土工合成材料主要有無紡?fù)凉た椢?、織造土工織物、土工模袋、土工膜、土工格室、三維植被網(wǎng)等,有時也需用土工格柵、土工網(wǎng)等加筋?！?1.2為滿足工程特定需要,常將上述材料制成符合一定規(guī)格的制品,用作臨時性工程或水上、水下部位的永久性防護。1土袋。織造土工織物縫成的袋體,類似于草包,內(nèi)填土料,可用作壓載、堵塞洞穴、墳補渦坑和塌陷。2土枕。即長土袋,直徑可為。.4-1.Om,長度可按工程要求而定,內(nèi)充土、砂料,既作長條壓重,亦可作為堤壩迎水面的組成部分。3石籠。以土工網(wǎng)或土工格柵制成的類似于傳統(tǒng)的鉛絲笨,內(nèi)墳石塊,用于河岸、河底防沖。它長期在水下不銹蝕,耐久性好。4簡易模袋。由雙層編織土工織物縫制成,用于坡面防護。5軟體排。以單層或雙層土工織物制成的大面積排體,可取代傳統(tǒng)柴排。能起反濾排水作用,有效地防沖。也可制成較大面積的土工膜排體。土工模袋土工格室由雙層編織土工織物織造縫制成,內(nèi)充混凝土或砂漿,凝固后形成防護塊體。由長條塑料片材焊接成菱形或六角形的立體網(wǎng)格,高度的2/3嵌人坡土,1/3露于坡,,面外,格室空間填小礫石或植草,可防止坡面雨水沖刷。8三維植被網(wǎng).以熱塑性絲網(wǎng)制成的膨松制品,覆于坡面,在草籽未生長成草毯之前可有效地防止水流、雨淋沖刷,保護草籽流失。6.1.3下列水利水電工程部位可考慮應(yīng)用土工合成材料作為護岸和防沖:1江河湖岸護坡。2護底工程和水下防護。3渠道水池護坡。4興建堤壩外坡及堤防內(nèi)坡的水上部分。5水閘工程護底。6岸坡防沖植被。6.2對土工織物材料的要求6.2.1上工織物材料必須符合本規(guī)范4.2.2的反濾準(zhǔn)則。6.2.2X寸有動力作用和往復(fù)水流的情況,不論保護何種土類,材料的保土性應(yīng)符合式6.2.2規(guī)定:0s,O.5d.,6.2.2式中仇,?土工織物等效孔徑,MM;姚,?被保護土的特征粒徑,mm,6.2.3防護工程護面上應(yīng)有足夠蓋重,土工織物的強度應(yīng)符合要求。6.3軟體排設(shè)計與施工要點6.3.1軟體排覆蓋于可能沖刷的部位。覆蓋范圍、高程等應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB50286-98堤防工程設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定。6.3.2軟體排設(shè)計內(nèi)容包括:結(jié)構(gòu)型式、排幅、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性校核、護底結(jié)構(gòu)及錨固方式等。6.3.3軟體排分為單片排和雙片排。1單片排。由織造土工織物縫制成的單片大排體。寬度一般不小于lom,長度按防護范圍、施工機具能力和環(huán)境條件等確定。排體周邊加縫一道戶14mm的繩,在寬度方向每隔0.4-0.6m要縫制一道套筒.并穿一根如mm的繩。繩的作用是加固和牽引錨固排體。見圖6.3.3-1。也可在軟體排上下兩側(cè)各布設(shè)一片繩網(wǎng),周邊系壓重混凝土塊,見圖6.3.3-2。單片排重量輕,施工簡便,但需隨沉排隨壓重,宜用于一般小型防護工程。oill咬N76.M黔州!I!〔了〕〕〕曰,不j而門日尸n〕〕j飛甲r門甲門二干匹叮毒E5m””川繆麟粼醚薰2滬千認一,,,,節(jié)節(jié),”,們,圖6.3.3一1軟體排結(jié)構(gòu)示憊圖圖6.33一2排體結(jié)構(gòu)示意圖1一上網(wǎng),2一下網(wǎng),3--排邊混凝土預(yù)制塊;4一聚丙烯編織土工織物,5-聚抓乙烯繩網(wǎng)2雙片排。由雙片土工織物疊合一起,隔一定間距,按壓重材料的特征,縫制成的長管狀或格狀的空室,填以透水料,作為排體鋪設(shè)時的壓重或全部壓重。用于重要工程和風(fēng)大浪急、流速高的防護部位,6.3.4排體順?biāo)鞣较虻某叨确Q排寬,垂直水流方向的尺度稱排長。枯水位以上的排長為水上部分,以下為水下部分。1排體長度:1水上部分排長為護坡長度L?與掛排所需長度L,之和。2水下部分排長由三部分組成:①與水上部分排體連接所需長度L?t②水下坡長度Liz,應(yīng)計及排布褶皺褶皺系數(shù)可取C,1.4和收縮收縮系數(shù)C1.05作用,留有余幅;③預(yù)留因沖刷增加的長度Ls應(yīng)考慮安全系數(shù),可取F.2。河床沖刷深度應(yīng)按國標(biāo)GB50286-98估算。3排體長應(yīng)為水上部分與水下部分長度之和。2排體寬度。應(yīng)為保護區(qū)域?qū)挾?、相鄰排體搭接或縫接所需寬度一般不小于。.5m和考慮排體收縮余幅之和。收縮余幅等于排體制作寬度扣除搭接寬度后的尺寸乘以收縮系數(shù)在靜水中可取1.015^-1.024。動水中取1.025-1.04.6.3.5排體穩(wěn)定靜力計算包括以下內(nèi)容:1乍體抗漂浮校核2排體抗邊緣掀動校核。3排體抗順坡下滑校核。4排體上要求的壓載。以上計算方法見附錄D,6.3.6水下軟體排末端應(yīng)有防沖刷措施,其型式應(yīng)按可能沖刷程度確定。1沖刷不明顯河床,可采用圖6.3.6-1a所示結(jié)構(gòu)。召沖了士工給與,挽的連接a岸坡的一般防護b底部可能被沖劇c排州鮮沖圖6.3.6-1岸坡端娜防沖結(jié)構(gòu)膠結(jié)亂石,2--40cm亂石門一土工織物渝層.4一估計沖刷深度圖6.316一2排端的柔性防沖結(jié)構(gòu)1一亂石朱枯結(jié),2-40-亂石0-1r.織物濾層,4一土工織物;5一端部開始沖刷區(qū);6-堆石。7一基土.8一反建料2沖刷可能性大的河床,可采用圖6.3.6-1b,c所示結(jié)構(gòu)。3排體端部防沖結(jié)構(gòu)應(yīng)是柔性的,以適應(yīng)地基變形,可采用圖6.3.6-2所示結(jié)構(gòu)。6.3.7排體錨固。岸坡上的排體必須保持穩(wěn)定,在坡頂與坡底應(yīng)分別加以錨固。緩坡上排體坡頂錨固可采用錨固樁,即在坡肩稍向里處設(shè)掛排樁,用尼龍排掛在樁上。陡坡可采用錨固溝法,即在坡肩向里平行于坡軸,開挖寬、深不應(yīng)小于0.6m的溝,用石塊、礫石或鎮(zhèn)壓梁回填?！?.8軟體排施工。施工方法應(yīng)根據(jù)排的類型、大小、地形、氣候和水情,水上作業(yè)或水下作業(yè)和現(xiàn)有機具能力等因地制宜地確定。主要工序包括:場地準(zhǔn)備、排體制作、沉排和壓載。6.3.,場地準(zhǔn)備。應(yīng)清除地面雜物,整平地面;所需工具和車、船到位。6.3.10排體制作。應(yīng)將織物按規(guī)定尺寸裁剪好,拼成大片,拼接方式見圖4.5.4。接縫不得垂直于最大荷載方向。接縫針腳密度應(yīng)使排體在受荷時不至綻開或破裂。6.3.11水上沉排。分單片排或雙片排,可按以下方式進行。1單片排:1將排片繞在鋼管軸上,移至坡肩,與坡肩平行,將排掛在系排樁上,倒轉(zhuǎn)軸使排片順坡緩緩下放。2相鄰二排片搭接約。.Sm,上游片鋪在下游片上。3往排片上及時壓載、覆蓋。4進行現(xiàn)場試驗,確定壓載石塊不致?lián)魝牌淖畲笞杂陕涓?。任何情況下不允許大于450N的石塊從坡面下滾。一般1kN的大石塊的許可最大落高不超過30cm,5鋪排后至壓載的時間,未經(jīng)抗老化處理的排片原則上應(yīng)隨鋪隨壓;經(jīng)抗老化處理的不應(yīng)多于72h,2雙片排。步驟類似單片排,尚應(yīng)注意:1排體準(zhǔn)確定位。2預(yù)計排體充填砂礫料時,排寬會有所收縮。排寬的順?biāo)鞣较蛏嫌蝹?cè)應(yīng)留一定距離不填充,以便與相鄰的上游片能夠緊密相重貼。3充填利用專門設(shè)備,也可